橋梁工程中大體積混凝土施工技術(shù)及溫控措施

周望

摘要：在橋梁建設(shè)過(guò)程，大體積混凝土施工技術(shù)的高低往往會(huì)對(duì)橋梁工程施工質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。在大體積混凝土施工中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)給予足夠關(guān)注和重視。所以，要想解決大體積混凝土裂縫問(wèn)題，就要加強(qiáng)大體積混凝土施工技術(shù)優(yōu)化，并采取有效的溫控措施，促進(jìn)橋梁工程施工質(zhì)量的提升。本文將專就橋梁建設(shè)過(guò)程中大體積混凝土施工技術(shù)與溫控措施進(jìn)行深入探討。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；大體積混凝土；裂縫；施工技術(shù)

1 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

一是水泥的水化熱。水泥在發(fā)生水化反應(yīng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的熱，對(duì)于大體積混凝土而言，由于自身體積較大，很難及時(shí)散發(fā)出熱量，就會(huì)造成內(nèi)部溫度上升，通常地，在澆筑完成后3-5天，溫度會(huì)上升到頂峰，這時(shí)，如果混凝土內(nèi)部溫度和表面溫度存在過(guò)大的差距，溫度應(yīng)力就會(huì)出現(xiàn)，引起溫度變形。如果溫度應(yīng)力超出混凝土內(nèi)外的約束力，溫度裂縫便會(huì)形成。

二是內(nèi)外約束條件的影響。一般而言，大體積混凝土是與地基澆筑澆筑的，一旦出現(xiàn)溫度變化，受下部地基的影響，會(huì)出現(xiàn)外部約束力，在混凝土澆筑早期，其彈性模量比較小，這時(shí)徐變度與應(yīng)力松弛度就會(huì)比較大，所以，出現(xiàn)的壓應(yīng)力也比較小。在溫度下降的過(guò)程中，拉應(yīng)力會(huì)逐漸增大并超過(guò)混凝土的抗拉應(yīng)力時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

三是外部溫度變化。外界溫度會(huì)對(duì)大體積混凝土的澆筑溫度產(chǎn)生重要影響。如果外界氣溫高，就會(huì)引起混凝土澆筑溫度上升；等到溫度下降速度較快時(shí)，又會(huì)增大混凝土內(nèi)部溫度與外部溫度的差距，這時(shí)就很容易出現(xiàn)混凝土裂縫。

四是收縮變形。在澆筑工作完成后，混凝土容易出現(xiàn)塑性變形、干燥收縮等問(wèn)題。由于混凝土含有較多水分，如果混凝土結(jié)構(gòu)比較干燥，就會(huì)蒸發(fā)掉大量水分，出現(xiàn)干燥收縮現(xiàn)象。如果表面干燥速度快于中心干燥速度，其表面就會(huì)出現(xiàn)收縮裂縫。

2 大體積混凝土施工技術(shù)

2.1 加強(qiáng)混凝土配合比設(shè)計(jì)

在橋梁建設(shè)過(guò)程中，為了避免出現(xiàn)溫度裂縫，就要求施工人員能夠在各個(gè)環(huán)節(jié)做好施工準(zhǔn)備，做好混凝土配合比設(shè)計(jì)工作。一般來(lái)說(shuō)，水泥應(yīng)當(dāng)選用熱度較低的礦渣硅酸鹽水泥，這種水泥和普通的硅酸鹽水泥相比較，水化熱程度往往更低。通常，在對(duì)粗骨料進(jìn)行審核時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇級(jí)配高的碎石，嚴(yán)格控制含泥量，以不超過(guò)1%為宜。倘若選用混合細(xì)骨料，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇天然砂，但要注意加強(qiáng)含泥量的控制。在混凝土攪拌過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工實(shí)際需要，摻入一定量的粉煤灰，減少水泥的用量，使水化熱溫度到達(dá)峰值的時(shí)間延后?？偠灾仨毤訌?qiáng)混凝土配合比設(shè)計(jì)，既能滿足混凝土的強(qiáng)度需求，又能有效控制混凝土混合料中水泥的用量，降低施工成本。

2.2 混凝土的攪拌與運(yùn)輸

在對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌時(shí)，必須確保攪拌的均勻性，合理計(jì)算與投放各種施工材料，并控制好攪拌時(shí)間。攪拌過(guò)程中，必須保持?jǐn)嚢璧倪B續(xù)性，還要注意加強(qiáng)對(duì)混凝土塌落度的有效控制。一旦完成混凝土攪拌工作，就應(yīng)及時(shí)將其送達(dá)澆筑施工現(xiàn)場(chǎng)，盡快進(jìn)行入模澆筑。為避免混凝土出現(xiàn)離析或發(fā)生灰漿流失的現(xiàn)象，必須在最短時(shí)間內(nèi)運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，倘若不慎出現(xiàn)離析現(xiàn)象，就需要進(jìn)行人工攪拌后，確認(rèn)合格后再入模澆筑。在入模的過(guò)程中，為防止混凝土發(fā)生離析，如果自由傾落距離大于2m，則應(yīng)當(dāng)使用串筒為下料提供輔助。

2.3 混凝土的澆筑施工

考慮到大體積混凝土的特殊性，澆筑過(guò)程中應(yīng)當(dāng)采用分層澆筑的方法，根據(jù)混凝土設(shè)計(jì)規(guī)格開(kāi)展分層澆筑施工工作，控制好澆筑的長(zhǎng)度、寬度及厚度等參數(shù)。澆筑過(guò)程中，分層澆筑搭接時(shí)間必須控制恰當(dāng)，在分層澆筑過(guò)程中，振搗必須插入到前層5cm以上，采用快插慢拔的振搗方式，各點(diǎn)振搗時(shí)間應(yīng)當(dāng)控制在20-30s之間。當(dāng)混凝土表面不再下沉，沒(méi)有氣泡冒出時(shí)，就可以停止振搗。振搗時(shí)，既要避免觸動(dòng)到模板，也要避免與鋼筋及相關(guān)預(yù)埋件觸碰。在完成一段澆筑工作后，都要對(duì)混凝土表面的水泥漿加以處理，應(yīng)當(dāng)在澆筑完成后的3-4小時(shí)內(nèi)用長(zhǎng)刮尺進(jìn)行刮平處理。另外，在混凝土完成初凝之前，還要使用鐵滾對(duì)混凝土表面進(jìn)行碾壓處理，緊接著用木抹子進(jìn)行搓平和壓實(shí)。

2.4 混凝土養(yǎng)護(hù)

在大體積混凝土澆筑完成后，還要重點(diǎn)關(guān)注混凝土表面溫濕度的變化情況，使復(fù)合混凝土達(dá)到硬化的需要，為此，就要加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，合理制定養(yǎng)護(hù)計(jì)劃。通常情況，在完成混凝土澆筑施工12h后，就可以著手開(kāi)展養(yǎng)護(hù)作業(yè)，如，用土工布、草簾等材料對(duì)混凝土表面進(jìn)行覆蓋處理，并加強(qiáng)灑水控制，使混凝土溫度與濕度滿足混凝土硬化的要求?；炷琉B(yǎng)護(hù)時(shí)間多在2-3周左右。

3 大體積混凝土溫度控制措施

3.1 施工階段的溫度控制

對(duì)于泵送混凝土而言，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)水灰比控制，不得超過(guò)0.6，控制好混凝土的塌落度，主要是對(duì)含砂率進(jìn)行調(diào)整，或者摻入一定量的減水劑，確保塌落度問(wèn)題得以解決。在施工過(guò)程中，禁止通過(guò)隨意加水的方式使混凝土塌落度增加。在進(jìn)行大體積混凝土施工前，應(yīng)當(dāng)做足各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，如備好物料、機(jī)械設(shè)備及相關(guān)設(shè)備。在分層澆筑過(guò)程中，倘若上層與下層澆筑時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)，就會(huì)出現(xiàn)泌水層，可以在分層澆筑面設(shè)置集水坑，集中多余的水分，然后用泵將水抽除。至于分層澆筑間隔的控制，應(yīng)當(dāng)?shù)鹊缴蠈踊炷帘砻鏈囟冉抵镣饨鐪囟葹闇?zhǔn)。在綁扎上層鋼筋時(shí)，應(yīng)在下層混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，且混凝土表面溫度穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行。

在大體積混凝土施工中，由于模板既要承受混凝土的側(cè)壓力，也會(huì)受到振搗器的振動(dòng)壓力，所以，必須要確保模板支撐體系可靠，以免施工中模板發(fā)生形變。在正式進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，必須加強(qiáng)模板檢查，并對(duì)其進(jìn)行濕潤(rùn)處理。降溫可用冷卻水管，加強(qiáng)對(duì)混凝土內(nèi)部溫度的監(jiān)測(cè)，以此來(lái)對(duì)冷卻水管的進(jìn)水量和溫度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

3.2 混凝土的溫度控制措施

在實(shí)際施工過(guò)程中，粗集料和水溫將直接影響混凝土的出機(jī)溫度，砂的溫度和水泥的溫度所產(chǎn)生的影響比較小。所以，為了降低混凝土的出機(jī)溫度，就要將粗集料的溫度降低至合理水平。夏季進(jìn)行施工時(shí)，由于環(huán)境溫度比較高，那么就要用篷布對(duì)施工材料作覆蓋處理，防止太陽(yáng)直射造成砂石溫度過(guò)高，在進(jìn)行攪拌前，還要采取灑水降溫的措施。通常，還要用草袋遮蓋混凝土輸送泵的泵管，及時(shí)進(jìn)行灑水處理，這樣做的目的是為了防止泵送過(guò)程中混凝土?xí)崭嗟臒崃俊Ｔ谳斔突炷恋倪^(guò)程中，還要使用篷布對(duì)裝卸車作遮擋處理，以免陽(yáng)光直射混凝土，使混凝土溫度進(jìn)一步升高。

3.3 強(qiáng)化溫度監(jiān)測(cè)控制

為及時(shí)掌握大體積混凝土的溫度變化情況，應(yīng)對(duì)加強(qiáng)混凝土的溫度監(jiān)測(cè)控制。在布置溫度測(cè)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)在澆筑高度的表面、底部以及中部加以布置，控制好垂直測(cè)點(diǎn)的距離，以80cm左右為宜。如果是在平面進(jìn)行溫測(cè)點(diǎn)布置，應(yīng)當(dāng)在中間以及邊緣進(jìn)行布置，相鄰測(cè)點(diǎn)間距5m。至于混凝土內(nèi)部溫度的測(cè)量，可以通過(guò)預(yù)留孔洞的辦法進(jìn)行，通常每個(gè)測(cè)溫孔內(nèi)布置一個(gè)測(cè)點(diǎn)，然后使用半導(dǎo)體液晶顯示溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)量。如果測(cè)溫時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度差大于25℃，且一直處于上升階段，就要減少覆蓋，降低其溫度。倘若處于溫度下降階段，就要增加一些保溫材料，也可以延緩拆除保溫材料。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：云南云嶺橋隧科技有限公司）