高理想
(中鐵二十二局集團第四工程有限公司 天津 301700)
因為橋梁承臺的體積和截面通常來說都比較大,所以承臺混凝土工程為大體積混凝土工程施工,因此承臺混凝土工程施工需要根據大體積混凝土結構施工相關要求來開展,把溫度作為施工過程中的重點影響因素來進行調控,避免因為溫度變化而導致的各種質量問題,確保橋梁承臺混凝土工程順利施工的同時也保證其質量達到預期標準。
荷載是導致混凝土橋梁結構出現質量問題的重要因素,而且階段的不同,影響也存在差異。在設計環(huán)節(jié)中,若是橋梁結構的受力設計無法達到標準,導致計算模型不夠合理,會使得運算準確性不足,鋼筋配置出現差錯。在施工過程中,若是管理出現了疏漏,材料和設備的亂堆亂放,以及在沒有充分明確構件的結構受力性能前,實際施工偏離設計方案,或是工藝流程的調換等,都會導致結構受力模型的改變,從而使得混凝土結構出現裂縫。投入運行后,裂縫出現的原因就變得無法預估,最主要的便是重力荷載導致的裂縫,由于車輛重量超標,或車流量較大等情況,都會導致承臺由于荷載影響出現裂縫。
在混凝土澆筑硬化初期,混凝土自身收縮導致混凝土收縮裂縫。硬化過程中水泥水化熱和外界溫度差導致溫度裂縫。這些都可能使混凝土外觀質量因裂縫影響驗收不合格。
由于外界環(huán)境以及溫度等條件的變化,混凝土結構本身也會發(fā)生形變,而在形變過程中,便會導致裂縫的產生。首先,四季溫差的轉變會令橋梁本身的縱向位移發(fā)生改變。其次,橋梁本身經受陽光長時間暴曬之后,溫度會迅速上升,溫度梯度分步非線性,部分位置拉應力提高,導致裂縫的產生。最后,突如其來的冷空氣以及降水等都會導致橋梁混凝土表面溫度急劇下降,從而使其內部溫度變化延緩,拉應力發(fā)生變動,進而導致表面裂縫的產生。
某大跨度連續(xù)梁主墩承臺高為6m,分三級,承臺含鋼筋70.894T,混凝土方量1200m3。在完成鋼板樁圍堰和封底后,鑿除樁頭以及澆筑承臺混凝土墊層,之后開展鋼筋混凝土施工。
鋼筋采用加工場集中加工,加工成半成品后再運輸至施工現場進行安裝。在安裝前,需要仔細測定封底混凝土面的標高,之后利用全站儀放樣來測定承臺的輪廓,2.5m設置一個測點,保證鋼筋結構安裝的合理性。鋼筋綁扎利用分層安裝的方式進行,并且做好墩身鋼筋結構的預埋工作。
承臺模板利用分塊的方式拼裝模板,模板為厚度6mm的鋼板,豎向加勁肋為I10工字鋼。模板利用螺栓進行連接,相近的模板通過φ18mm螺栓銜接。模板的加工需要根據設計方案來開展,并在加工過程中保證其表面平整。所有模板在施工之前都要進行預拼裝,確保規(guī)格大小方面的偏差<3mm。在施工中,承臺順橋向軸線需要保證在設計標準之內,圍堰中需要增設積水點,避免鋼筋和模板受水浸蝕。模板利用吊機進行吊裝,吊裝過程中需要注意安全,并觀察圍堰是否存在滲水問題。
①做好準備。材料的選擇以及用量等都要滿足設計標準,在配比方面,選用低水化熱水泥,混凝土試配后選擇最佳方案;②混凝土的生產?;炷猎跀嚢枵具M行集中生產,并備用一條生產線。在混凝土澆筑之前,需要全面檢查拌合機,保證設備的穩(wěn)定運作,并且還要準備好原材料,保證材料儲備能夠達到單次最大混凝土澆筑要求;③混凝土的運送。承臺混凝土要求拌和站穩(wěn)定供應,路堤運輸;④混凝土澆筑。在進行混凝土澆筑之前,對隱蔽工程和模板承載力等全面檢查,清理臟污。承臺澆筑分層高度<30cm,承臺混凝土需要以連續(xù)澆搗的方式進行施工,保證可以一步到位,并確保不會導致施工縫的產生,混凝土倒角間隔需要保證不會超過1h。
在承臺混凝土澆搗時,要設置插入式振搗器。通過快插慢拔的形式進行振搗,每個振動點的持續(xù)時間需要保證在25s左右,盡量不要太長,避免混凝土的離析。在分層澆搗時,還要對澆搗深度進行把控,上層振搗插入下層5~10cm左右,能夠保證上下層混凝土變?yōu)橐粋€整體,同時要避免振動器碰到鋼筋結構。在振搗過程中,需要保證振搗的充分,當振搗停止時,若混凝土較為穩(wěn)定,不下沉不產生氣泡,則表示已經較為平坦,可以結束振搗。在承臺混凝土澆搗結束之后,還需要利用鐵板抹平其表面,若是混凝土表面硬度過大,可以附上一層塑料膜進行維護,持續(xù)一周,期間禁止重物施壓。
(1)在合適的溫度環(huán)境下澆筑混凝土。夏季選擇溫度較低的晚間或早間開展,冬季選擇溫度較高的中午,并進行保溫養(yǎng)護。
(2)采用預埋水管法降溫。循環(huán)冷卻水管通常會利用直徑φ20mm,管壁厚度2mm的鐵質管道,管間連接采用絲口或焊接連接。循環(huán)冷卻水管的布局通常采用回形排布,見圖1。降溫管鋪設距基礎頂、底面,四周側面距離宜為50cm,降溫管層距、間距均按1m布置。降溫管布設位置必須準確,安放穩(wěn)固,接頭連接牢靠。當降溫管與鋼筋相碰相抵觸時,降溫管可適當調整位置。若降溫管布置層數較多,可每兩層或三層單獨設置進出水口單獨循環(huán)冷卻水,每層降溫管進出水口均需引至基礎側面或頂面50cm以上。降溫水管安裝時,將其按設計位置固定在支架上,做到管道通暢,接頭牢靠,不漏水、阻水。降溫水管安裝完成后,進行通水檢查,防止混凝土在澆注過程中出現降溫管漏水或堵塞現象。
圖1 冷卻水管布置
(3)實時觀察混凝土溫度。在承臺混凝土澆筑時,需要利用溫度傳感器來監(jiān)測混凝土內外溫差。每層循環(huán)水管被混凝土覆蓋并振搗完畢,即可在該層水管內通水。循環(huán)冷卻水的流量可控制在1.2~1.5m3/h,進、出水的溫差不大于6℃,每隔6h進行測量一次;在混凝土澆筑后48-72h內,每隔4h進行測量一次;此外在混凝土溫度超過50℃時,每隔1h要監(jiān)測一次。并利用循環(huán)冷卻水的流速以及控制水溫等方法,調節(jié)混凝土內部溫度和內外溫差,在混凝土溫度和溫差漸漸穩(wěn)定下來后,則可以停止溫度測試。
混凝土終凝后,要保溫保濕長期養(yǎng)護,緩慢降溫,避免混凝土內外溫度、濕度梯度過大。
綜上所述,對于橋梁承臺混凝土工程施工來說,質量控制的重點便是混凝土結構的強度及穩(wěn)定性等;施工中需要最大程度上避免混凝土水化熱的硬性,以此來規(guī)避混凝土結構裂縫等情況的產生。所以,在橋梁承臺混凝土工程施工時,需要根據具體的工程技術規(guī)范來做好設計規(guī)劃,并管理好混凝土的配制等,進一步提高混凝土施工的質量。