橋梁混凝土施工技術(shù)與裂縫防范分析

林明福 （龍巖交通建設(shè)集團(tuán)有限公司，福建 龍巖 364000）

0 前言

在橋梁工程中，承臺(tái)是不可或缺的重要組成部分之一，是施工的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。由于承臺(tái)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因而對(duì)混凝土的施工質(zhì)量提出較高的要求。為此，作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)了解并掌握承臺(tái)混凝土的施工技術(shù)及實(shí)施要點(diǎn)，并采取有效的方法和措施，對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行防范，以此來(lái)確保橋梁工程的整體質(zhì)量。

1 工程概況

該橋梁工程為預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板梁橋，該橋梁的全長(zhǎng)為66.08m。橋梁的上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁，下部結(jié)構(gòu)為肋板式橋臺(tái)，沖孔灌注樁基礎(chǔ)，全橋樁基按照端承樁設(shè)計(jì)。承臺(tái)采用的是強(qiáng)度等級(jí)為C40的混凝土，是本工程施工的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。下面對(duì)該橋梁工程中承臺(tái)混凝土的施工技術(shù)及裂縫的防范措施進(jìn)行分析。

2 橋梁混凝土施工技術(shù)與裂縫防范

2.1 承臺(tái)混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1.1 承臺(tái)鋼筋施工

①承臺(tái)施工中使用的鋼筋全部在加工廠按照設(shè)計(jì)圖紙中給出的尺寸進(jìn)行制作加工，并將加工好的鋼筋統(tǒng)一運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。在對(duì)鋼筋進(jìn)行安裝前，應(yīng)當(dāng)由專業(yè)的測(cè)量人員根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)放出橋梁承臺(tái)的縱向和橫向中心線、邊線、墩臺(tái)邊線，這樣可以保證鋼筋位置的準(zhǔn)確性[1]。

②本工程中，承臺(tái)鋼筋骨架的主筋采用焊接的方式進(jìn)行連接時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保焊接與現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求相符，雙面焊接的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)在5d以上，并保證無(wú)焊渣、焊瘤等質(zhì)量缺陷，焊縫應(yīng)當(dāng)飽滿，且不得對(duì)主筋造成明顯的損傷；當(dāng)采用機(jī)械連接的方式對(duì)主筋進(jìn)行連接時(shí)，鋼筋的端部應(yīng)當(dāng)使用專用的切斷機(jī)切平，絲頭的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)與設(shè)計(jì)要求相符，最大偏差不得超過(guò)螺紋螺距的2倍。

③在對(duì)鋼筋接頭進(jìn)行安裝的過(guò)程中，可以用管鉗擰緊，保證絲頭在套筒中央位置處相互頂緊，若是無(wú)法對(duì)頂?shù)慕宇^，則應(yīng)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行緊固，如使用鎖緊螺母等[2]。處于同一個(gè)斷面內(nèi)的鋼筋接頭必須錯(cuò)開(kāi)布置，并且接頭的數(shù)量不得超過(guò)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的允許范圍。

④可在鋼筋與模板之間加裝墊塊，以此來(lái)滿足保護(hù)層的要求，應(yīng)保證墊塊的誤差在1.0mm以內(nèi)，且不得出現(xiàn)負(fù)誤差。墊塊應(yīng)當(dāng)分開(kāi)布置在構(gòu)件底、側(cè)面上。墊塊的數(shù)量應(yīng)當(dāng)達(dá)到3個(gè)/m2以上[3]，并與鋼筋進(jìn)行牢固綁扎，扎絲的端頭不得進(jìn)入混凝土保護(hù)層當(dāng)中。

⑤按照橋墩承臺(tái)設(shè)計(jì)圖紙的要求，在緊貼承臺(tái)主筋下方的位置處安裝鋼筋網(wǎng)，并在承臺(tái)的四周及頂面設(shè)置帶肋的防裂鋼筋網(wǎng)。當(dāng)承臺(tái)鋼筋安裝就位后，應(yīng)當(dāng)按照預(yù)先測(cè)放出的墩臺(tái)邊線對(duì)鋼筋進(jìn)行預(yù)埋，并與承臺(tái)鋼筋進(jìn)行牢固焊接。承臺(tái)鋼筋施工完畢后應(yīng)當(dāng)及時(shí)報(bào)驗(yàn)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師檢查合格后，便可進(jìn)行下道工序，即模板施工。

2.1.2 模板安裝

本工程中，承臺(tái)混凝土澆筑采用的模板為大塊組合鋼模，具體的安裝要點(diǎn)如下。

①在對(duì)鋼模進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拼裝的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)確保板面平整，接縫部位應(yīng)當(dāng)嚴(yán)密，避免漿液滲漏的情況發(fā)生。模板安裝前，應(yīng)當(dāng)涂刷脫模劑，為保證混凝土的外觀質(zhì)量，脫模劑不得使用廢機(jī)油等污染比較嚴(yán)重的油料；側(cè)模應(yīng)當(dāng)采用鋼管進(jìn)行支撐加固。

②當(dāng)模板拼裝完畢后，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行全面檢查，可將檢查的重點(diǎn)放在如下幾個(gè)方面：平面位置、頂部標(biāo)高、橫向穩(wěn)定性等等，確認(rèn)無(wú)任何問(wèn)題之后，方可進(jìn)行混凝土澆筑，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則應(yīng)采取有效的措施進(jìn)行解決處理。

2.1.3 混凝土澆筑

橋梁承臺(tái)施工中，混凝土澆筑是最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到承臺(tái)的整體質(zhì)量，具體的施工技術(shù)要點(diǎn)如下。

①在本工程中，承臺(tái)混凝土采用的是強(qiáng)度等級(jí)為C40的商品混凝土，通過(guò)設(shè)計(jì)與試配的方法，對(duì)混凝土的配合比進(jìn)行合理確定?；炷猎谶\(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，應(yīng)當(dāng)防止出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，否則應(yīng)當(dāng)在使用前進(jìn)行二次拌和。

②承臺(tái)混凝土正式澆筑前，為確保施工順利進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)做好相關(guān)的準(zhǔn)確工作，具體包括：混凝土澆筑工藝的制定，明確澆筑順序，根據(jù)承臺(tái)的截面尺寸，對(duì)混凝土裂縫的防治措施加以確定，對(duì)模板、預(yù)埋件進(jìn)行全面、細(xì)致檢查，確認(rèn)無(wú)誤后，便可開(kāi)始澆筑。

③承臺(tái)混凝土采用分層的方法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)澆筑，為確保施工質(zhì)量，不得隨意留設(shè)施工縫；混凝土應(yīng)當(dāng)連續(xù)澆筑，如果中途因故停止，則應(yīng)在混凝土初凝前恢復(fù)澆筑，可以按照作業(yè)環(huán)境、水泥性能等因素對(duì)混凝土澆筑中允許的間歇時(shí)間進(jìn)行合理確定；新舊混凝土相接部位的溫差應(yīng)當(dāng)控制在15℃以內(nèi)，混凝土若是出現(xiàn)泌水的現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)在不擾動(dòng)已經(jīng)澆筑混凝土的前提下，采取有效的措施減少泌水；澆筑混凝土的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)指定專人對(duì)模板進(jìn)行檢查，看有無(wú)位移、變形等情況，如果有應(yīng)當(dāng)及時(shí)處理，以免對(duì)混凝土的澆筑質(zhì)量造成影響；從高處下料時(shí)，應(yīng)當(dāng)避免混凝土離析，如果下料高度超過(guò)2.0m，則應(yīng)當(dāng)采用串筒、溜槽等輔助工具[4]。

④在對(duì)承臺(tái)混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)，作業(yè)人員可以使用插入式振搗棒進(jìn)行振搗密實(shí)，當(dāng)振搗棒插入到下層混凝土當(dāng)中后，應(yīng)當(dāng)與側(cè)模保持一定的距離，避免振搗時(shí)，碰撞側(cè)模引起模板變形。每個(gè)振搗點(diǎn)的振搗時(shí)間應(yīng)當(dāng)控制在30s左右，當(dāng)一個(gè)點(diǎn)位振搗好之后，應(yīng)當(dāng)將振搗棒從該點(diǎn)位處緩慢拔出；當(dāng)混凝土振搗完畢，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行修整、抹平，需要注意的是，不得在抹面時(shí)灑水，并控制好抹面的力度，以免對(duì)混凝土面層質(zhì)量造成影響。

⑤混凝土澆筑振搗結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求，對(duì)混凝土進(jìn)行及時(shí)養(yǎng)護(hù)，從而避免早期裂縫的產(chǎn)生。在對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)做好溫濕度控制。可以通過(guò)灑水的方法，使混凝土表面保持一定的濕潤(rùn)度，直至終凝；混凝土未拆模時(shí)，可采取包裹、澆水的措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，澆水能夠使混凝土表面保持濕潤(rùn)，確保模板接縫位置處不會(huì)因?yàn)樗稚⑹Ф稍?。為使模板的拆除能夠順利完成，可以在混凝土澆筑完畢后?8h左右，將模板略微松開(kāi)，然后澆水養(yǎng)護(hù)直至拆模。

2.2 混凝土裂縫的防范措施

2.2.1 預(yù)防措施

為有效預(yù)防橋梁承臺(tái)混凝土裂縫的出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)采取如下措施。

①選用水化熱低且凝結(jié)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)的水泥作為膠結(jié)材料，粗骨料的級(jí)配應(yīng)當(dāng)良好，細(xì)骨料應(yīng)當(dāng)以中粗沙作為首選，在不影響混凝土性能的基礎(chǔ)上，用粉煤灰或是礦渣替代部分水泥，并用減水劑降低水灰比，從而確?；炷恋膹?qiáng)度。

②可在承臺(tái)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部合理布設(shè)冷卻管路，以此來(lái)減小混凝土內(nèi)外的溫度差。為確保機(jī)械故障或是突然斷電時(shí)，冷卻水能夠正常供應(yīng)，應(yīng)當(dāng)采用高壓水池對(duì)冷卻水源進(jìn)行緩存。在布設(shè)冷卻管路時(shí)，進(jìn)水口應(yīng)當(dāng)靠近混凝土結(jié)構(gòu)溫度較高的區(qū)域，從出口排出的熱水，可以作為混凝土的養(yǎng)護(hù)用水，避免水資源浪費(fèi)。

③在溫度較高的季節(jié)進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)降低原材料的溫度，從而預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生；采用分層、分段的方法對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑和振搗，及時(shí)按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求，對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度變化進(jìn)行控制，采取有效的保溫措施[5]。

2.2.2 處置措施

當(dāng)承臺(tái)混凝土出現(xiàn)裂縫之后，可以采取化學(xué)灌漿的方法對(duì)裂縫進(jìn)行處置。具體的技術(shù)要點(diǎn)如下。

①當(dāng)裂縫比較深且走向規(guī)則時(shí)，孔距可確定為500mm，為減少孔內(nèi)的漿液量，孔徑應(yīng)當(dāng)為35mm，孔深為500mm。壓漿嘴的布置情況如圖1所示。

圖1 壓漿嘴的布置示意圖

②為保證灌漿質(zhì)量，并減少漿液的用量，應(yīng)當(dāng)對(duì)裂縫表面進(jìn)行止?jié){，具體做法：沿線裂縫的方向鑿出一條V型槽，寬度和深度分別為60mm和30mm，具體如圖2所示。

圖2 裂縫開(kāi)槽情況示意圖

將松散的顆粒清除干凈，填充適量的環(huán)氧樹(shù)脂砂漿，并對(duì)表面進(jìn)行壓實(shí)抹光。當(dāng)環(huán)氧樹(shù)脂具備一定的強(qiáng)度后，開(kāi)啟灌漿孔上的閥門，用壓碎空氣吹干積水，插入注漿嘴，向裂縫內(nèi)注入漿液，從而達(dá)到修復(fù)的目的[6]。

3 結(jié)論

總而言之，橋梁工程混凝土施工是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，由于其中涵蓋的內(nèi)容較多，如果任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，那么必將對(duì)工程質(zhì)量造成影響。因此，掌握橋梁混凝土施工技術(shù)尤為必要。同時(shí)，還要采取行之有效的措施，對(duì)混凝土最為常見(jiàn)的裂縫問(wèn)題進(jìn)行防范，確保橋梁工程的整體質(zhì)量。