李志磊
摘要:為提升橋梁橋墩大體積混凝土施工水平,本文在分析橋墩大體積混凝土裂縫成因的基礎(chǔ)上,對橋梁橋墩大體積混凝土溫度、澆筑工藝、后期養(yǎng)護(hù)進(jìn)行控制,以保證工程整體質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:大體積混凝土;橋墩施工;裂縫成因;防治措施
對于橋墩大體積的混凝土而言,若要提高其穩(wěn)定性,則應(yīng)在澆筑的過程中,對質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。如果其安全性和穩(wěn)定性沒有得到有效的保障,那么投入使用之后,則會容易產(chǎn)生開裂問題,除此之外,外部環(huán)境對于整體工程的侵蝕會加重已有的病害問題,針對這種情況,在對橋墩大體積混凝土進(jìn)行施工時,需要采取相應(yīng)措施,盡可能防止裂縫的出現(xiàn),有效保證橋梁安全性。
一、大體積混凝土橋墩施工中裂縫成因
(一)施工材料原因
橋墩在施工作業(yè)中,涉及了較多的基礎(chǔ)施工材料,如水泥,砂石,鋼筋,水,各類摻雜料。在具體的施工作業(yè)中,因基礎(chǔ)施工材料質(zhì)量不合格,造成的大體積混凝土裂縫現(xiàn)象,則為常見的一類結(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)象?;A(chǔ)材料質(zhì)量不合格,主要表現(xiàn)為:水泥強度等級不合格、水質(zhì)質(zhì)量不合格,存在過酸過堿或污染水現(xiàn)象、砂石粒徑大小差異過大,含雜量過大、鋼筋抗腐蝕性能不合格的現(xiàn)象,最終造成在具體的施工作業(yè)中,出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)裂縫問題。
(二)施工工藝原因
橋墩施工中,施工工藝技術(shù)實施質(zhì)量不合格,對于工程的施工質(zhì)量控制,具有較大的影響。其中在具體施工中,分析施工工藝質(zhì)量不合格現(xiàn)象,主要表現(xiàn)為:大體積混凝土在澆筑作業(yè)中,以及振搗作業(yè)中存在工序誤差,施工不規(guī)范,以及施工錯誤的現(xiàn)象。最終造成在大體積混凝土的施工作業(yè)中,出現(xiàn)了較多的結(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)象,影響了工程的施工質(zhì)量。
(三)施工養(yǎng)護(hù)原因
大體積混凝土施工作業(yè)中,養(yǎng)護(hù)作業(yè)為重要的作業(yè)工序。一定程度上分析,混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量的實施效果,衡量著整體工程的施工質(zhì)量。因此從養(yǎng)護(hù)作業(yè)的質(zhì)量控制方面分析,養(yǎng)護(hù)作業(yè)質(zhì)量不合格,造成的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫,主要表現(xiàn)為:夏季環(huán)境中養(yǎng)護(hù)作業(yè)不到位,造成混凝土結(jié)構(gòu)水分蒸發(fā)過快,產(chǎn)生的混凝土干縮裂縫。其次在冬季養(yǎng)護(hù)作業(yè)實施中,因保溫養(yǎng)護(hù)不到位,造成結(jié)構(gòu)凍融裂縫,也為常見的一類裂縫現(xiàn)象。
二、大體積混凝土橋墩施工中裂縫的防治措施
(一) 材料的選用
1、水泥的選用:大體積混凝土在施工中優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥等中、低熱水泥,其3d天的水化熱不宜大于240kJ/kg,7d天的水化熱不宜大于270kJ/kg。同時水泥的安定性也是一個重要指標(biāo),如果水泥中含有過量的游離石灰、氧化鎂或三氧化硫,在凝結(jié)硬化時會發(fā)生不均勻的體積變化,也是導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的原因。
2、骨料選用:粗骨料選用連續(xù)級配,粒徑大小為5~31.5mm,含泥量不大于1%。細(xì)骨料的選用由于各施工產(chǎn)地大多缺少河砂,基本用機(jī)制砂代替,需要從制砂場定制,將機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)控制在2.3以內(nèi),并且對于機(jī)制砂粉塵用水淘洗,使含泥量控制在3%以下。
3、在施工中,為減少混凝土中水泥的用量來減小水化熱,可以在配合比試配時,加入粉煤灰或?;郀t礦渣粉,這些摻合料既可以代替水泥,降低水化熱,同時還可以提高混凝土的和易性,改善混凝土的工作性能。
(二)降低混凝土溫度差
1、在具體的工程建設(shè)中,需要先對材料進(jìn)行冷卻,以降低材料的溫度,為后續(xù)無縫施工環(huán)節(jié)的建設(shè)營造良好條件;澆筑開始前還需要通過相應(yīng)的預(yù)冷措施來降低混凝土和機(jī)械設(shè)備的溫度,已做好對溫度的有效控制,避免其超過最高設(shè)計溫度。由于大體積混凝土施工需要運用到多種原料和設(shè)備,所以施工現(xiàn)場的布設(shè)及其重要,同時還需要合理使用相應(yīng)的降溫措施,比如灑水、搭設(shè)涼棚等等,以此來降低環(huán)境溫度對混凝土所造成的影響。同時,需要預(yù)先埋設(shè)冷卻管及測溫件,在混凝土澆筑完成后,接入冷凝水,降低混凝土內(nèi)部溫度,減小混凝土內(nèi)部及表面的溫差,防止大體積混凝土產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫。
2、為了使?jié)仓陂g溫度應(yīng)力得到有效控制,避免溫度應(yīng)力過大,需要在混凝土外層利用麻袋來進(jìn)行覆蓋,以此來實現(xiàn)對溫度應(yīng)力的有效控制,避免裂縫的出現(xiàn)。并且該方法成本低,而且操作簡單。與此同時,為了避免混凝土結(jié)構(gòu)散熱過快,可以通過鋪設(shè)保溫材料來降低其溫度發(fā)散速度,進(jìn)而來實現(xiàn)對溫度的有效控制。在具體工程中,施工單位需要結(jié)合具體的工程特點和實際情況設(shè)置相應(yīng)的保溫方案,并通過相關(guān)技術(shù)驗證,來確定出性價比最好的保溫方案。
(三)保證澆筑方案的科學(xué)性
澆筑環(huán)節(jié)及其重要,它直接決定了大體積混凝土的質(zhì)量,因此必須強化在該環(huán)節(jié)的質(zhì)量管控。同時為了確保該環(huán)節(jié)施工過程的規(guī)范有序,在工程開始前就需要制定相應(yīng)的澆筑方案,其有效落實到具體施工建設(shè)工作中,保證工程施工的規(guī)范性和科學(xué)性。在進(jìn)行大體積混凝土澆筑方法的制定時,必須結(jié)合具體的施工方案和施工環(huán)境合理選擇,并且在澆筑中要完全依據(jù)既定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求,杜絕任何隨意施工或者不按標(biāo)準(zhǔn)施工行為的出現(xiàn)。在進(jìn)行混凝土材料的運輸時,必須做好對整個運輸過程的有效管控,根據(jù)具體的施工規(guī)劃來確定運輸時間,降低離析、初凝等問題的出現(xiàn)率,確?;炷敛牧腺|(zhì)量的合格達(dá)標(biāo)。當(dāng)混凝土被送到施工現(xiàn)場后,還需要進(jìn)行進(jìn)一步的檢查,比如坍落度、和易性情況等檢查,經(jīng)檢查滿足施工標(biāo)準(zhǔn)后,再進(jìn)行后續(xù)施工。在當(dāng)下混凝土材料的輸送一般都會采用泵送,泵送設(shè)備會沿著斜坡搭建,通過相關(guān)機(jī)械設(shè)備和管道來實現(xiàn)對混凝土的運輸。該方法能夠有效促進(jìn)混凝土運輸效率的提高,減少施工時間,提高施工效率,避免混凝土在運輸、澆筑過程中發(fā)生初凝,有效確保混凝土的質(zhì)量。除此以外,在混凝土澆筑期間,也必須控制好下落的高度和澆筑的厚度,避免出現(xiàn)離析問題,降低混凝土出現(xiàn)裂縫的概率。
(四)大體積混凝土的振搗
為保證混凝土振搗密實,按照混凝土工作面積,根據(jù)自然形成的流淌坡度,分前、中、后布置振動器。因底層鋼筋間距較密,振搗手負(fù)責(zé)混凝土流入下層鋼筋底部,確保下層鋼筋混凝土的密實。夜間施工中要有足夠的照明保證可以看到底層鋼筋?;炷猎谡駬v過程中宜將振動棒上下略有抽動,使上下混凝土振動均勻,每次振搗以使混凝土表面均勻、平整泛出灰漿;不再出現(xiàn)氣泡、不再有顯著沉落為準(zhǔn)。振搗時,避免碰撞鋼筋、管道、預(yù)埋件等。振搗棒插點采用行列式的次序移動,每次移動距離不超過混凝土振搗棒的有效作用半徑的1.25倍。振搗操作要“快插慢拔”,防止混凝土內(nèi)部振搗不實;要“先振低處,后振高處”,防止高低坡面處混凝土出現(xiàn)振搗“松頂”現(xiàn)象。
(五)大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)工作
對大體積混凝土進(jìn)行合理的養(yǎng)護(hù)是減少其裂縫的重要手段。一般是在大體積混凝土澆筑完成半天后開始養(yǎng)護(hù)工作,這時的混凝土水化速度較快,在水化熱的作用下,混凝土的表面水分會很快蒸發(fā),所以及時采用覆蓋保濕的養(yǎng)護(hù)方法十分必要,對于減少混凝土因缺水等情況產(chǎn)生的裂縫有明顯的效果。
大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)時間不能少于兩周,而且養(yǎng)護(hù)的過程中也要重視其內(nèi)外溫差的監(jiān)測,使混凝土內(nèi)部溫度處于可控范圍內(nèi)。如果大體積混凝土內(nèi)外溫差過大,工作人員就需要采取相應(yīng)措施,最大限度地降低混凝土的拉應(yīng)力,避免大體積混凝土產(chǎn)生裂縫。
三、結(jié)語
通過以上分析,大體積混凝土橋墩產(chǎn)生的裂縫的原因主要有溫度應(yīng)力裂縫和收縮裂縫,而減少混凝土開裂的措施主要選擇優(yōu)質(zhì)原材料及合理的控制混凝土中的溫差,就可以有效的控制和預(yù)防裂縫的產(chǎn)生。
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