摘 要:為有效解決橋梁建筑施工建設(shè)存在的問(wèn)題,降低混凝土裂縫出現(xiàn)的可能,就需對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析,探究橋梁混凝土施工技術(shù)與裂縫預(yù)防存在的聯(lián)系,并采取有效的裂縫防范措施,以便能夠提升橋梁混凝土施工建設(shè)質(zhì)量?;诖耍疚木蜆蛄夯炷潦┕ぜ夹g(shù)特點(diǎn)以及橋梁混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析,探討了混凝土裂縫產(chǎn)生的原因以及預(yù)防對(duì)策,以期為技術(shù)人員提供參考。
關(guān)鍵詞:橋梁混凝土;裂縫預(yù)防;施工技術(shù)文章編號(hào):2095-4085(2024)02-0114-03
0 引言
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為橋梁工程中常用的結(jié)構(gòu)類(lèi)型,在對(duì)橋梁主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行建設(shè)過(guò)程中,需將混凝土澆筑作為關(guān)鍵環(huán)節(jié),且嚴(yán)格把控澆筑質(zhì)量,確保能夠?qū)蛄航ㄖY(jié)構(gòu)外觀起到防護(hù)作用,提升橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及可靠性,進(jìn)而延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。在對(duì)橋梁混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行建設(shè)過(guò)程中,要基于橋梁結(jié)構(gòu)建設(shè)的實(shí)際情況,做好橋梁裂縫的預(yù)防和處理。
1 橋梁混凝土施工技術(shù)特點(diǎn)
混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)體不小于最小幾何尺寸,其在橋梁施工建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用,而且在施工過(guò)程中,通過(guò)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性、抗壓性以及等級(jí)的研究,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)施工質(zhì)量的有效控制。
1.1 優(yōu)勢(shì)顯著
混凝土結(jié)構(gòu)在體積、性能以及施工技術(shù)上都具有較為特殊的表現(xiàn)。通過(guò)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)斷面尺寸、氣溫以及結(jié)構(gòu)等方面的分析,得以看出混凝土結(jié)構(gòu)厚實(shí)、經(jīng)濟(jì)性以及可塑性較強(qiáng)。在當(dāng)前橋梁建設(shè)過(guò)程中,能夠憑借較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度承載車(chē)輛通行,并且通過(guò)采取有效的技術(shù)手段以及工程措施,達(dá)到了橋梁工程建設(shè)的目標(biāo)[1]。
1.2 使用量較大
混凝土結(jié)構(gòu)在橋梁建設(shè)中的使用量較大,斷面尺寸也比較大。水化熱是導(dǎo)致混凝土裂縫的主要原因,尤其在混凝土結(jié)構(gòu)受到溫度應(yīng)力影響時(shí),其超出混凝土強(qiáng)度閾值,就會(huì)在混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂縫,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的使用造成一定程度的影響,從而影響車(chē)輛通行的安全。
1.3 脆性強(qiáng)
就混凝土材料特性來(lái)看,其主要選用的是一種脆性材料,抗拉強(qiáng)度較低,在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生不同程度以及不同形式的裂縫。并且在使用該混凝土結(jié)構(gòu)的過(guò)程中只需應(yīng)用數(shù)量較少的配筋,以至于混凝土結(jié)構(gòu)極易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,無(wú)法保障橋梁的通行安全。
2 橋梁混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)
橋梁鋼筋混凝土施工,需要事先制定合適的配比方案,做好分層工作,按照鋼筋施工、模板施工以及混凝土施工技術(shù)要點(diǎn),完成對(duì)橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的建設(shè),提升橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的建設(shè)質(zhì)量。
2.1 選擇合適的配比方案
數(shù)據(jù)信息能夠?yàn)榻ㄖこ烫峁┮罁?jù),工作人員通過(guò)收集施工環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)用以監(jiān)管工程建設(shè),通過(guò)比對(duì)工程實(shí)際情況以及數(shù)據(jù)記錄,制定合適的混凝土配比方案,進(jìn)而提升工程建設(shè)的精確性。在確定混凝土配比方案后,調(diào)整粉煤灰與水泥之間的比例,待至混凝土原料粉煤灰與水泥比例確定后,工作人員再根據(jù)工程要求,測(cè)定混合后的混凝土原料質(zhì)量。通過(guò)預(yù)鋪設(shè)混凝土原料手段,檢驗(yàn)混凝土配比后的成效,如強(qiáng)度和韌性未達(dá)到工程建設(shè)要求,則要重新調(diào)整粉煤灰和水泥配比,以減少混凝土裂縫。
2.2 做好分層工作
在混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)際作業(yè)時(shí),要做好相應(yīng)的分層工作,以降低混凝土出現(xiàn)收縮的可能,延長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。另外,在工程實(shí)際作業(yè)過(guò)程中,要降低工程作業(yè)的困難程度,作為施工人員要依照工程建設(shè)的實(shí)際情況選擇合理的分層技術(shù),確保分層施工活動(dòng)得以順利開(kāi)展[2]。
2.3 鋼筋施工
按照施工設(shè)計(jì)圖紙確定橋梁施工所需的鋼筋,并利用專(zhuān)屬的運(yùn)輸車(chē)輛將鋼筋集中運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng),以備后續(xù)施工建設(shè)使用。在拼接鋼筋過(guò)程中,還需派遣專(zhuān)門(mén)人員按照?qǐng)D紙檢測(cè)要求測(cè)定橋臺(tái)邊線以及中心線,以便保證鋼筋安裝位置的準(zhǔn)確性。同時(shí),在對(duì)橋臺(tái)鋼筋骨架進(jìn)行建設(shè)過(guò)程中,要選用焊接相鄰工藝,確保焊接操作達(dá)到施工建設(shè)規(guī)范,以免在施工建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)焊瘤。待焊接完成后,要將遺留的焊縫封閉處理,以免影響主筋的使用。另外,在建設(shè)時(shí),要采用切斷機(jī)將鋼筋兩端切平,確保鋼筋的絲頭長(zhǎng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,且絲頭長(zhǎng)度在螺紋螺距2倍以內(nèi)。利用管鉗工藝完成對(duì)鋼筋的拼接,確保絲頭與套筒之間接觸密切。在同一個(gè)斷面范圍內(nèi)所有鋼筋接頭都采用交錯(cuò)的方式,且接頭布置數(shù)量要滿足工程設(shè)計(jì)規(guī)范和要求。待至鋼筋安裝完成后,要在鋼筋與模板之間安置墊塊,確保形成足夠厚度的保護(hù)層,為后續(xù)墩臺(tái)預(yù)埋預(yù)設(shè)奠定基礎(chǔ)。
2.4 模板施工
模板施工主要以大塊鋼膜為主,在對(duì)鋼膜進(jìn)行拼接的過(guò)程中,要保證板面平整整潔,且板面要達(dá)到嚴(yán)絲合縫的程度,以免出現(xiàn)漏漿的情況。在對(duì)模板進(jìn)行安裝時(shí),還要在板面涂抹一層均勻的脫模劑,確保模板質(zhì)量達(dá)到工程建設(shè)要求。待至模板支設(shè)完畢后,要采用加固措施對(duì)鋼管進(jìn)行加固,確保鋼管得以達(dá)到相應(yīng)質(zhì)量。而在模板拼裝結(jié)束后,還要對(duì)模板工程進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),確保模板位置、標(biāo)高以及穩(wěn)定性達(dá)到工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),待檢驗(yàn)合格后,再完成后續(xù)工程建設(shè),以免出現(xiàn)工程缺陷,對(duì)混凝土澆筑造成影響[3]。
2.5 混凝土施工
在混凝土施工中,混合料配比是工程建設(shè)的基礎(chǔ),需要根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求以及混合料配比實(shí)驗(yàn)完成混凝土配比方案,以免出現(xiàn)混凝土離析問(wèn)題。而在對(duì)橋臺(tái)進(jìn)行澆筑時(shí),要在保證工程建設(shè)效率的基礎(chǔ)上,做好混凝土澆筑的準(zhǔn)備工作。要確定適宜的澆筑流程和澆筑方案,并基于橋臺(tái)截面尺寸,確定混凝土澆筑用量,且在澆筑過(guò)程中對(duì)模板以及鋼筋進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢查,以免出現(xiàn)澆筑位移的問(wèn)題。同時(shí),在澆筑時(shí),要保證澆筑工序連貫,不得中途停止?jié)仓以跐仓糠诌_(dá)到初凝前恢復(fù)混凝土澆筑。如果在澆筑過(guò)程中,使用交叉方法對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑,則要合理控制混凝土銜接處溫度,及時(shí)檢查混凝土泌水現(xiàn)象。另外,在澆筑的同時(shí),還要利用插入式振搗棒完成混凝土振搗,確保側(cè)模之間具有充足的距離,以免出現(xiàn)模板位移或變形。待至橋臺(tái)澆筑完成后,要按照施工建設(shè)要求對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以免澆筑出現(xiàn)裂縫。且在混凝土養(yǎng)護(hù)期間,要合理控制澆筑溫度,如果不存在特殊情況,可以對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)灑水,有效控制混凝土結(jié)構(gòu)溫度,以確?;炷两Y(jié)構(gòu)時(shí)刻保持濕潤(rùn)。
3 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
橋梁墩身以及高墩大尺寸樁基礎(chǔ)承臺(tái)等混凝土結(jié)構(gòu)通常需要一次整體澆筑成型,通過(guò)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用的調(diào)查發(fā)現(xiàn),其在建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)裂縫的原因在于原材料選擇、水化熱、環(huán)境以及施工技術(shù)。因此為保證混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量,需對(duì)裂縫成因進(jìn)行詳細(xì)分析和研究。
3.1 原材料選擇
在施工前對(duì)原材料進(jìn)行選擇時(shí),許多施工單位為了降低工程建設(shè)成本并未按照施工要求選擇合適的施工材料。原材料作為影響工程建設(shè)的關(guān)鍵因素,施工單位要就工程要求選擇性價(jià)比高的施工材料,以滿足工程建設(shè)要求。但是對(duì)通過(guò)對(duì)施工單位的調(diào)查來(lái)看,部分施工單位在工程建設(shè)前未事先確定水泥型號(hào),導(dǎo)致水泥在配比時(shí)出現(xiàn)硬化現(xiàn)象,在外界溫度與內(nèi)部溫度溫差升高時(shí),混凝土出現(xiàn)溫差應(yīng)力裂縫。又如,集料含泥量過(guò)大、集料顆粒級(jí)配未達(dá)到要求,就會(huì)導(dǎo)致混凝土收縮增大出現(xiàn)裂縫[4]。
3.2 水化熱
混凝土水泥出現(xiàn)水化熱現(xiàn)象的原因在于其在建設(shè)過(guò)程中會(huì)釋放大量的熱量和水汽,且由于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部散熱條件不達(dá)標(biāo),無(wú)法與表面散熱形成有效的配合,導(dǎo)致混凝土表面直接與空氣接觸,無(wú)法達(dá)到散熱要求,熱量只能通過(guò)混凝土縫隙散發(fā),導(dǎo)致混凝土表面的溫度不斷上升。再加上混凝土本身的導(dǎo)熱性比較差,水化熱極易聚集在混凝土表面,形成外高內(nèi)低的溫差。而在混凝土外部約束和內(nèi)部約束條件的影響下,混凝土自由變形的程度逐漸降低,致使混凝土內(nèi)部和表面產(chǎn)生溫度應(yīng)力,一旦這種應(yīng)力超出混凝土的承受范圍,就會(huì)導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)溫度裂縫。
3.3 環(huán)境因素
混凝土澆筑通常選擇在春夏季(5~11),在該季節(jié)進(jìn)行施工其溫度處于攀升階段,溫度的持續(xù)變化會(huì)影響澆筑的穩(wěn)定性。例如溫度由15℃提升到25℃,就會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差達(dá)到10℃左右,以致混凝土因溫差應(yīng)力出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象在其表面形成裂縫。如果溫度不間斷變化,就會(huì)不斷挑戰(zhàn)混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓能力,以致混凝土內(nèi)部整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性受到損害。
基于上述混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因,需要保證混凝土低溫澆筑,盡可能縮小混凝土表面與外部的溫差,以有效預(yù)防混凝土開(kāi)裂現(xiàn)象。
3.4 施工技術(shù)
混凝土施工配合比是影響混凝土結(jié)構(gòu)建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵因素,尤其是混凝土結(jié)構(gòu)的水泥用量,其需要確定混凝土結(jié)構(gòu)的施工順序、分層厚度以及振搗方式,并計(jì)劃是否需要對(duì)混凝土進(jìn)行二次抹面以及混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)等,以免無(wú)法有效控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。從混凝土不同施工階段分析施工技術(shù)對(duì)混凝土質(zhì)量的影響,在施工前期,需要保持混凝土表面濕潤(rùn)度,用手觸摸有明顯的濕潤(rùn)感,因?yàn)橐坏┗炷帘砻娼Y(jié)構(gòu)水分不足,就會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)塑性收縮,以致混凝土表面出現(xiàn)水泥漿層。在施工中期,需要進(jìn)行混凝土拆模,在拆模前要預(yù)估拆模時(shí)間,如果拆模時(shí)間過(guò)早則會(huì)縮短混凝土的終凝時(shí)間,其在荷載力的作用下就出現(xiàn)彈性變形,進(jìn)而產(chǎn)生裂縫[5]。
4 混凝土裂縫預(yù)防措施
為了從源頭上提升混凝土結(jié)構(gòu)的建設(shè)水平,施工技術(shù)人員要對(duì)混凝土技術(shù)以及結(jié)構(gòu)裂縫成因進(jìn)行深入分析,重點(diǎn)把控關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié),以便提升混凝土建設(shè)工程質(zhì)量,延長(zhǎng)橋梁混凝土建筑的使用壽命。
4.1 優(yōu)化原材料配比
通過(guò)對(duì)混凝土裂縫成因的分析可知,其出現(xiàn)裂縫的原因在于溫度,因此控制混凝土作業(yè)溫度成為必要環(huán)節(jié)。為了能夠有效解決溫差問(wèn)題,內(nèi)部水化熱是檢驗(yàn)混凝土原料配比的重要指標(biāo),根據(jù)混凝土力學(xué)性能檢驗(yàn)混凝土質(zhì)量,需要在配比時(shí)通過(guò)調(diào)整水泥中摻合料以及骨料的比例,再向其中加入高強(qiáng)度水泥,以便提升混凝土原料顆粒度,實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土原料內(nèi)部水熱化控制。另外,在混凝土配比后,為降低溫度對(duì)混凝土的影響,還需要根據(jù)混凝土原料內(nèi)部反應(yīng),適當(dāng)增加原料水分,進(jìn)而平衡混凝土內(nèi)外結(jié)構(gòu)溫度。
4.2 明確施工特點(diǎn)
集料體積在工程可分為不同階段。成型階段,基于集料體積的導(dǎo)熱屬性,要根據(jù)工程建設(shè)要求確定集料體積的導(dǎo)熱系數(shù),以便從源頭上控制混凝土結(jié)構(gòu)溫度差變化。在成型中期,則要檢驗(yàn)集料體積溫度范圍,如果溫度變化速度超出水熱化速度的,則表示集料自身溫度較高,對(duì)于后續(xù)混凝土結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生一定影響。在成型后期,要在集料表面噴灑水分,以降低集料溫度。
4.3 降低澆筑溫度
在降低澆筑溫度過(guò)程中,可以將降低出機(jī)口溫度和溫度回升作為入手點(diǎn)。其一,對(duì)骨料采取預(yù)冷措施,做好遮陽(yáng)防曬,且在必要時(shí)要對(duì)骨料進(jìn)行灑水亦或是拌合過(guò)程中加冰。其二,在運(yùn)輸過(guò)程中,對(duì)運(yùn)輸車(chē)做好防曬,采取必要的保溫措施,并對(duì)澆筑倉(cāng)面進(jìn)行遮陽(yáng),以免造成大量的熱量流失。其三,對(duì)混凝土澆筑原料做好質(zhì)量控制,不合格原料禁止入倉(cāng),待至每一層澆筑完成后,要防止產(chǎn)生梯度,以免面層會(huì)因氣溫驟降等原因產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。
4.4 重視振搗養(yǎng)護(hù)
鋼筋屬于熱的良導(dǎo)體,其會(huì)出現(xiàn)溫度梯度,進(jìn)而加速混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。因此在進(jìn)行振搗完畢后,混凝土初凝前要做好模壓工作以消除混凝土成型早期裂縫,并采取養(yǎng)護(hù)手段,提升混凝土自身抗拉強(qiáng)度。同時(shí),在混凝土易出現(xiàn)裂縫的部位預(yù)埋應(yīng)力應(yīng)變片,對(duì)混凝土拉應(yīng)力進(jìn)行測(cè)定,并根據(jù)拉應(yīng)力測(cè)定的結(jié)果實(shí)現(xiàn)對(duì)工程的施工控制。例如,在進(jìn)行實(shí)際工程建設(shè)過(guò)程中,可以適當(dāng)調(diào)整保溫條件,確保鋼筋形成良好的溫度梯度,以便有效防止混凝土開(kāi)裂。
4.5 做好測(cè)溫工作
為了能夠有效了解混凝土結(jié)構(gòu)溫度升高情況以及表面溫度變化,可以在建設(shè)過(guò)程中在承臺(tái)等大體積砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中預(yù)埋一定數(shù)量的測(cè)溫點(diǎn),并按照“L型”進(jìn)行擺放,且在每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)都設(shè)置兩個(gè)測(cè)溫管,確保其處于結(jié)構(gòu)的中心位置,以此測(cè)定結(jié)構(gòu)的溫度高低。另外,將測(cè)溫管放置在混凝土結(jié)構(gòu)表面,距離構(gòu)件100mm的位置,以此測(cè)定混凝土結(jié)構(gòu)表面溫度表化,便于現(xiàn)場(chǎng)溫度讀數(shù)。另外,在測(cè)溫時(shí),要保證5d每2h進(jìn)行一次測(cè)溫和讀數(shù),待至工程建設(shè)后期,每4h進(jìn)行一次測(cè)溫和讀數(shù),直到溫度長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定,可以停止測(cè)溫,并匯集得到的溫度數(shù)據(jù),分析混凝土溫度變化規(guī)律,采取相應(yīng)措施。
5 結(jié)語(yǔ)
總而言之,混凝土施工是橋梁工程建設(shè)的重要組成部分,因其體積龐大,技術(shù)要求高,極易受到外界因素的影響。因此在對(duì)橋梁混凝土工程建設(shè)的過(guò)程中,要實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、環(huán)境以及施工技術(shù)等因素的有效控制,降低混凝土裂縫產(chǎn)生的可能,并且要基于工程建設(shè)的實(shí)際情況,制定合理有效的施工技術(shù)方案,采取有效的裂縫防護(hù)手段。
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