橋梁工程大體積混凝土施工質(zhì)量控制探討

1、    橋梁工程大體積混凝土施工質(zhì)量控制探討    鄭科學(xué) 賴曉鐘摘要：隨著橋梁施工業(yè)的快速發(fā)展，施工過(guò)程中常涉及到大體積混凝土的問(wèn)題，由于其具有體積較大、結(jié)構(gòu)厚、鋼筋密等特點(diǎn)，因此對(duì)施工技術(shù)提出了更高的要求，文章結(jié)合筆者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就大體積混凝土施工中需注意問(wèn)題進(jìn)行探討，以確保施工質(zhì)量。關(guān)鍵詞：大體積混凝土；裂縫；施工技術(shù)中圖分類號(hào)：tu74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展，大體積混凝土被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。而在應(yīng)用中最常見(jiàn)的問(wèn)題則是結(jié)構(gòu)裂縫，由于大體積混凝土施工條件復(fù)雜、原材料差異較大等均增加了結(jié)構(gòu)裂縫生成的可能性，裂縫在很大程度上影響

2、了結(jié)構(gòu)的使用效果和壽命。因此，認(rèn)真研究混凝土的施工技術(shù)，對(duì)提高結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益均有很大的意義。1 原材料選擇原材料選擇包括如下幾個(gè)方面：1.1 水泥應(yīng)盡量選用低熱水泥并盡量降低水泥用量，由于不同水泥內(nèi)礦物成分及摻加混合材數(shù)量不同，導(dǎo)致水泥水化熱有很大差異。一般鋁酸三鈣或硅酸三鈣含量高則水化熱也高，混合材摻量多的水化熱則低，這為水泥品種的選用提供了依據(jù)。同時(shí)在保證強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量降低水泥用量，一般可通過(guò)選用級(jí)配良好的骨料，或采用后期強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度以及摻加混合料和減水劑等措施來(lái)降低水泥用量。1.2 骨料應(yīng)盡量選用自然連續(xù)級(jí)配的碎石作為粗骨料，由于級(jí)配良好則具有較好的和易性而易密實(shí)，可

3、在一定程度上減少水泥用量而達(dá)到相應(yīng)的強(qiáng)度，并且采用碎石拌和的混凝土具有較強(qiáng)和良好的抗裂性能。細(xì)骨料則宜選用中粗砂，要求控制其細(xì)度模數(shù)符合要求，且內(nèi)部有機(jī)份和含泥量不應(yīng)超過(guò)規(guī)定。1.3 摻加劑混凝土內(nèi)摻加粉煤灰利于改善其干縮性和脆性，并可減少水泥用量降低水化熱，但應(yīng)控制其摻加量不易過(guò)高以免導(dǎo)致早期強(qiáng)度過(guò)低，產(chǎn)生低溫沁水量大的現(xiàn)象。1.4 優(yōu)化配合比在進(jìn)行配合比配置時(shí)，應(yīng)在滿足強(qiáng)度的前提下，盡量減少水泥用量，并應(yīng)充分提高混凝土的流動(dòng)性，改善混凝土的和易性，尤其應(yīng)控制和易性內(nèi)的流動(dòng)性和保水性，因此應(yīng)進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)方可最終確定。2 合理安排施工進(jìn)度大體積混凝土施工進(jìn)度對(duì)溫控效果非常明顯，尤其是采取分層分

4、次澆筑時(shí)的間隔時(shí)間更為重要，一般應(yīng)控制上層混凝土澆筑時(shí)間應(yīng)在下層混凝土溫度已經(jīng)降到一定值，即能實(shí)現(xiàn)上層混凝土澆筑后下層混凝土溫度回升值不超過(guò)原來(lái)的最高溫升，同時(shí)應(yīng)盡量縮短間隔時(shí)間，保證在下層混凝土初凝前澆筑上層，即間隔時(shí)間不應(yīng)超過(guò)其初凝時(shí)間。3 降低出倉(cāng)和入模溫度混凝土拌和時(shí)，碎石和水對(duì)其出倉(cāng)溫度影響較大，因此，在高溫季節(jié)應(yīng)在骨料堆積場(chǎng)地、水池及拌和站頂部搭設(shè)簡(jiǎn)易遮陽(yáng)棚，也可向骨料進(jìn)行灑水降溫，但應(yīng)保證在拌和時(shí)扣除相應(yīng)灑水量以保證正確的水灰比；混凝土運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)在車輛外表面灑水或在泵送管道上包裹麻袋或無(wú)紡布后進(jìn)行灑水降溫，以降低混凝土的入模溫度，并利于降低混凝土內(nèi)部溫度，并應(yīng)盡量縮短混凝土的

5、運(yùn)輸時(shí)間和暴曬時(shí)間等，可減小混凝土溫度回升的措施。4 埋設(shè)冷卻水管在橋梁大體積混凝土內(nèi)埋設(shè)冷卻水管是利用管內(nèi)循環(huán)冷卻水來(lái)降低混凝土內(nèi)部溫度，并可將混凝土塊體冷卻到穩(wěn)定的體積，若條件允許，尚可在內(nèi)部埋設(shè)溫度傳感器以便于對(duì)內(nèi)部溫度實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。冷卻水管多采用直徑不超過(guò)25mm的薄壁鋼管或鋁管，其在混凝土內(nèi)部呈交叉排列。上下兩層間的水管間距一般控制在1.5m-3m并應(yīng)通過(guò)立管使其連接，每層水管的垂直進(jìn)水口和出水口應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)，并應(yīng)在出水口設(shè)置調(diào)節(jié)水閥和流量測(cè)量裝置；在澆筑后的混凝土覆蓋一層水管時(shí)則應(yīng)通水冷卻，通水的持續(xù)時(shí)間應(yīng)足以保證其二次溫升不超過(guò)初次溫升，體積較小的大體積混凝土達(dá)到最高溫度并開(kāi)始出現(xiàn)

6、下降趨勢(shì)時(shí),則可停止通水以免出現(xiàn)較大的溫度梯度；混凝土的冷卻速度應(yīng)控制在每天下降0.6為宜，因此一般控制管內(nèi)水的流量在2.2m3h-2.8m3h范圍內(nèi)，水管內(nèi)進(jìn)出水的溫差不易超過(guò)10。一旦溫差過(guò)大或過(guò)小，則應(yīng)及時(shí)調(diào)整水溫或流量，以免在水管周圍出現(xiàn)溫度裂縫，冷卻水管的最終排放水應(yīng)排至結(jié)構(gòu)外而避免排至混凝土表面，通水冷卻完畢后應(yīng)及時(shí)在水管內(nèi)加注水泥漿并及時(shí)封閉。5 分塊澆筑為有效降低大體積混凝土的內(nèi)外溫差在澆筑過(guò)程中常采用分塊澆筑，具體可分為分層澆筑和分段跳倉(cāng)澆筑，分層澆筑又可細(xì)分為全面分層法、分段分層法和斜面分層法，其中全面分層法利于混凝土的均勻散熱而不宜產(chǎn)生垂直裂縫，但應(yīng)保證混凝土的生產(chǎn)運(yùn)輸能

7、力能夠滿足在其初凝前連續(xù)澆筑而避免水平施工縫的產(chǎn)生。分段澆筑則適用于生產(chǎn)能力較低且對(duì)混凝土抗?jié)B要求不高的橋梁結(jié)構(gòu)，斜面分層法適用于平面尺寸較大但厚度較小的結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)用。6 混凝土振搗為保證大體積混凝土振搗質(zhì)量宜采用振搗棒進(jìn)行振搗，并應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)鋼筋間距選擇合適型號(hào)的振搗裝置，振搗過(guò)程中應(yīng)在每個(gè)澆筑帶的前后分別布置兩道振搗棒，第一道于甭管出料口以保證上部混凝土的密實(shí)性，一般由于結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋布置較密而將第二道布置在混凝土坡腳部位，以保證下部混凝土密實(shí)，施工期間，應(yīng)保證振搗棒隨澆筑及時(shí)振搗。振搗時(shí)的移動(dòng)間距不應(yīng)超過(guò)其作用半徑的1.5倍，并應(yīng)避免其與周圍模板及內(nèi)部鋼筋碰撞，在振搗上層混凝土?xí)r，應(yīng)保證振搗棒插

8、入下層混凝土深度為5-locm最終振搗效果以混凝土停止下沉,表面無(wú)氣泡產(chǎn)生并平坦泛白漿為宜,同時(shí)為保證混凝土的最終施工質(zhì)量應(yīng)盡量采用二次投料的砂漿裹石或凈漿裹石工藝，以提高混凝土的強(qiáng)度，可相應(yīng)提高混凝土的抗拉強(qiáng)度和極限抗拉值,并可采用二次振搗的方法以排除混凝土內(nèi)部由于沁水現(xiàn)象而在粗集料或水平鋼筋下部生成的空隙,從而利于保證其與鋼筋問(wèn)的握裹力，并可相應(yīng)提高混凝土強(qiáng)度。7 收漿抹面及施工縫處理由于大體積混凝土澆筑后表面的水泥漿層較厚，因此在澆筑后初凝前應(yīng)進(jìn)行2-3遍的收漿作業(yè)，以便于將表面打磨壓實(shí)并閉合混凝土的收縮裂縫。一般在初凝前先用木抹子收漿抹面，后用鐵抹子收漿壓平，最終控制其平整度差距在5m

9、m范圍內(nèi)。由于大體積混凝土多采取多次澆筑因此勢(shì)必出現(xiàn)施工縫，其中水平接縫一般按照施工縫處理，多采取預(yù)埋連接鋼筋的方法。使其兩端深入上下兩層來(lái)加強(qiáng)上下層間的連接，但在澆筑第二層混凝土前應(yīng)將第一層混凝土表面鑿毛并清除浮漿，將其濕潤(rùn)后方可澆筑上層混凝土。8 養(yǎng)護(hù)由于大體積混凝土澆筑后內(nèi)外產(chǎn)生較大的溫度梯度，因此在澆筑完畢后多遵循“內(nèi)降外?！钡脑瓌t進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，多采取在表面撒熱水以提高其表面溫度，同時(shí)應(yīng)混凝土內(nèi)部溫度一般在澆筑完畢后2d后升高較快，因此，此時(shí)宜采用循環(huán)水管內(nèi)排放的熱水進(jìn)行噴灑養(yǎng)護(hù)，以減少內(nèi)外溫差，也可采用土工布覆蓋的方式先行濕潤(rùn)，但應(yīng)避免在養(yǎng)護(hù)時(shí)出現(xiàn)大水力沖入現(xiàn)象而應(yīng)采用漫流的方式，其保水養(yǎng)護(hù)時(shí)間最短不應(yīng)少于3d。9 泌水防治泌水是指澆筑后混凝土內(nèi)水分從拌和物內(nèi)分離出來(lái)的現(xiàn)象，由于其本身在混凝土內(nèi)部不均勻?qū)е旅谒课粍?shì)必產(chǎn)生缺陷該缺陷最終將會(huì)導(dǎo)致裂縫生成并減小混凝土表面溫度梯度而增長(zhǎng)散熱時(shí)間因此為防止泌水現(xiàn)象的發(fā)生而應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)生環(huán)節(jié)，可采取在表面覆蓋麻袋、草袋、無(wú)紡布及塑料布等。并可在表面敷設(shè)鋸末或細(xì)砂礫等材料，之后經(jīng)常灑水以保證其表面充分濕潤(rùn)，當(dāng)環(huán)境溫度較低尚可搭設(shè)簡(jiǎn)易帳篷或生火取暖的措施。10 結(jié)語(yǔ)在橋梁大體積混凝土施工中只有對(duì)混凝土配合比進(jìn)行多次優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理選擇原材料，擇優(yōu)選擇混凝土的組成材料和外加劑。并采用科學(xué)的施工措施才