橋梁工程施工中混凝土施工技術(shù)

呂 婷

（四川樂(lè)漢高速公路有限責(zé)任公司， 四川 樂(lè)山 614000）

0 引言

橋梁建設(shè)關(guān)系到我國(guó)交通是否便利，關(guān)系到人們生活出行市是否方便，關(guān)系到交通網(wǎng)絡(luò)是否安全，是我國(guó)交通和居民生活必不可少的一部分，施工質(zhì)量必須要重視?，F(xiàn)代橋梁多用鋼鐵和混凝土完成，橋梁工程混凝土施工是橋梁工程建設(shè)的關(guān)鍵，如果施工技術(shù)達(dá)不到要求，使得混凝土出現(xiàn)裂縫，讓整個(gè)橋梁工程建設(shè)存在安全隱患，對(duì)人們生活有很大影響。預(yù)防裂縫產(chǎn)生，完善施工技術(shù)，完成高質(zhì)量橋梁建設(shè)是我們必須解決的問(wèn)題。安全高效的橋梁不僅可以給廣大的人們?nèi)罕妿?lái)生活的方便，而且還可以推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，有效的推動(dòng)社會(huì)主義和諧社會(huì)構(gòu)建進(jìn)程。

1 橋梁工程混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因

本文實(shí)際項(xiàng)目背景是江門(mén)—廣州的高速路段中，水域之間高架橋混凝土施工項(xiàng)目進(jìn)行分析，對(duì)混凝土裂縫產(chǎn)生原因進(jìn)行分析。

1.1 水泥的水化熱現(xiàn)象

首先，水泥在水化時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，在橋梁工程混凝土施工時(shí)，由于是混凝土施工，在水泥水化時(shí)產(chǎn)生的大量熱量不容易發(fā)散，熱量產(chǎn)生積累，使得混凝土內(nèi)部產(chǎn)生過(guò)高的溫度，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生。

1.2 約束條件

在進(jìn)行橋梁工程建設(shè)之時(shí)，其中混凝土澆筑一般與地基接觸，在溫度發(fā)生變化時(shí)，在下部地基的約束下，就會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的外部約束力。在混凝土剛剛澆筑時(shí)，其彈性模量較小，此時(shí)的混凝土徐變度和應(yīng)力松弛度卻很大，這時(shí)的壓應(yīng)力相對(duì)而言也比較小。一旦出現(xiàn)溫度降低現(xiàn)象，其拉應(yīng)力會(huì)隨著溫度下降而變大，當(dāng)混凝土的抗拉應(yīng)力小于這種拉應(yīng)力時(shí)，混凝土就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

1.3 橋梁在施工時(shí)出現(xiàn)環(huán)境氣溫變化

環(huán)境氣溫變化是自然現(xiàn)象，而且混凝土在澆筑時(shí)，外界氣溫變化對(duì)其影響很大，混凝土的溫度會(huì)隨著外界溫度變化而變化，當(dāng)混凝土內(nèi)外溫度差距增加到一定程度時(shí)，這時(shí)混凝土就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

1.4 混凝土收縮變形

混凝土剛澆筑時(shí)，其含水量較大，隨著時(shí)間增加，水分產(chǎn)生蒸發(fā)，使得混凝土水分含量降低，當(dāng)水分含量降低到一定程度時(shí)，混凝土就會(huì)產(chǎn)生干燥收縮現(xiàn)象。而且表面水分蒸發(fā)快，內(nèi)部水分難以蒸發(fā)，內(nèi)外部含水量差距變大，混凝土表面就會(huì)由于混凝土收縮而產(chǎn)生裂縫。

2 大體積混凝土施工技術(shù)

2.1 混凝土配比

為了有效的減少溫縮裂縫，施工技術(shù)非常重要。混凝土配比是施工技術(shù)關(guān)鍵之一，以有效減少水化熱，通常使用低熱的礦渣硅酸鹽水泥，以減低水化熱。粗骨料配置，對(duì)含泥量進(jìn)行控制，一般低于1%。細(xì)骨料可以使用天然砂，含泥量相對(duì)要進(jìn)行有效控制?；炷翑嚢钑r(shí)可以適當(dāng)加入粉煤灰等延緩水化熱峰值的材料，混凝土配比在滿足強(qiáng)度同時(shí)，對(duì)水泥使用量進(jìn)行控制。

2.2 混凝土澆筑

橋梁施工一般采用分層澆筑進(jìn)行澆筑，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工。各層澆筑時(shí)間的銜接要嚴(yán)格控制，保證澆筑深入上一層至少 5公分，振搗作業(yè)之中每一點(diǎn)的振搗時(shí)間應(yīng)當(dāng)維持在20～30s范圍內(nèi)，直至混凝土表面下沉不明顯，無(wú)氣泡冒出。

2.3 混凝土后期養(yǎng)護(hù)

澆筑完成后，其表面溫度和濕度要進(jìn)行監(jiān)控，混凝土養(yǎng)護(hù)要有計(jì)劃實(shí)施。一般澆筑完成12個(gè)小時(shí)后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè)，相關(guān)情況在下文第四章進(jìn)行說(shuō)明。持續(xù)時(shí)間根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況確定，一般大于7天。

2.4 高性能混凝土的施工技術(shù)

施工時(shí)，高性能混凝土必不可少，對(duì)于高性能混凝土需要拌合性能好的攪拌設(shè)備。要嚴(yán)格控制混凝土材料比例，砂石含水量要有檢測(cè)，添加砂石后攪拌要注意，其稠度發(fā)生變化時(shí)，要及時(shí)調(diào)整。澆筑后立即進(jìn)行溫養(yǎng)護(hù)，以防止塑性收縮裂縫產(chǎn)生，由于其膠凝材料影響，容易出現(xiàn)溫度裂縫，保溫措施要及時(shí)進(jìn)行。

3 橋梁工程混凝土施工防裂縫措施

3.1 溫控措施

溫度控制原則：溫度控制的方法和制度要通過(guò)內(nèi)外因素來(lái)確定，對(duì)施工時(shí)采用的混凝土配合比例、混凝土結(jié)構(gòu)尺寸、約束情況等因素要進(jìn)行考慮。原則如下，一是在澆筑時(shí)的溫度進(jìn)行控制；二是對(duì)混凝土內(nèi)部最高溫度出現(xiàn)時(shí)間要進(jìn)行有效控制；三是對(duì)混凝土降溫速率要進(jìn)行控制；四是內(nèi)外溫差、新老混凝土之間的溫差進(jìn)行有效控制。具體數(shù)據(jù)比如：混凝土澆筑溫度要小于等于三十?dāng)z氏度；內(nèi)部溫度一般要大于七十?dāng)z氏度；溫差要小于二十五攝氏度；冷凝水管進(jìn)出水溫差要保持在十五攝氏度以內(nèi)；降溫速率一般保持二攝氏度以內(nèi)。

3.1.1 工程施工階段進(jìn)行技術(shù)控制

在進(jìn)行橋梁工程混凝土施工中，對(duì)混凝土的塌落度要嚴(yán)格進(jìn)行控制，可以通過(guò)調(diào)整混凝土之中水泥和砂的比率以及摻用減水劑的方法，來(lái)避免混凝土塌落度問(wèn)題。在施工前，對(duì)其使用的材料、技術(shù)以及設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格檢查，混凝土分層澆筑時(shí)，要預(yù)防泌水層的產(chǎn)生，最好是等上層混凝土表面溫度與外界溫度差不多時(shí)進(jìn)行接下來(lái)的混凝土澆筑，每澆筑一層混凝土，對(duì)該層混凝土溫度以及強(qiáng)度進(jìn)行檢查，達(dá)標(biāo)后繼續(xù)施工。

3.1.2 冷卻水管的埋設(shè)及控制

對(duì)于內(nèi)部降溫，可以使用冷凝水管，防止出現(xiàn)內(nèi)外溫度差加大而導(dǎo)致混凝土裂縫，冷凝水管進(jìn)出水溫差要保持在十五攝氏度以內(nèi)。冷凝水管降溫對(duì)水管有要求，要求其導(dǎo)熱性能好，強(qiáng)度較大，可以使用鋼管。可以使用深層江水做冷卻水，冷卻水管使用前要進(jìn)行壓水試驗(yàn)。完成降溫后，排出水管內(nèi)部的水，并使冷凝水管干燥，之后向冷凝水管內(nèi)注水泥漿，來(lái)保證混凝土整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

3.1.3 混凝土出機(jī)溫度控制

施工中，影響混凝土出機(jī)溫度主要有三方面，一是粗集料和水的溫度，該方面影響最大，一般是通過(guò)降低粗集料溫度來(lái)完成；二是砂的溫度，對(duì)溫度影響一般，應(yīng)該盡量減少對(duì)沙子的光照，使得石子溫度不會(huì)太高；三是水泥的溫度，這方面影響最小。通過(guò)對(duì)混凝土材料進(jìn)行覆蓋，或進(jìn)行灑水降溫來(lái)降低溫度。

3.1.4 對(duì)混凝土內(nèi)外溫差進(jìn)行控制

水泥水化熱現(xiàn)象不可避免，混凝土內(nèi)外溫差是產(chǎn)生裂縫的關(guān)鍵因素。這施工時(shí)加強(qiáng)對(duì)混凝土內(nèi)部散熱必不可少，根據(jù)溫度實(shí)際情況對(duì)冷凝水管的通水流量以及通水溫度進(jìn)行控制等方法。同時(shí)混凝土表面要進(jìn)行保溫措施，減小降溫速率，防止混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大，可以通過(guò)透水模板布保溫保濕，以及覆蓋塑料薄膜并加蓋帆布或草袋對(duì)混凝土外部進(jìn)行保溫。

3.2 大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)

3.2.1 原材料選用

水化熱雖不可避免，但可以降低，原材料選用是降低水化熱的有效措施。該方面和水泥用量關(guān)系較大，在保證強(qiáng)度情況下減少水泥使用量，工程中低熱礦渣硅酸鹽水泥便是良好的材料，控制水泥的用量。使用適量的摻和料，可以控制粉煤灰用量，不僅可以顯著減少水泥需求量，混凝土的后期強(qiáng)度可以有保證，而且混凝土溫升峰值時(shí)間有較大延后。

3.2.2 混凝土結(jié)構(gòu)

混凝土結(jié)構(gòu)主要對(duì)緩解應(yīng)力集中現(xiàn)象，通過(guò)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)力進(jìn)行分析，采取相應(yīng)措施，緩解該現(xiàn)象。

3.3 混凝土裂縫的處理方法

上文主要對(duì)怎樣避免裂縫產(chǎn)生進(jìn)行分析，在實(shí)際施工過(guò)程之中，混凝土依然不可避免地出現(xiàn)一些裂縫，影響使用，所以相關(guān)措施必須要有，對(duì)于這些裂縫處理措施如下。

3.3.1 精選灌漿法

主要有純壓式和循環(huán)式。純壓式操作方面和對(duì)設(shè)備的要求方面相對(duì)于循環(huán)式要求低，較為快捷方便，但是漿液流動(dòng)性會(huì)受到影響，容易形成沉淀；循環(huán)式則可以避免沉淀現(xiàn)象。

3.3.2 表面修補(bǔ)法

該方法可以用于表面裂縫處理，具體以涂覆法為宜，通過(guò)均勻涂抹環(huán)氧膠泥的方式可以起到面層優(yōu)化作用。對(duì)于大裂縫而言，還需要進(jìn)行一道水泥砂漿施工。

4 結(jié)語(yǔ)

為了更好的使我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷向前發(fā)展，提高我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力，上文之中對(duì)橋梁工程混凝土施工技術(shù)進(jìn)行介紹說(shuō)明，分析了施工過(guò)程之中的施工技術(shù)，對(duì)橋梁工程混凝土施工過(guò)程中具體技術(shù)措施進(jìn)行說(shuō)明，并提出預(yù)防策略，提高橋梁施工質(zhì)量，加快我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。