市政路桥工程大体积混凝土施工技术管理 陈基钦

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:陈基钦
[导读] 摘要:本文的重点针对目前桥梁工程中大体积混凝土施工技术应用过程存在的问题,从实践角度出发,结合路桥工程施工实例,对大体积混凝土施工技术要点与质量控制对策展开探讨。
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        摘要:本文的重点针对目前桥梁工程中大体积混凝土施工技术应用过程存在的问题,从实践角度出发,结合路桥工程施工实例,对大体积混凝土施工技术要点与质量控制对策展开探讨。结果表明,只有优化配比设计、浇筑施工技术以及养护施工技术、施工阶段的温度控制与监测,才能将最具效用的施工控制技术运用于大体积混凝土结构的桥梁工程建设,提高整个工程项目的施工质量和经济效益。
        关键词:路桥工程,大体积混凝土,裂缝;施工技术
        1大体积混凝土施工中存在的问题
        1.1大体积混凝土施工的质量
        在路桥工程的施工时,特别是大型建筑项目的施工中,很难有效避免施工过程中可能存在的问题。从科学角度而言,大体积混凝土施工同样也难以避免该难题。在大体积混凝土的施工进行时,混凝土结构在进行到浇筑阶段时经常会出现裂缝。这种裂缝的主要成因是路桥上一些物体的不连续问题。从建筑行业的角度来看,这个不连续的问题是指结构材料的强度出现问题。造成这种情况的主要原因是由混凝土内部材料引起的裂缝,例如骨料和水泥等。在外力的荷载作用下,混凝土直接受到应力作用,从而使混凝土出现变形是大体积混凝土产生裂缝的主要原因。
        1.2浇注造成的问题
        在施工过程中进行大体积混凝土的浇注是不可缺失的一环,在这个操作阶段中出现的大体积混凝土裂缝问题很大程度与浇筑过程中的温度控制问题有着紧密的联系。随着温度的变化,混凝土会不断发生收缩,这就是我们经常谈到的温度变形。温度变化的主要原因来源于混凝土的构成要素-水泥。水泥的水化热将导致温度的变化。从浇注到水泥凝结的整个过程中,水泥由于水化热作用而受到压缩,从而影响了大体积混凝土的导热能力,进而导致不能及时排解出混凝土的内部温度。与此同时,混凝土的表面温度又快速下降,在加热和冷却不均匀的情况下,内部继续膨胀,外部持续压缩,最终导致混凝土出现裂缝。
        2桥梁工程中大体积混凝土施工关键技术
        2.1浇筑混凝土
        对于混凝土具体在浇筑时,通常选择连续的拖式泵浇筑方式,这种状态下不应当保留施工缝。在浇筑大体积的混凝土时,应当依照特定的浇筑次序,逐层进行相应的浇筑。路桥施工方如果要调整输送混凝土的泵管方向,那么有必要设置相应的间隔与浇筑速度,最好控制于500mm以内的分层厚度。此外,对于厚度应当进行明确的标注。
        2.2振捣大体积混凝土
        在路桥现场施工中,振捣大体积混凝土时通常运用插入式的多台振捣器。对于振捣棒而言,应当能快速插入然后缓慢进行拔出操作,通过这种方式来保证插入点的均匀性。具体在抽动振捣棒时,有必要密切关注向上振动与向下振动的速度。如果选择了分层进行浇筑,那么各层混凝土都应当限制于1.25倍的振捣棒总长度。对于上层混凝土具体插入振捣棒时,为了消除裂缝那么应当设置5cm的下层混凝土间隔;等待下层混凝土完成了初凝,再去振捣上层混凝土。一般情况下,应当保证0.5min的振捣时间,直到表层混凝土没有气泡为止。
        2.3养护施工技术
        混凝土浇筑完毕后,应在满足大体积混凝土施工温度与硬度效果要求下,采用科学有效的养护措施。具体来说,就是在浇筑工作结束后的12h内对大体积混凝土进行养护作业。此外,还应尽可能采用蓄水覆盖方式。对于混凝土养护时间,应结合混凝土实际作用硬度来进行确定。
        3实例分析
        3.1工程概况
        某桥梁工程中的5号桥墩~9号桥墩跨越一河流,跨越式结构以连续钢构的形式进行设计。此桥梁的6号桥墩与7号桥墩的主桥墩基础采用12根直径为250cm的钻孔桩进行设计,桥梁的低桩承台结构采用尺寸为23.5m×17m×5m,体积1997.5m3的混凝土承台进行设计。为了确保该桥梁工程施工结构稳定、安全,技术人员采用大体积混凝土施工技术进行作业。


        3.2施工技术分析
        3.2.1把控原材料,做好施工准备
        本项目在施工过程中,首先要控制施工用建筑材料的质量。只有在每种材料符合设计标准要求的情况下,才有可能避免大体积混凝土产生裂缝的问题。因此,在施工过程中添加高效减水剂来减少水泥水化热的问题。应该指出的是,有必要严格控制添加剂的剂量和水泥的选择。
        做好相关的技术交底工作后,需按照工程施工现场的场地及施工地质情况进行施工场地布设,合理科学配置施工材料与施工机械设备。当施工技术材料及施工设备进场后,对其参数性能及质量进行检验,保证施工材料与设备各项技术指标与实际要求相符。
        3.2.2大体积混凝土施工配合比设计
        一般情况下,结合上述工程施工实际情况,在施工过程中可选取低热水泥与添加适量的粉煤灰作为施工材料。水泥中添加粉煤灰的实际剂量应控制在30%~40%之间,混凝土材料要选用C35抗腐蚀性混凝土。在混凝土坍塌度及强度指标满足施工技术要求的前提下,为了减少单方混凝土水泥的实际用量,需添加适量的骨料与掺合料,结合本高速铁路桥梁工程的实际情况,施工过程中大体积混凝土水泥的实际用量控制在300kg/m3左右。具体的材料配合比要以实验室的相关测试结果为准。结合该工程现场试验测试结果,在160mm~200mm之内对大体积混凝土的坍塌度进行质量控制,于24h内对大体积混凝土的初凝时间进行质量控制。
        3.2.3桥梁工程施工中钢筋材料的加工制作与安装
        按照具体施工规范,首先需对钢筋材料进行准确编号,然后进行配料与下料作业,科学确定钢筋的位置,然后对钢筋材料进行绑扎作业。采用直螺纹套筒搭接直径为20mm的钢筋,提高搭接效率。在对桥梁承台进行混凝土浇筑前,需确保全部墩身直立钢筋绑扎完好,钢筋安装结束后,还需结合工程设计规范安装与预埋各类工程结构施工组件。在此过程中,严禁出现局部遗漏情况,与此同时需对测应力元件与测温度元件进行安装。因该桥梁工程施工中的主桥墩结构具有特殊性,因此需在桥梁承台结构部位科学设置预应力系统。在钢筋施工前,保证预应力钢筋与普通钢筋位置布设准确,采用塑料波纹管作为预应力管当作成孔技术材料。
        3.2.4大体积混凝土施工中浇筑混凝土施工
        浇筑混凝土施工前,采用水平仪测量校准高程,采用全站仪复测墩身预埋钢筋。通过清水去除承台表面杂物,采用混凝土罐车运送混凝土,浇筑时选取当天温度最低时段,浇筑混凝土时每小时供应量为150m3。通过对桥梁承台中间重复下料作业,随后向周围扩散,各层实际覆盖厚度控制在30cm左右,防止混凝土浇筑出现分层现象。在振捣混凝土时,采用插入式振捣器作业,分层振捣,振捣间隔距离为30cm。振捣过程中上层向下层插入8cm~10cm的距离,避免预埋组件、测温元件和钢筋材料等与振捣器相接触。在对桥梁承台混凝土进行浇筑时,需层层覆盖循环冷却管。最后需清理混凝土表面,在混凝土初凝时与预沉后,采用二次抹面压实作业,避免桥梁混凝土结构表面出现收缩裂缝。
        3.2.5大体积混凝土施工后养护及测温技术分析
        抹压混凝土表面施工后,需采用双层塑料薄膜全面覆盖养护,保证混凝土能够达到初凝效果。当混凝土终凝后采用无纺纱布覆盖,然后洒水养护。当混凝土初凝强度达到2.5MPa后,拆除模板,连续两周覆盖养护。地面下方部位除预应力结构外需进行回填作业,地面上部位置需做好覆盖养护工作,防止混凝土结构长期暴露在强光及潮湿天气环境下。重点对此桥梁工程的插筋结构进行保温,为了保证相关养护温控指标达到实际施工要求,可设置大体积混凝土浇筑温度监测点,将温度传感器安置于角钢内侧,实时实地观测该桥梁工程大体积混凝土的结构温度变。
        4总结
        在施工建设过程中,大体积混凝土结构的施工技术与温控措施运用效果并不理想,这与结构作用过程出现的裂缝病害密切相关。本文从桥梁工程施工的视角出发,立足于我国工程施工实例,重点对大体积混凝土施工技术在桥梁工程施工中的应用展开论述,并针对施工质量控制的相关技术进行分析,以提升工程项目建设使用的耐久性与可靠性。
        参考文献
        [1]邵建国.大体积混凝土施工技术分析及裂缝预防措施[J].住宅科技,2015(5):51-53.
        [2]盛久祥.建筑工程大体积混凝土施工技术及裂缝控制[J].四川水泥,2016(12):176.
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