橋梁工程混凝土夏季施工研究
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一、混凝土結(jié)構(gòu)夏季施工特點(diǎn)分析
混凝土現(xiàn)在已經(jīng)成為橋梁工程施工主要材料，其主要由水、水泥、集料以及外加劑等混合而成，應(yīng)用其在夏季進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)施工時(shí)，因混合料自身特性決定了其受外界因素的影響更大，更容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。夏季施工最為明顯的特點(diǎn)即施工環(huán)境溫度高，相對濕度小，會(huì)加速混凝土結(jié)構(gòu)表面水分的蒸發(fā)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)更容易會(huì)因?yàn)樗謫适н^快而出現(xiàn)裂縫病害，影響工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性。第一，坍落度。如果外界環(huán)境溫度過高，在對混凝土材料進(jìn)行拌合與澆筑施工時(shí)，會(huì)因?yàn)樗终舭l(fā)速度過快，而導(dǎo)致材料坍落度損失，進(jìn)而都會(huì)影響到工程施工質(zhì)量，降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與耐久性。并且，對于摻加減水劑的混凝土混合料來說，外界施工溫度過高，會(huì)加速氣泡的蒸發(fā)，降低混合料的含氣量，降低混合料的穩(wěn)定性，同樣也會(huì)對坍落度造成影響。第二，水熱化。水熱化反應(yīng)是混凝土結(jié)構(gòu)具有的特點(diǎn)，夏季施工時(shí)，因?yàn)橥饨鐪囟冗^高，會(huì)加速結(jié)構(gòu)水熱化反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土凝結(jié)速度加快，有效施工時(shí)間縮短，這樣很容易因?yàn)檎駬v不充分而造成結(jié)構(gòu)出現(xiàn)蜂窩、麻面等問題。第三，養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)是混凝土結(jié)構(gòu)施工重要環(huán)節(jié)之一，對提高結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量具有重要意義，尤其是在夏季施工時(shí)，更是要做好對結(jié)構(gòu)的灑水養(yǎng)護(hù)，如果脫模后未及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，結(jié)構(gòu)表面會(huì)因?yàn)樗终舭l(fā)過快影響水熱化反應(yīng)的正常進(jìn)行，對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度會(huì)造成影響。同時(shí)還會(huì)加大混凝土的收縮效果，而出現(xiàn)干縮裂縫。
二、橋梁混凝土結(jié)構(gòu)夏季施工材料管理措施
1.原料選擇
1.1水泥
對于混凝土結(jié)構(gòu)來說，所選擇水泥強(qiáng)度、細(xì)度與早強(qiáng)度等均會(huì)對結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響，隨著強(qiáng)度、細(xì)度的增加，影響也就越大，會(huì)降低結(jié)構(gòu)的耐久性。想要提高混凝土的耐久性，就應(yīng)該選擇用強(qiáng)度等級高于42.5的硅酸鹽水泥或者普通硅酸鹽水泥，盡量不要選擇用過細(xì)的回你，并將所選水泥比表面積控制在350m2/kg內(nèi)，含堿量控制在0.6%內(nèi)，以及游離鈣含量控制在1.5%以內(nèi)。
1.2集料
細(xì)集料應(yīng)選擇用級配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的砂石料，并且要保證期含泥量滿足施工要求，一般情況下含泥量應(yīng)保持在2.0%以內(nèi)，細(xì)度模數(shù)控制在2.6~3.0范圍內(nèi)，以及泥塊含量要小于0.5%。而粗集料的選擇也需要控制好其含泥量，并且最大粒徑應(yīng)在31.5mm以內(nèi)，不可超過鋼筋保護(hù)厚底的2/3，以及鋼筋最小間距3/4。常用為質(zhì)地平均堅(jiān)固、粒形良好以及線脹系數(shù)小的碎石。
1.3水與外加劑
拌合水的選擇必須要滿足相關(guān)規(guī)范要求，而外加劑應(yīng)該選擇用減水率高、適量引氣、坍落度損失小以及能夠明確提高混凝土耐久性的產(chǎn)品。
2.混凝土拌合
應(yīng)提前做好配合比的設(shè)計(jì)，確保其就能夠滿足工作性、和易性與耐久性要求。配合比設(shè)計(jì)可以選擇用膠水比法、最小單位用水量以及最小凝膠材料用量法等，設(shè)計(jì)后經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室配合比到確定所采用施工配合比后即可進(jìn)行混凝土的拌合與生產(chǎn)。另外，需要將入模溫度控制在30℃以內(nèi)，避免溫度過高對混合料強(qiáng)度造成的影響，并且要將拌合水溫度控制在8℃以內(nèi)。三、橋梁混凝土結(jié)構(gòu)夏季施工技術(shù)優(yōu)化措施1.確定最佳澆筑時(shí)間因?yàn)橄募臼┕な┕きh(huán)境溫度較高，對混凝土性能的影響比較大，因此在澆筑施工時(shí)應(yīng)做好對施工時(shí)間的選擇，盡量控制在早晚兩個(gè)時(shí)間段，如每天早晨6:00以前，以及下午17:00以后施工，以此來降低因?yàn)闇囟冗^高對混凝土坍落度的影響。2.采取合理降溫措施以原料溫度為依據(jù)，對拌合后混凝土溫度進(jìn)行推算，即：T=[S(TaWa+TaWa)+TtWt+TmWm]/[S(Wa+WC)+Wt+Wm]其中，T表示混凝土拌合物出料溫度，單位為℃；S表示固體材料平均比熱，取值0.2；Wa表示骨料重量，單位為kg；Ta表示骨料溫度，單位為℃；Wc表示水泥重量，單位為kg；Tc表示水泥溫度單位為℃；Wt表示骨料表面含水量，單位為kg；Tt表示骨料表面水溫度，單位為℃；Wm表示混凝土拌合用水量，單位為kg；Tm表示混凝土拌合用水溫度，單位為℃。
3.加強(qiáng)混凝土坍落度控制
夏季施工環(huán)境溫度過高，混凝土施工時(shí)會(huì)出現(xiàn)坍落度損失問題，主要是因?yàn)闇囟冗^高加快混合料中水分蒸發(fā)，以及長距離運(yùn)輸管理不當(dāng)造成。橋梁工程施工具有工期長、結(jié)構(gòu)大等特點(diǎn)，施工用混凝土需要在拌合站完成拌合后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，根據(jù)不同工程實(shí)際需求來確定運(yùn)輸長短。為有效改善此類問題，應(yīng)加強(qiáng)拌合階段的管理，做好混凝土配置、拌合以及骨料計(jì)量等環(huán)節(jié)控制，并根據(jù)砂石含泥量、含水量等來調(diào)整配合比。并且要盡量縮短澆筑時(shí)間，降低坍落度損失。另外，為提高振搗密實(shí)度，可以適當(dāng)添加緩凝劑，提高混合料的和易性，降低外界因素的影響。
4.避免施工裂縫產(chǎn)生
第一，選擇優(yōu)質(zhì)骨料，控制好其含泥量，水泥則應(yīng)選擇用高品質(zhì)的525普通硅酸鹽水泥，拌合時(shí)要合理控制好坍落度、水灰比以及單位用水量等。第二，在混凝土澆筑完成后要及時(shí)進(jìn)行振搗施工，確?；炷撩軐?shí)度，提高混凝土結(jié)構(gòu)極限抗拉強(qiáng)度，減少裂縫的產(chǎn)生。第三，在結(jié)構(gòu)施工完成后，還要做好養(yǎng)護(hù)管理，即在混凝土澆筑完成后，用循環(huán)冷卻水進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，并建立專人養(yǎng)護(hù)機(jī)制，嚴(yán)格落實(shí)結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)管理工作。
三、結(jié)束語
夏季橋梁施工時(shí)，外界高溫環(huán)境會(huì)對混凝土質(zhì)量與性能造成影響，更容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。為改善此類問題，需要針對夏季施工的特點(diǎn)，從不同環(huán)節(jié)著手，確定合理的施工管理方案，采取有效的措施對整個(gè)施工過程進(jìn)行控制，降低高溫因素對施工質(zhì)量的影響，爭取不斷提高工程施工效果。
作者：唐云剛 楊培林 單位：中交二航局第二工程有限公司