橋梁工程大體積混凝土施工技術研究

黃炫焱

(貴州省通力達監理資詢有限公司(銅仁國道分公司))

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橋梁工程大體積混凝土施工技術研究

黃炫焱

(貴州省通力達監理資詢有限公司(銅仁國道分公司))

詳細探討一下橋梁工程大體積混凝土施工技術，找出容易產生的問題以及解決對策。

橋梁工程；大體積混凝土；施工技術

1 大體積混凝土施工出現的問題

1.1 關于大體積混凝土收縮問題

混凝土如果在空氣中進行硬結，體積相對減小，這種情況的出現被稱為混凝土的收縮。在不受外力壓迫的情況下，混凝土可以自發變形，在受鋼筋的收縮以及支撐條件的約束下，混凝土可以產生很大的拉應力，從而使混凝土出現開裂的情況。而導致其開裂的原因是因為干燥收縮、塑料收縮以及溫度收縮。混凝土水泥硬化需要20%的水分，而剩余80%的水分會蒸發掉，混凝土體積會因為水分的蒸發出現收縮的情況。干濕交替容易使混凝土體積出現很大的變化，對混凝土施工造成極大影響。一般來說，對混凝土收縮產生影響的原因分別是混凝土調和劑、水泥品種、混凝土摻合料品種、養護條件以及施工工藝等。混凝土作為非均質材料，是由很多種材料組成的，尤其是在耐用性、抗壓性與實用性等方面，混凝土都凸顯了非常不錯的特性。不過在很多工程施工中，混凝土還是存在很多缺陷，例如抗壓性差、抗拉度低以及容易開裂等問題。在混凝土運行中出現了問題，如果得不到及時解決，對建筑工程來說就很容易造成安全問題。研究表明，處理好溫度變形以及溫度應力問題可以使大體積混凝土施工照常進行。

1.2 關于大體積混凝土裂縫問題

混凝土屬于脆性的建筑材料，抗拉強度很小，基本只有抗壓強度的10%而已。但是由于大體積混凝土斷面的尺寸很大，在將混凝土加熱再降溫后，利用約束條件可以使混凝土的拉應力變得很大。一般的大體積混泥土只會在表面進行一些鋼筋的配備，所以需要混凝土自身來承擔拉應力。如果遇到溫度變化比較大的時候，大體積混凝土的澆注問題會隨著外界溫度變化而變化。由此可見，溫度的變化對于大體積混凝土出現裂縫問題有很大的影響。混凝土內部的溫度是由水泥水化熱溫、澆注溫度以及結構散熱溫度等組成的。在其中，外界的溫度在很大情況下可以直接影響澆注的溫度。在一般的溫度條件下，大體積混凝土的散熱效果是不好，混凝土的內部溫度可以高達60～70 ℃，而且還會有非常長的延續期。但是在外界溫度降低時，大體積混凝土的內部溫度就會有梯度出現，溫度的下降會使混凝土造成內外層的溫差，對施工影響很不利。外界濕度也會造成混凝土裂縫的產生，混凝土會因為溫度下降加速干縮，從而使其混凝土裂縫出現。

2 大體積混凝土施工技術措施

2.1 關于大體積混泥土骨料的選擇

在選擇骨料上，有非常嚴格的選擇理論。首先，要選擇較大粒徑，配比強度高的骨料，選擇這種骨料可以達到減少水泥用量的目的，因為這種骨料可以使表面積以及空隙率變得比較小，還能因此使水化熱降低，對混泥土的裂縫發生起到減小干縮的作用。在進行工程設計時，對混泥土后期強度要充分利用，以此形成低強度水泥。

2.2 關于混凝土的運輸和攪拌的工作

在混凝土攪拌過程中，一定要注意攪拌均勻，對于原材料一定要有科學的計量以及配比。而且也要符合施工要求的攪拌時間進行連續的攪拌，在進行攪拌時一定要把混凝土的塌落度控制好。在攪拌完成后，要非常及時的把混凝土送到澆筑現場，進行入模澆筑。要想減少混凝土灰漿和離析大幅度的流失，就要在最短時間里運輸到現場。要是到達后一旦有出現離析現象，就要馬上進行二次攪拌，這個程序多數是由人工完成的。一定要確定混泥土是符合標準的才能進入筑模中。在入模過程中，混凝土不能有超過2 m的自由傾落高度，以免在此發生混泥土離析的問題。

2.3 關于大體積混凝土的配比設計

因為混凝土溫度以及水化熱的多少都會直接受水泥用量的影響，所以，在選擇水化熱水泥用量的時候要選擇較低的水泥，盡量降低水泥用量，這樣能夠很有效的減少混凝土的變形與收縮。而使用添加劑、摻合料等技術，不僅能夠監測水泥，還可以因此降低水化熱，使其混凝土和易性的增加，也使其強度得到很大的提高。大體積混凝土產生裂縫的主要原因是因為水泥在其水化進程中釋放了過多的熱量，因此，大體積混凝土在橋梁施工的時候一定要多選擇中熱水泥或者是低熱的品種。水泥礦物成分直接決定了水泥釋放的溫度多少及速度，一般來說是不會影響最終的發熱量的。因此在大橋梁工程中大體積混凝土的使用，盡量要選擇火山灰水泥以及礦渣硅酸鹽類。要想有效的減少水泥用量，就要充分對混凝土后期的強度進行利用，使設計荷載延遲，延遲到60～90 d最佳。

2.4 關于大體積混凝土設計的優化

在大體積混凝土中一般都不會配置布筋或者鋼筋，所以就很容易出現問題。因此要在裂縫常出現的轉角處或者位置上配置一根斜筋。鋼筋在拉應力上可以代替混凝土承擔工作。

2.5 關于結構形式合理的設計

要想有效減少工程施工中出現的問題，使水化熱降低，就要在大體積混凝土施工結構上合理的設計。比如，把微膨脹劑加入混凝土中可以使內部收縮和溫度產生很強的拉應力，以此能避免產生混凝土裂縫。對很多傳統的評定方法也要進行改變，比如，大體積混凝土在進行評定驗收的時候也改變了傳統的28 d評定期，重新設置為60 d甚至是更長時間。需要對混凝土后期強度充分的考慮分析，能做到設計標號的降低，以此使水泥用量有效的減少。要想有效的對裂縫問題進行控制，就必須要對混凝土結構進行合理的配置。一般來說，混凝土如果產生了溫度應力，很大程度上是因為邊界的約束。要對滑動層方式進行改善，以此來減少溫度應力，然后通過增加滑動層，來減少外界約束。

2.5 關于冷卻通水

巧妙運用薄壁鋼管在混凝土澆筑分層中，可以做成冷卻水管。但是在冷卻之前一定要認真的做好試水工作，以此防止堵塞或者漏水等問題出現在冷卻水管運行中。還要做好水溫以及進水量的測試，能對混凝土的內部造成溫度變化。

2.6 關于混凝土溫度的監測

要使混凝土的內外部都設置好養護水溫度監測點以及溫度監測點，還要做到對現場溫度監測數據進行有條理的整理，且各個監測點數據都要進行整體分析，因此來作為對溫度控制最重要的研究依據，混凝土溫度的監測可以有效對混凝土溫度裂縫的情況起到防范作用。

3 結束語

綜上所述，雖然在橋梁施工過程中，大體積混凝土容易出現問題，但是如果能對存在的問題進行非常全面的分析，就能找到解決問題的突破口。除此之外還要制定非常完善的大體積混凝土的施工措施與防范對策。要從混凝土澆筑質量、混凝土優化配合比、混凝土后期養護工作、混凝土原材料質量這些環節中進行非常嚴格的控制，能對施工的驗收工作起到很大的作用。一定要重視橋梁工程中大體積混凝土的施工技術，只有這樣，才能減少大體積混凝土裂縫問題的出現，才能保證橋梁建筑工程的質量。

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2015-04-15

U445

C

1008-3383(2015)12-0098-01