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【摘要】混凝土桥梁己在我国得到广泛的应用,它的施工方法、施工工艺与施工过程中都有其自身的特点。通过论述分析混凝上技术在桥梁施工中常见的混凝土强度指标的控制与分析,提出了相关问题的解决措施。与大家共同探讨。
【关键词】混凝土桥梁;强度,施工;问题分析
中图分类号: U448.33 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
随着我国基础建设的快速发展,大体积混凝土施工日益增多(如预应力梁、承台及基础、高层建筑的箱型基础或筏型基础),而大体积混凝土施工中普遍会遇到裂缝控制问题,这是因为混凝土体积大,聚集的大量水化热会导致混凝土内外散热不均匀,在受到内外约束的情况下,混凝土内部会产生较大的温度应力并很可能导致裂缝产生,最终为工程结构埋下严重质量隐患。因此,大体积混凝土施工中应严格控制裂缝产生和发展,以保证工程质量。钢筋混凝土由两种不同机械性能的材料组成。其中,混凝土的抗压能力强,钢筋的抗拉能力强,所以,把二者结合起来就可以使结构物具有很高的承载能力。
二、钢筋混凝土工作原理
1.粘结力
混凝土硬化时与钢筋牢固地粘结在一起。在构件受力时,它们相邻的纤维可获得相同的变形。而不相对移动,从而共同受力。
2.温度稳定性
混凝土与钢筋有几乎相等的线胀系数,(混凝土为 0.000010,钢筋为 0.000012)因此,温度变化时,构件中仅发生很小的内部应力,不致于出现有害变形。1.3保护作用混凝土保护钢筋不受空气、水等侵蚀,避免氧化锈蚀,保证构件的耐久性。
三、钢筋混凝土的强度
1.钢筋
钢材的生产是由工厂定型生产的,因此,只需把住材料进厂关,就可以保证钢筋的强度指标。一般情况下,每购进一批钢材,均需做相关的抽检,如抗拉、抗弯等强度指标均合格后方准使用。
2.混凝土
混凝土是由水泥、砂、石、水等材料配制而成,经水化胶结作用而形成人造石材。而这些材料一般均是在施工现场采集或就近购买的,所以差异较大,如果控制不好,将直接影响它的强度。即使这些材料的指标均能满足要求,而混凝土在施工中每一道工序如果控制不好,仍然有可能使混凝土的质量受到影响。
四、混凝土强度指标的控制
1.混凝土的配合比
混凝土的配合比是指水泥、石料、砂、水等在配制混凝土中的标准用量。
① 设计配合比:应通过试验选定,在经济合理和节约水泥的原则下,应满足设计的混凝土强度、施工和易性和凝结速度等施工条件的要求。试配时,必须使用施工中实际使用的各种材料。为了保证施工中混凝土达到设计标号,在试配时,标号可提高10%~15%。
② 施工配合比:施工单位在接到试验室“混凝土配合比及材料试验报告单”后,应将混凝土设计配合比换算成施工配合比。即应实际测定现场材料(砂、石)的含水量,按现场砂、石材料的含水量而调整设计配合比中水的用量。另外,应将施工配合比换算成每缶的配比,用标牌写好,挂在施工现场,以便工人按此标准操作施工。
2.混凝土的拌和
由于混凝土配合比是按照细骨料恰好填满粗骨料的间隙,而水泥浆又均匀地分布在粗细骨料表面的原理设计的,因此,混凝土必须拌合均匀,否则将会影响
混凝土的强度。除极特殊情况外,均应采用机械拌和。
① 搅拌机:搅拌机按其工作原理可分为自落式和强制式两种,自落式宜于搅拌塑性混凝土,强制式宜于搅拌硬性混凝土和轻骨料混凝土,应根据实际需要选定。当混凝土数量大且集中 (如大型预制厂)时,则应选用混凝土搅拌站进行集中拌合。
② 搅拌时间:从原材料全部投入到开始卸料时所经历的时间。搅拌时间即不能过短也不能过长;过短则拌和不均,过长则不经济也不合理,一般按表1控制搅拌时间
③ 投料顺序及数量控制。有一次投料法和二次投料法两种。一次投料法:在料斗中先装石子,再加水泥和砂。然后一次投入搅拌机。二次投料法:先向搅拌机内投入水和水泥,待其搅拌一分钟后,砂、石材料均应过秤称量后再投料,以确保配比准确。
3. 混凝土的运输
①基本要求:不离析。以保证坍落度和在初凝前进行浇筑和振捣。
② 运输工具不吸水、不漏浆。
③ 运输时间按表 2 控制。
运输机具:小型翻斗车(吨翻)或手推车。
4.混凝土的浇筑和振捣
①防止离析:如出现离析应二次拌和。
② 灌注时自由浇高不得超过 2m。当超过此高度时,应设置溜管或溜槽,当浇高超过 10m 时,溜管内应设减速设备。
③混凝土的灌注原则上应一次连续灌注,如遇特殊情况,则应按规范要求设置施工缝。
④混凝土的浇注应按一定厚度、顺序和方向分层浇注。
⑤ 振捣:应用机械振捣。有插入式(振捣棒)和表面(平板振捣器或附着式)两种。振捣至混凝土停止下沉,无显著汽泡上升,表面平坦一致,呈现薄层水泥浆为止。振捣时间不能过短也不能过长,过短则振不密实,过长则会产生离析现象。
5.混凝土的养护
混凝土浇筑后如不及时进行养护,会出现脱水现象,从而会在混凝土表现出现片状或粉头脱落,使混凝土的强度降低,同时还会产生干缩裂缝,破坏混凝土的整体性和耐久性。所以,混凝土的初期养护是十分重要的。养护分自然养护和蒸汽养护。
混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温度、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩,另一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的,混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。
①自然养护:1)洒水养护:对于一般塑性混凝土在浇筑12h 以内,干硬混凝土在浇筑后 l~2h 内用湿草袋、麻袋或湿砂遮盖,设专人经常洒水。每天浇水次数,以保持混凝土表面经常湿润为准。注意:气温低于5℃时不能浇水。2)塑料薄膜养护:混凝土浇筑完成后,在表面用塑料薄膜围裹封严,使混凝土与空气隔绝,阻止其中水分的蒸发以保证水化作用的正常进行。需要注意的是要经常检查薄膜是否漏气。如发现,立即修补。
② 蒸汽养护:此法可加速模板的周转和加快施工进度,并能确保混凝土的养护质量。进行蒸养时,必须注意不能升温过快,干硬性混凝土每小时不宜超过 30℃,塑性混凝土每小时不宜超过 15℃,厚大构件每小时不宜超过 10℃。降温时,每小时不宜超过15℃,厚大构件每小时不宜超过 10℃。出槽时,温差不宜超 20℃。
6.混凝土的质量检查
混凝土的质量检查分施工过程中的质检和成型后的质检,是控制混凝土强度指标的主要手段。
①施工过程中的质检
1) 原材料的质检:对混凝土所使用的水泥、砂、石料、水等要经常化验,不符合标准的材料不准使用。
2) 配合比的质检:除对材料过秤称量外,质检人员应经常抽验称量是否准确,一是看作业的工人是否认真装料,准确称量,二是看秤称是否准确,应选派认真负责的人进行这一工作。
3) 坍落度的检查:每班至少两次,如不符合要求,则应调整水灰比。
②成型后的质检:主要指抗压强度检查。在浇筑混凝土的同时,应由工地试验人员按规范规定随机提取试样并制混凝土试块,在标准养生条件(温度 20℃土 3℃相对温度 90%以上)下,养护28 天的极限抗压强度来确定混凝土的强度指标。一般取三个试块的平均值,作为该组强度代表值。另外,应根据施工需要,另留几组试件与构件同条件养护,做为下道工序施工的依据。
五、结束语
对混凝土强度指标的控制,应从把好材料关到把好施工质量关来控制,而不能等到发现试块混凝土不合格再进行处理或返工重做,那样会造成损失和浪费。因此,在进行桥梁施工中钢筋混凝土强度指标的控制过程中,严格施工标准,加强对各种国家规定的质量检查标准的执行,具有十分重要的意义。
参考文献
[1]黄福伟,许晓锋,郑万山。桥梁抗震加固技术现状及发展趋势[J].公路交通技术,2003(5):57-59.
[2]北京市市政工程局市政工程施工手冊北京:中国建筑工业出版社,2004.
[3]王连东; 王洪君 桥梁施工中钢筋混凝土强度指标的控制吉林交通科技2011-06-25期刊
[4]许焱; 王道峰桥梁施工中钢筋混凝土裂缝的成因及防范措施考试周刊2012-03-20期刊
【关键词】混凝土桥梁;强度,施工;问题分析
中图分类号: U448.33 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
随着我国基础建设的快速发展,大体积混凝土施工日益增多(如预应力梁、承台及基础、高层建筑的箱型基础或筏型基础),而大体积混凝土施工中普遍会遇到裂缝控制问题,这是因为混凝土体积大,聚集的大量水化热会导致混凝土内外散热不均匀,在受到内外约束的情况下,混凝土内部会产生较大的温度应力并很可能导致裂缝产生,最终为工程结构埋下严重质量隐患。因此,大体积混凝土施工中应严格控制裂缝产生和发展,以保证工程质量。钢筋混凝土由两种不同机械性能的材料组成。其中,混凝土的抗压能力强,钢筋的抗拉能力强,所以,把二者结合起来就可以使结构物具有很高的承载能力。
二、钢筋混凝土工作原理
1.粘结力
混凝土硬化时与钢筋牢固地粘结在一起。在构件受力时,它们相邻的纤维可获得相同的变形。而不相对移动,从而共同受力。
2.温度稳定性
混凝土与钢筋有几乎相等的线胀系数,(混凝土为 0.000010,钢筋为 0.000012)因此,温度变化时,构件中仅发生很小的内部应力,不致于出现有害变形。1.3保护作用混凝土保护钢筋不受空气、水等侵蚀,避免氧化锈蚀,保证构件的耐久性。
三、钢筋混凝土的强度
1.钢筋
钢材的生产是由工厂定型生产的,因此,只需把住材料进厂关,就可以保证钢筋的强度指标。一般情况下,每购进一批钢材,均需做相关的抽检,如抗拉、抗弯等强度指标均合格后方准使用。
2.混凝土
混凝土是由水泥、砂、石、水等材料配制而成,经水化胶结作用而形成人造石材。而这些材料一般均是在施工现场采集或就近购买的,所以差异较大,如果控制不好,将直接影响它的强度。即使这些材料的指标均能满足要求,而混凝土在施工中每一道工序如果控制不好,仍然有可能使混凝土的质量受到影响。
四、混凝土强度指标的控制
1.混凝土的配合比
混凝土的配合比是指水泥、石料、砂、水等在配制混凝土中的标准用量。
① 设计配合比:应通过试验选定,在经济合理和节约水泥的原则下,应满足设计的混凝土强度、施工和易性和凝结速度等施工条件的要求。试配时,必须使用施工中实际使用的各种材料。为了保证施工中混凝土达到设计标号,在试配时,标号可提高10%~15%。
② 施工配合比:施工单位在接到试验室“混凝土配合比及材料试验报告单”后,应将混凝土设计配合比换算成施工配合比。即应实际测定现场材料(砂、石)的含水量,按现场砂、石材料的含水量而调整设计配合比中水的用量。另外,应将施工配合比换算成每缶的配比,用标牌写好,挂在施工现场,以便工人按此标准操作施工。
2.混凝土的拌和
由于混凝土配合比是按照细骨料恰好填满粗骨料的间隙,而水泥浆又均匀地分布在粗细骨料表面的原理设计的,因此,混凝土必须拌合均匀,否则将会影响
混凝土的强度。除极特殊情况外,均应采用机械拌和。
① 搅拌机:搅拌机按其工作原理可分为自落式和强制式两种,自落式宜于搅拌塑性混凝土,强制式宜于搅拌硬性混凝土和轻骨料混凝土,应根据实际需要选定。当混凝土数量大且集中 (如大型预制厂)时,则应选用混凝土搅拌站进行集中拌合。
② 搅拌时间:从原材料全部投入到开始卸料时所经历的时间。搅拌时间即不能过短也不能过长;过短则拌和不均,过长则不经济也不合理,一般按表1控制搅拌时间
③ 投料顺序及数量控制。有一次投料法和二次投料法两种。一次投料法:在料斗中先装石子,再加水泥和砂。然后一次投入搅拌机。二次投料法:先向搅拌机内投入水和水泥,待其搅拌一分钟后,砂、石材料均应过秤称量后再投料,以确保配比准确。
3. 混凝土的运输
①基本要求:不离析。以保证坍落度和在初凝前进行浇筑和振捣。
② 运输工具不吸水、不漏浆。
③ 运输时间按表 2 控制。
运输机具:小型翻斗车(吨翻)或手推车。
4.混凝土的浇筑和振捣
①防止离析:如出现离析应二次拌和。
② 灌注时自由浇高不得超过 2m。当超过此高度时,应设置溜管或溜槽,当浇高超过 10m 时,溜管内应设减速设备。
③混凝土的灌注原则上应一次连续灌注,如遇特殊情况,则应按规范要求设置施工缝。
④混凝土的浇注应按一定厚度、顺序和方向分层浇注。
⑤ 振捣:应用机械振捣。有插入式(振捣棒)和表面(平板振捣器或附着式)两种。振捣至混凝土停止下沉,无显著汽泡上升,表面平坦一致,呈现薄层水泥浆为止。振捣时间不能过短也不能过长,过短则振不密实,过长则会产生离析现象。
5.混凝土的养护
混凝土浇筑后如不及时进行养护,会出现脱水现象,从而会在混凝土表现出现片状或粉头脱落,使混凝土的强度降低,同时还会产生干缩裂缝,破坏混凝土的整体性和耐久性。所以,混凝土的初期养护是十分重要的。养护分自然养护和蒸汽养护。
混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温度、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩,另一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的,混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。
①自然养护:1)洒水养护:对于一般塑性混凝土在浇筑12h 以内,干硬混凝土在浇筑后 l~2h 内用湿草袋、麻袋或湿砂遮盖,设专人经常洒水。每天浇水次数,以保持混凝土表面经常湿润为准。注意:气温低于5℃时不能浇水。2)塑料薄膜养护:混凝土浇筑完成后,在表面用塑料薄膜围裹封严,使混凝土与空气隔绝,阻止其中水分的蒸发以保证水化作用的正常进行。需要注意的是要经常检查薄膜是否漏气。如发现,立即修补。
② 蒸汽养护:此法可加速模板的周转和加快施工进度,并能确保混凝土的养护质量。进行蒸养时,必须注意不能升温过快,干硬性混凝土每小时不宜超过 30℃,塑性混凝土每小时不宜超过 15℃,厚大构件每小时不宜超过 10℃。降温时,每小时不宜超过15℃,厚大构件每小时不宜超过 10℃。出槽时,温差不宜超 20℃。
6.混凝土的质量检查
混凝土的质量检查分施工过程中的质检和成型后的质检,是控制混凝土强度指标的主要手段。
①施工过程中的质检
1) 原材料的质检:对混凝土所使用的水泥、砂、石料、水等要经常化验,不符合标准的材料不准使用。
2) 配合比的质检:除对材料过秤称量外,质检人员应经常抽验称量是否准确,一是看作业的工人是否认真装料,准确称量,二是看秤称是否准确,应选派认真负责的人进行这一工作。
3) 坍落度的检查:每班至少两次,如不符合要求,则应调整水灰比。
②成型后的质检:主要指抗压强度检查。在浇筑混凝土的同时,应由工地试验人员按规范规定随机提取试样并制混凝土试块,在标准养生条件(温度 20℃土 3℃相对温度 90%以上)下,养护28 天的极限抗压强度来确定混凝土的强度指标。一般取三个试块的平均值,作为该组强度代表值。另外,应根据施工需要,另留几组试件与构件同条件养护,做为下道工序施工的依据。
五、结束语
对混凝土强度指标的控制,应从把好材料关到把好施工质量关来控制,而不能等到发现试块混凝土不合格再进行处理或返工重做,那样会造成损失和浪费。因此,在进行桥梁施工中钢筋混凝土强度指标的控制过程中,严格施工标准,加强对各种国家规定的质量检查标准的执行,具有十分重要的意义。
参考文献
[1]黄福伟,许晓锋,郑万山。桥梁抗震加固技术现状及发展趋势[J].公路交通技术,2003(5):57-59.
[2]北京市市政工程局市政工程施工手冊北京:中国建筑工业出版社,2004.
[3]王连东; 王洪君 桥梁施工中钢筋混凝土强度指标的控制吉林交通科技2011-06-25期刊
[4]许焱; 王道峰桥梁施工中钢筋混凝土裂缝的成因及防范措施考试周刊2012-03-20期刊