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摘要:在现在的桥梁施工当中,大体积混凝土施工应用的范围越来越广泛,新型混凝土浇筑技术和工艺的发展也为大体积混凝土浇筑施工提供了施工技术支持。文章探讨了大体积混凝土施工的新工艺。
关键词:桥梁;大体积混凝土;特点;新工艺
中图分类号:TV331文献标识码: A
一、大体积混凝土施工的原材料
1、粗骨料。采用碎石,粒径 5-25mm,含泥量不大于 1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好,抗压强度较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,降低混凝土温升。1.2外加剂与掺合料。为了减少水泥用量,改善混凝土的性能,可在混凝土中添加适量的外加剂和掺合料,确保配制出符合要求的混凝土,可以有效预防凝土产生裂缝的出现。
2、细骨料:采用中、粗砂,平均粒径大于 0.5mm,含泥量不大于 3%。采用中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量 10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土温升,并可减少混凝土收缩。
3、粉煤灰:由于混凝土的浇筑方式为泵送,为了改善混凝土的和易性便于泵送,考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求,采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时,其粉煤灰取代水泥的最大限量为 25%。粉煤灰对降低水化热、改善混凝土和易性有利,但掺加粉煤灰的混凝土早期、极限抗拉值均有所降低,对混凝土抗渗抗裂不利,因此粉煤灰的掺量控制在 10%以内。外加剂:掺加聚丙稀纤维,纤维直径不大于 18μm,掺量为0.6Kg/M3。减水剂可降低水化热峰值,对混凝土收缩有补偿功能,可提高混凝土的抗裂性。具体外加剂的用量及使用性能,根据实验进行调配确定。
二、大体积混凝土的设计要求
为了确保桥梁最终的施工质量,我们应该要做好充足的准备工作,在大体积混凝土前期的设计上也要加强把控,一个科学合理的设计对桥梁质量有着至关重要的作用。具体来说,桥梁大体积混凝土的设计要求体现在以下几个方面:
第一,对于桥梁大体积混凝土而言,为了避免混凝土内部形成大量热量难以扩散,使大体积混凝土热量不均而导致混凝土开裂的情况,在设计中最好选用强度等级在 c20-c35 范围内的中低强度混凝土。
第二,在大体积混凝土的设计过程中,应该采取合理的结构形式和合理的分块,如果桥梁施工允许设置水平施工缝,就要根据温度裂缝的要求科学地进行分块,除此之外,还要设置必要的连接方式。
第三,众所周知,钢筋在桥梁施工中运用普遍,桥梁大体积混凝土在钢筋的分布设置上也有很高的要求,应该尽量采用直径小的钢筋,且布置密度要大,每一根钢筋的间距要小,以加强整体的承载能力。
第四,如果在承压式基础不受影响的情况下,在设计方面应该多改善结构物的约束条件,比如在混凝土垫层上设置滑动层,这样也更有利于减少质量问题。
三、大体积混凝土的配合比设计
配合比设计是保证混凝土工程質量的首要因素。为了确保混凝土的和易性,要有一个合理的配合比,。在混凝土原材料的选择及配比方面要注意以下方面。
1、桥梁浇筑大体积的混凝土的时候,要防止由于混凝土内部和外部产生较大的温度差而出现蜂窝或者裂缝的现象,最好选用低水化热的水泥。同时,选用的水泥还要质量稳定,含碱量少,活性好,用水量少,强度等级不能低于 42.5R。
2、外掺料在混凝土中加入少量的粉煤灰既可以节约施工的成本,又可以大大降低混凝土的水化热,特别是在浇筑大体积的混凝土的时候,加粉煤灰可以有效的控制混凝土的温度。加入粉煤灰可以补偿细骨料中细屑的不足,同时粉煤灰作为水泥的一种取代材料,在同样的粘稠度下可以减少用水量,这对于防止混凝土的泌水非常有利。
3、 骨料。骨料分为粗骨料和细骨料两种,粗骨料适宜选用强度高、颜色一致、连续级配好的碎石,其含泥量不能高于 0.8%。在选用细骨料的时候要选中粗砂,含泥量控制在 2%之内,不能含有杂物。
4、 外加剂选用外加剂的时候要求减水的效果要明显,与水泥相适应,如果是在冬季进行施工,在选用外加剂的时候要进行试验,这样才能保证施工的质量
四、大体积混凝土施工的工艺创新
1、优化桥梁工程承台混凝土配比设计
为了控制桥梁工程承台混凝土结构施工初期以及施工结束后的发热量,应该针针对大体积混凝土的配比进行单独的设计,在配比设计过程中应该遵循以下几方面的原则:对于水泥的选择,应该选择水化热相对较低以及凝结时间相对较长的水泥,以尽可能的降低水化热造成混凝土的温升;严格控制大体积混凝土的水灰比,尽可能的减少大体积混凝土的用水量,选择流动性相对较低的混凝土;为了延长混凝土到达最高温度的时间,控制混凝土的温升速率,可以适当使用高效减水剂,以减少水和水泥的用量;此外,为了改善承台混凝土的施工和易性,降低混凝土水化热的高温峰值,可以适当使用粉煤灰替代水泥。
2、大体积混凝土的浇筑施工
在桥梁工程承台大体积混凝土施工作业之前,应该将承台底部桩基顶面进行清理、凿毛处理,同时将顶面冲洗干净,然后对承台工程的模板工程、加固措施、支撑措施、预埋构件以及钢筋骨架的施工质量进行检查,确保各项施工质量合格以及技术准备充分后方可进行大体积混凝土的施工作业。 对于桥梁工程承台混凝土的施工作业一般采取连续水平分层浇筑的施工作业方式,分层浇筑的厚度应该控制在 30cm以内。 在进行混凝土浇筑施工作业过程中,应该控制大体积混凝土的倾落高度不超过 2.0m,以免落差过大冲击模板或者是造成混凝土出现离析的问题。 在承台混凝土施工过程中应该及时进行混凝土的振捣,振捣施工作业应该遵循快插慢拔的原则,确保振动棒的差点布置均匀,直到混凝土不出现气泡以及不再下沉为止。
3、承台混凝土的保温养生
承台混凝土浇筑施工作业由于浇筑面积较大,因此为了避免表面干缩裂缝以及温度裂缝的出现,在承台混凝土浇筑施工结束后,应该及时进行大体积沪宁图保温养生。 首先,在混凝土浇筑施工作业结束后,应该及时组织施工作业人员对混凝土表面进行抹面,并进行压实收光,以免由于水分的迅速散失导致混凝土表面出现各种干缩裂缝。 承台大体积混凝土的保温养护一般采取蓄热法进行,通过使用塑料薄膜或者是麻袋片作为保温材料,对大体积混凝土进行保温与保湿养生,通常情况下大体积混凝土养护时间不少于两周。对于承台大体积混凝土施工作业过程中的质量管理,应该严格按照下表技术要求指标进行控制。
4、大体积混凝土的测温技术
大体积混凝土保温保湿养护中,应对混凝土的内表温度,顶面及底面温度,室外温度进行监测,根据监测结果对养护措施作出相应的调整,确保保证混凝土内外温度差不超过25℃。
测温点的布设可根据本工程项目的平面形状尺寸、厚度等不同情况确定,般可沿中心线呈L 形布置测温点,点与点距离不大于4m,在高度方向,点与点距离一般以0.5~1.0m为宜。可采用在每个测温点上埋设测温片,常用的有铜热电阻或铜-康铜热电偶测温,或采用埋设钢管的简易测温方法。
测温点间距为4m,现场测量放样确定布点实际位置;
每组测温装置在垂直方向分为上、中、下3层,测温点离上表面、下底面控制在100mm,靠近侧面的测温点距离混凝土的外表面为100mm。
专人定时进行测量,并作好记录。测温时间安排:1-3d,每2小时测一次;4-15d,每4小时测一次;15-30d,每8小时测一次。如发现温差接近或超过25℃,应及时采取保温措施。
另外,应加强温度监测管理,实行信息化控制,随时监测混凝土内的温度变化,及时调整保温与养护措施,使混凝土的温度梯度和湿度梯度不至过大,以防控有害裂缝的出现。
结束语
大体积混凝土与一般混凝土的最大区别就是一旦大体积混凝土施工过程中出现质量问题,不满足设计要求需要返工时将浪费大量财物,且工期不允许,将对工程造成很大影响。应此,应充分做好大体积混凝土施工的前期准备工作及大体积混凝土的浇筑、运输、振岛、泌水及表面处理、养护、测温及温控措施等施工要点的全过程控制,确保大体积混凝土的浇筑质量。
参考文献
[1]田金红.高层建筑厚板转换层混凝土施工技术研究[J].中国房地产业,2011,(03):128.
[2]李福民.关于高层建筑施工质量控制问题探讨[J].2010,(24):84.
[3]王劲松.从原材料角度谈大体积混凝土裂缝控制[J].廊坊师范学院学报,2011(3):218.
关键词:桥梁;大体积混凝土;特点;新工艺
中图分类号:TV331文献标识码: A
一、大体积混凝土施工的原材料
1、粗骨料。采用碎石,粒径 5-25mm,含泥量不大于 1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好,抗压强度较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,降低混凝土温升。1.2外加剂与掺合料。为了减少水泥用量,改善混凝土的性能,可在混凝土中添加适量的外加剂和掺合料,确保配制出符合要求的混凝土,可以有效预防凝土产生裂缝的出现。
2、细骨料:采用中、粗砂,平均粒径大于 0.5mm,含泥量不大于 3%。采用中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量 10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土温升,并可减少混凝土收缩。
3、粉煤灰:由于混凝土的浇筑方式为泵送,为了改善混凝土的和易性便于泵送,考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求,采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时,其粉煤灰取代水泥的最大限量为 25%。粉煤灰对降低水化热、改善混凝土和易性有利,但掺加粉煤灰的混凝土早期、极限抗拉值均有所降低,对混凝土抗渗抗裂不利,因此粉煤灰的掺量控制在 10%以内。外加剂:掺加聚丙稀纤维,纤维直径不大于 18μm,掺量为0.6Kg/M3。减水剂可降低水化热峰值,对混凝土收缩有补偿功能,可提高混凝土的抗裂性。具体外加剂的用量及使用性能,根据实验进行调配确定。
二、大体积混凝土的设计要求
为了确保桥梁最终的施工质量,我们应该要做好充足的准备工作,在大体积混凝土前期的设计上也要加强把控,一个科学合理的设计对桥梁质量有着至关重要的作用。具体来说,桥梁大体积混凝土的设计要求体现在以下几个方面:
第一,对于桥梁大体积混凝土而言,为了避免混凝土内部形成大量热量难以扩散,使大体积混凝土热量不均而导致混凝土开裂的情况,在设计中最好选用强度等级在 c20-c35 范围内的中低强度混凝土。
第二,在大体积混凝土的设计过程中,应该采取合理的结构形式和合理的分块,如果桥梁施工允许设置水平施工缝,就要根据温度裂缝的要求科学地进行分块,除此之外,还要设置必要的连接方式。
第三,众所周知,钢筋在桥梁施工中运用普遍,桥梁大体积混凝土在钢筋的分布设置上也有很高的要求,应该尽量采用直径小的钢筋,且布置密度要大,每一根钢筋的间距要小,以加强整体的承载能力。
第四,如果在承压式基础不受影响的情况下,在设计方面应该多改善结构物的约束条件,比如在混凝土垫层上设置滑动层,这样也更有利于减少质量问题。
三、大体积混凝土的配合比设计
配合比设计是保证混凝土工程質量的首要因素。为了确保混凝土的和易性,要有一个合理的配合比,。在混凝土原材料的选择及配比方面要注意以下方面。
1、桥梁浇筑大体积的混凝土的时候,要防止由于混凝土内部和外部产生较大的温度差而出现蜂窝或者裂缝的现象,最好选用低水化热的水泥。同时,选用的水泥还要质量稳定,含碱量少,活性好,用水量少,强度等级不能低于 42.5R。
2、外掺料在混凝土中加入少量的粉煤灰既可以节约施工的成本,又可以大大降低混凝土的水化热,特别是在浇筑大体积的混凝土的时候,加粉煤灰可以有效的控制混凝土的温度。加入粉煤灰可以补偿细骨料中细屑的不足,同时粉煤灰作为水泥的一种取代材料,在同样的粘稠度下可以减少用水量,这对于防止混凝土的泌水非常有利。
3、 骨料。骨料分为粗骨料和细骨料两种,粗骨料适宜选用强度高、颜色一致、连续级配好的碎石,其含泥量不能高于 0.8%。在选用细骨料的时候要选中粗砂,含泥量控制在 2%之内,不能含有杂物。
4、 外加剂选用外加剂的时候要求减水的效果要明显,与水泥相适应,如果是在冬季进行施工,在选用外加剂的时候要进行试验,这样才能保证施工的质量
四、大体积混凝土施工的工艺创新
1、优化桥梁工程承台混凝土配比设计
为了控制桥梁工程承台混凝土结构施工初期以及施工结束后的发热量,应该针针对大体积混凝土的配比进行单独的设计,在配比设计过程中应该遵循以下几方面的原则:对于水泥的选择,应该选择水化热相对较低以及凝结时间相对较长的水泥,以尽可能的降低水化热造成混凝土的温升;严格控制大体积混凝土的水灰比,尽可能的减少大体积混凝土的用水量,选择流动性相对较低的混凝土;为了延长混凝土到达最高温度的时间,控制混凝土的温升速率,可以适当使用高效减水剂,以减少水和水泥的用量;此外,为了改善承台混凝土的施工和易性,降低混凝土水化热的高温峰值,可以适当使用粉煤灰替代水泥。
2、大体积混凝土的浇筑施工
在桥梁工程承台大体积混凝土施工作业之前,应该将承台底部桩基顶面进行清理、凿毛处理,同时将顶面冲洗干净,然后对承台工程的模板工程、加固措施、支撑措施、预埋构件以及钢筋骨架的施工质量进行检查,确保各项施工质量合格以及技术准备充分后方可进行大体积混凝土的施工作业。 对于桥梁工程承台混凝土的施工作业一般采取连续水平分层浇筑的施工作业方式,分层浇筑的厚度应该控制在 30cm以内。 在进行混凝土浇筑施工作业过程中,应该控制大体积混凝土的倾落高度不超过 2.0m,以免落差过大冲击模板或者是造成混凝土出现离析的问题。 在承台混凝土施工过程中应该及时进行混凝土的振捣,振捣施工作业应该遵循快插慢拔的原则,确保振动棒的差点布置均匀,直到混凝土不出现气泡以及不再下沉为止。
3、承台混凝土的保温养生
承台混凝土浇筑施工作业由于浇筑面积较大,因此为了避免表面干缩裂缝以及温度裂缝的出现,在承台混凝土浇筑施工结束后,应该及时进行大体积沪宁图保温养生。 首先,在混凝土浇筑施工作业结束后,应该及时组织施工作业人员对混凝土表面进行抹面,并进行压实收光,以免由于水分的迅速散失导致混凝土表面出现各种干缩裂缝。 承台大体积混凝土的保温养护一般采取蓄热法进行,通过使用塑料薄膜或者是麻袋片作为保温材料,对大体积混凝土进行保温与保湿养生,通常情况下大体积混凝土养护时间不少于两周。对于承台大体积混凝土施工作业过程中的质量管理,应该严格按照下表技术要求指标进行控制。
4、大体积混凝土的测温技术
大体积混凝土保温保湿养护中,应对混凝土的内表温度,顶面及底面温度,室外温度进行监测,根据监测结果对养护措施作出相应的调整,确保保证混凝土内外温度差不超过25℃。
测温点的布设可根据本工程项目的平面形状尺寸、厚度等不同情况确定,般可沿中心线呈L 形布置测温点,点与点距离不大于4m,在高度方向,点与点距离一般以0.5~1.0m为宜。可采用在每个测温点上埋设测温片,常用的有铜热电阻或铜-康铜热电偶测温,或采用埋设钢管的简易测温方法。
测温点间距为4m,现场测量放样确定布点实际位置;
每组测温装置在垂直方向分为上、中、下3层,测温点离上表面、下底面控制在100mm,靠近侧面的测温点距离混凝土的外表面为100mm。
专人定时进行测量,并作好记录。测温时间安排:1-3d,每2小时测一次;4-15d,每4小时测一次;15-30d,每8小时测一次。如发现温差接近或超过25℃,应及时采取保温措施。
另外,应加强温度监测管理,实行信息化控制,随时监测混凝土内的温度变化,及时调整保温与养护措施,使混凝土的温度梯度和湿度梯度不至过大,以防控有害裂缝的出现。
结束语
大体积混凝土与一般混凝土的最大区别就是一旦大体积混凝土施工过程中出现质量问题,不满足设计要求需要返工时将浪费大量财物,且工期不允许,将对工程造成很大影响。应此,应充分做好大体积混凝土施工的前期准备工作及大体积混凝土的浇筑、运输、振岛、泌水及表面处理、养护、测温及温控措施等施工要点的全过程控制,确保大体积混凝土的浇筑质量。
参考文献
[1]田金红.高层建筑厚板转换层混凝土施工技术研究[J].中国房地产业,2011,(03):128.
[2]李福民.关于高层建筑施工质量控制问题探讨[J].2010,(24):84.
[3]王劲松.从原材料角度谈大体积混凝土裂缝控制[J].廊坊师范学院学报,2011(3):218.