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摘要:区域以及地区之间的交通量受到经济发展的影响呈现出一种急速增加的状态,交通基本建设中的公路以及铁路项目不断增加可实现对上述现象的直观体现。近些年来公路以及铁路项目开始对大量对高架桥梁进行建设,在施工中高墩承台的质量控制工作并没有得到相关部门以及工作人员的高度重视,尤其是大体积混凝土承台结构的温度控制措施不能实现真正意义上的保障,最后导致混凝土出现开开裂现象。本文主要结合工程实例对高墩混凝土承台温控技术措施进行探究。
关键词:桥梁;高墩承台;温控;技术措施
在经济与社会发展的大力推动之下我国交通基础设施建设已经取得较为明显的成就,但是其中所存在的缺陷与不足还是会对交通设施建设的整体质量造成严重影响。这要求我们必须在提升重视程度的基础之上借助必要的措施与手段对其进行不断完善。高墩混凝土承台控温技术措施是在实际进行高架桥梁建设过程当中所必须使用的技术之一,这是导致是防止混凝土出现开裂现象的有效措施,同时可促使其结构的强度以及耐久性不会出现大幅度下降现象。
一、工程简介
某高速公路高架桥主墩承台采用C40钢筋混凝土,结构尺寸为12.8m(横桥向)×12m(纵桥向)×4m(高度),共需要C40混凝土614.4m3。
二、溫度控制措施
在水泥的水化热作用影响之下大体积混凝土浇筑过程中会经历三个阶段,其中主要包括升温期、降温期和稳定期。在这三个阶段当中承台混凝土各备各部位的温度、湿度与强度之间所存在的差异相当明显。需要注意的是混凝土胀缩而产生的温度压力主要是由于温差影响而出现,如果该应力出现大于混凝土强度的现象就会导致开裂。为在真正意义上实现对工程质量的保障,我们必须在施工过程当中结合实际并借助必要措施手段实现对大体积混凝土温度的有效控制。
1.优化混凝土配合比,降低水化热
试验室进行混凝土配合比设计时,在保证混凝土强度、和易性及坍落度的前提下,尽量降低水泥用量,控制温升;粗集料采用连续级配,粒径5~31.5mm,含泥量≤1%;细集料采用中砂,细度模数>2.3,含泥量≤3%;拌和水用量≤175kg/m3;同时通过大量试验,筛选出减水率高、凝结时间长、性能优良的外加剂(减水剂、缓凝剂),以保证混凝土工作性能优良,便于施工。
2.混凝土浇筑温度的控制
在控制混凝土裂缝方面降低混凝土的入模温度起着不可替代的重要作用,同时在调整混凝土入模温度的过程当中我们必须充分结合气温,二十八度是其可控制的最大范围。测量水泥、沙、石以及水的温度是是实际浇筑混凝土之前所必须满足的条件,进而实现对浇注温度的准确估算。如果出现浇注温度高于控制温度的现象我们可采用以下几种方法对其进行优化。
(1)在实际作业的过程中所使用的水泥需要经过放置并且冷却。
(2)针对承台钢筋以及模板外侧进行洒水降温是浇筑前所必须进行的工作,同时注意要对基坑里的积水进行及时的排出。
(3)在原有基础上不断加快对运输以及入仓的速,度促使冷量损失得到明显的减少。
3.内表温差控制
为了防止混凝土表面出现温度裂缝,对混凝土进行内表温差控制。做法如下:混凝土初凝后在承台顶面四周设置8~10cm高的砂浆带,并在顶面灌入5cm深的水,拆模前承台四周模板外侧覆盖一层土工布并洒水以防风、保湿,并适当延长拆模时间,当混凝土的强度达到设计及规范要求且拆模前后表面温差小于20℃时拆模,拆模时间尽量选择一天中温度较高的中午时段。
拆模后具体做法为:拆模后立即用出水口的冷却水喷撒混凝土表面,并在湿润状态下包裹一层塑料薄膜,再外包一层土工布保温。
4.养护
混凝土养护包括湿度和温度两个方面。结构表层混凝土的抗裂性和耐久性在很大程度上取决于施工养护过程中的温度和湿度养护。拆模后的新浇混凝土表面及时进行覆盖水养护。养护用水采用尽量用循环水池内的水,同时覆盖塑料薄膜和土工布保湿,承台养护时养护水温度与混凝土表面温度的差值≤15℃。
5.优化混凝土浇注工艺
采取“水平分层,薄层浇注,连续推进,一次到顶”的浇注方法施工,每层浇筑厚度≤30cm。薄层浇注混凝土,有利于消减混凝土最高温度和内外温差,也可以减少约束,从而防止混凝土开裂。
三、控制预案
当承台施工过程中监测温度超出温控标准,现场采取下列应对措施:
1.监测浇筑温度超过控制范围,可以将粗骨料洒水、遮阳通风降温,拌合水投冰冷却,水泥储罐外壳撒水散热等措施降低出料温度。
2.监测最高温度偏高,可以加大通水流量,降低冷却水温度的措施,但注意冷却水温度控制在比混凝土中心温度低10~20℃之间。
3.监测环境温度较低,内外温差偏高时,可通过加强内部降温,加大通水流量,加强外部保温,增加保温层厚度等措施来保护承台混凝土。
四、质量控制
1.测温元件的选择
(1)测温元件的测温误差应不大于0.25℃(25℃环境下);
(2)测试范围:-55~125℃;
(3)绝缘电阻大于500MΩ。
2.温度控制标准
为保证混凝土不出现有害温度裂缝,本工程采取如下温控标准:
(1)混凝土最大热温升≤40℃;
(2)混凝土内表温差≤25℃;
(3)降温速率≤2℃/d。
(4)原材料入场温度≤25℃;
(5)混凝土入模温度≤28℃。
3.测温注意事项
承台混凝土浇筑过程中及浇筑后,现场温测注意事项包括以下几点:
(1)现场加强混凝土入模温度、大气温度、大气温度与混凝土表面温度之差及天气情况的记录。
(2)混凝土3d左右温度将会达到峰值,以后开始降温,现场严格控制降温速率,保证混凝土降温速率≤2℃/d,不得一味追求降温,防止冷却水管周围混凝土产生裂缝。
(3)测温工作24h连续进行,现场安排足够人员按规定时间准确记录,以保证测温结果的完整、准确、真实。承台温测连续观测14d,同时现场加强后期养护工作,以保证混凝土后期强度的发展。
结语:
作为承受和分布由墩身传递的荷载的承台在我国公路、铁路桥梁工程及其它大型基础设施工程中被大量设计和应用,其对结构物的稳定和安全起着重要的作用。本文采用成熟可靠的工艺、材料、设备,力求达到技术先进、经济合理,可操作性强,以期对大体积混凝土承台温控施工过程提供技术指导,保证承台施工过程能够满足设计与规范规定的质量和安全要求。
参考文献:
[1]李彬,倪微然,王晓阳.高墩承台大体积混凝土温控防裂施工[J].葛洲坝集团科技,2015(3):1-4.
[2]韩西宁.桥梁承台大体积混凝土施工温控技术[J].城市建设理论研究:电子版,2012(23).
关键词:桥梁;高墩承台;温控;技术措施
在经济与社会发展的大力推动之下我国交通基础设施建设已经取得较为明显的成就,但是其中所存在的缺陷与不足还是会对交通设施建设的整体质量造成严重影响。这要求我们必须在提升重视程度的基础之上借助必要的措施与手段对其进行不断完善。高墩混凝土承台控温技术措施是在实际进行高架桥梁建设过程当中所必须使用的技术之一,这是导致是防止混凝土出现开裂现象的有效措施,同时可促使其结构的强度以及耐久性不会出现大幅度下降现象。
一、工程简介
某高速公路高架桥主墩承台采用C40钢筋混凝土,结构尺寸为12.8m(横桥向)×12m(纵桥向)×4m(高度),共需要C40混凝土614.4m3。
二、溫度控制措施
在水泥的水化热作用影响之下大体积混凝土浇筑过程中会经历三个阶段,其中主要包括升温期、降温期和稳定期。在这三个阶段当中承台混凝土各备各部位的温度、湿度与强度之间所存在的差异相当明显。需要注意的是混凝土胀缩而产生的温度压力主要是由于温差影响而出现,如果该应力出现大于混凝土强度的现象就会导致开裂。为在真正意义上实现对工程质量的保障,我们必须在施工过程当中结合实际并借助必要措施手段实现对大体积混凝土温度的有效控制。
1.优化混凝土配合比,降低水化热
试验室进行混凝土配合比设计时,在保证混凝土强度、和易性及坍落度的前提下,尽量降低水泥用量,控制温升;粗集料采用连续级配,粒径5~31.5mm,含泥量≤1%;细集料采用中砂,细度模数>2.3,含泥量≤3%;拌和水用量≤175kg/m3;同时通过大量试验,筛选出减水率高、凝结时间长、性能优良的外加剂(减水剂、缓凝剂),以保证混凝土工作性能优良,便于施工。
2.混凝土浇筑温度的控制
在控制混凝土裂缝方面降低混凝土的入模温度起着不可替代的重要作用,同时在调整混凝土入模温度的过程当中我们必须充分结合气温,二十八度是其可控制的最大范围。测量水泥、沙、石以及水的温度是是实际浇筑混凝土之前所必须满足的条件,进而实现对浇注温度的准确估算。如果出现浇注温度高于控制温度的现象我们可采用以下几种方法对其进行优化。
(1)在实际作业的过程中所使用的水泥需要经过放置并且冷却。
(2)针对承台钢筋以及模板外侧进行洒水降温是浇筑前所必须进行的工作,同时注意要对基坑里的积水进行及时的排出。
(3)在原有基础上不断加快对运输以及入仓的速,度促使冷量损失得到明显的减少。
3.内表温差控制
为了防止混凝土表面出现温度裂缝,对混凝土进行内表温差控制。做法如下:混凝土初凝后在承台顶面四周设置8~10cm高的砂浆带,并在顶面灌入5cm深的水,拆模前承台四周模板外侧覆盖一层土工布并洒水以防风、保湿,并适当延长拆模时间,当混凝土的强度达到设计及规范要求且拆模前后表面温差小于20℃时拆模,拆模时间尽量选择一天中温度较高的中午时段。
拆模后具体做法为:拆模后立即用出水口的冷却水喷撒混凝土表面,并在湿润状态下包裹一层塑料薄膜,再外包一层土工布保温。
4.养护
混凝土养护包括湿度和温度两个方面。结构表层混凝土的抗裂性和耐久性在很大程度上取决于施工养护过程中的温度和湿度养护。拆模后的新浇混凝土表面及时进行覆盖水养护。养护用水采用尽量用循环水池内的水,同时覆盖塑料薄膜和土工布保湿,承台养护时养护水温度与混凝土表面温度的差值≤15℃。
5.优化混凝土浇注工艺
采取“水平分层,薄层浇注,连续推进,一次到顶”的浇注方法施工,每层浇筑厚度≤30cm。薄层浇注混凝土,有利于消减混凝土最高温度和内外温差,也可以减少约束,从而防止混凝土开裂。
三、控制预案
当承台施工过程中监测温度超出温控标准,现场采取下列应对措施:
1.监测浇筑温度超过控制范围,可以将粗骨料洒水、遮阳通风降温,拌合水投冰冷却,水泥储罐外壳撒水散热等措施降低出料温度。
2.监测最高温度偏高,可以加大通水流量,降低冷却水温度的措施,但注意冷却水温度控制在比混凝土中心温度低10~20℃之间。
3.监测环境温度较低,内外温差偏高时,可通过加强内部降温,加大通水流量,加强外部保温,增加保温层厚度等措施来保护承台混凝土。
四、质量控制
1.测温元件的选择
(1)测温元件的测温误差应不大于0.25℃(25℃环境下);
(2)测试范围:-55~125℃;
(3)绝缘电阻大于500MΩ。
2.温度控制标准
为保证混凝土不出现有害温度裂缝,本工程采取如下温控标准:
(1)混凝土最大热温升≤40℃;
(2)混凝土内表温差≤25℃;
(3)降温速率≤2℃/d。
(4)原材料入场温度≤25℃;
(5)混凝土入模温度≤28℃。
3.测温注意事项
承台混凝土浇筑过程中及浇筑后,现场温测注意事项包括以下几点:
(1)现场加强混凝土入模温度、大气温度、大气温度与混凝土表面温度之差及天气情况的记录。
(2)混凝土3d左右温度将会达到峰值,以后开始降温,现场严格控制降温速率,保证混凝土降温速率≤2℃/d,不得一味追求降温,防止冷却水管周围混凝土产生裂缝。
(3)测温工作24h连续进行,现场安排足够人员按规定时间准确记录,以保证测温结果的完整、准确、真实。承台温测连续观测14d,同时现场加强后期养护工作,以保证混凝土后期强度的发展。
结语:
作为承受和分布由墩身传递的荷载的承台在我国公路、铁路桥梁工程及其它大型基础设施工程中被大量设计和应用,其对结构物的稳定和安全起着重要的作用。本文采用成熟可靠的工艺、材料、设备,力求达到技术先进、经济合理,可操作性强,以期对大体积混凝土承台温控施工过程提供技术指导,保证承台施工过程能够满足设计与规范规定的质量和安全要求。
参考文献:
[1]李彬,倪微然,王晓阳.高墩承台大体积混凝土温控防裂施工[J].葛洲坝集团科技,2015(3):1-4.
[2]韩西宁.桥梁承台大体积混凝土施工温控技术[J].城市建设理论研究:电子版,2012(23).