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摘要:近些年,我国部分桥梁被时代所淘汰,需要重新建造更符合现代化、更坚固、承载能力更强的桥梁。在桥梁工程建设中,对于需要承重的墩台的要求也越来越高,因此对于墩台这类需要浇筑大体积混凝土的结构,在施工技术上的要求自然越来越严格,无论是设计单位还是施工单位都需提高对这类施工技术的重视程度。所以本文将对桥梁工程中墩台大体积混凝土的施工技术进行研究并做简要分析。
关键词:桥梁工程、墩台、大体积混凝土、施工技术
引言:自新中国成立以后,中国的综合国力不断提升,城市化进程也逐步加快。尤其是近些年,我国在土木、桥梁、铁路等土建方向的飞速增长。在桥梁方向的工程项目中,墩台作为承重的重要结构,由于其尺寸大等原因需要使用大体积混凝土,但是这对于施工技术的要求就会相应的严格更多,故要求施工单位加大对墩台类大体积混凝土系列施工技术的重视,提高对其施工技术的培训频率,促进桥梁项目中墩台的质量。
1.桥梁工程中墩台施工技术要求
在正式开展墩台的施工前要做好相应的准备,首先要对桥墩平面进行放线,等放线操作结束后,将基础顶凿毛进行一定的处理,一定要非常准确的计算好底垫层的高度;之后对模板的底垫层进行铺设,进行脚手架搭设工程。等脚手架搭设完毕之后对桥墩使用的钢筋进行绑扎,安装墩身模板,之后检查模板平面的位置还有垂直度,以保证该模板实际安装操作符合规范规定的要求。完成这一系列工作之后,安装串筒及漏斗等基础性设备,做好浇筑混凝土准备工作,再浇筑混凝土,一定要对混凝土进行相应的养护处理,拆除墩身模板。由于在墩台的施工过程中会用到大体积混凝土施工技术,所以混凝土的制作与浇筑都尤为重要,就要求技术人员必须按部就班的按照规范标准,进行合理且科学的施工操作,保证整个工程的基础工作高效且高质量。
2.对桥梁墩台大体积混凝土产生裂缝原因的剖析
桥梁的墩台由于结构尺寸较大,在浇筑混凝土后,需要历经相对较长的时间才能到达设计强度;而且由于混凝出现硬化反应是会产生水化热,使得混凝土内外产生较大的温差,这就使得墩台大体积混凝土出现温度应力,如果温度应力超出允许范围,就会出现裂缝。与此同时,大体积混凝土的浇筑工程中,会有大量的水分通过蒸发丧失,再加上硬化过程也存在水分蒸发的重要问题,混凝土由于水分的流失体积会出现严重的收缩,但是大体积混凝土的收缩没有约束条件的,随着时间的流逝,水分的蒸发,收缩现象会进一步加剧,混凝土自然而然的出现了裂缝。所以在进行桥梁的墩台大体积混凝土施工时要特别注重对温度和混凝土收缩的控制。
3.桥梁墩台大体积混凝土施工技术
3.1选择合适的混凝土原材料
由于大体积混凝土浇筑存在的一定的缺陷,如果想要从这方面的施工技术上提高桥梁墩台的承重能力及使用年限,就一定要注重对混凝土裂缝问题的处理。为了达到这一目的,就不得不特别关注混凝土的原材料:水泥和骨料等。首先,在水泥的选择上,需要考虑不同水泥会产生多少水化热,控制温度,进而控制混凝土的实际温度,减轻混凝土出现裂缝的程度。合理利用水泥水化热相对较低的水泥,保证水泥的含碱量在规定范围内甚至维持在较低的水平。在粗细骨料的选择上,确保最大粒径较大的粗骨料的使用数量,尽可能多的使用这些粗骨料,并尽量保证粗骨料表面干净,细骨料原则上尽可能多的采用粗砂,尽量不使用细沙,并且需要保证含泥量低于2%,细度模数符合当地的规范要求。拌合水量、水灰比以及坍落度的不同,在混凝土凝结的过程中也会产生数量差距较大的裂缝,所以在墩台混凝土的拌和期间要严格控制这几个参数。为了有效规避裂缝的出现,在降低水灰比的同时也需要控制坍落度。最后适合当地条件及符合规范要求的外加剂的使用,在降低出现裂缝的概率上非常有效。
3.2控制分层浇筑的厚度
我国在大体积混凝土浇筑的工程中,大多数使用分层浇筑的施工方式。在桥梁墩台的浇筑施工过程中,为了防止出现裂缝问题,需要适当的减少浇筑层的厚度,使得散热时间相对叫少,还会对施工技术人员的浇筑施工工艺有所改善,很大程度上从根源上减少裂缝的出现的数量。平面分层浇筑和斜面分层浇筑这两种教主方法是目前我国在桥梁墩台混凝土的浇筑常使用的分层浇筑方法。平面分层浇筑主要应用在平面尺寸相对较小的部位,如果所修建的桥梁多使用的墩台尺寸不算太大,就可以使用此方法。具体的浇筑方法为:短边开始,沿着长边依次浇筑;第一层的混凝土浇筑时,不能够使混凝土达到初凝状态,而且分层的厚度一般控制在20~30cm。斜面分层浇筑方法一般应用于桥梁墩台平面尺寸相对较大,但是整体厚度较小的大体积混凝土浇筑工程中。这种方法可以让混凝土从顶端到低端形成的斜坡上自然滑落,如果采用了这种浇筑方法,在混凝土的泵送上更有利,还可以降低混凝土的泌水量,使得每层混凝土的散热面积更大,更好控制施工中产生裂缝的几率。
3.3强化浇筑过程控制
在整个施工过程不仅需要对以上两点格外注意,还需要加强对整个混凝土浇筑过程的控制,这对裂缝问题有显著地作用。前文中提到由于混凝土的体积大,混凝土内外容易产生较大的温度差,这时候如果对材料进行预冷处理,可以有效控制温差的差距,从而在较大程度上对混凝土进行有效控制。
混凝土倒入模板之后,一定要对其进行振捣,振捣的时间必须及时,而且振捣过程不能因为需要振捣的面积大而遗漏某处,或者对某处存在过度振捣的现象,保证差点均匀。若完成初步振捣之后仍有部分混凝土没有初凝,就需要对其进行二次振捣,以保证混凝土的抗裂性。要注意的是,在浇筑过程中可以通过加入毛石来吸收水化热产生的热量,控制裂缝,但是要注意毛石加入的量。
3.4使用温控措施,加大对温度监控
温度对于大体积混凝土的影响不言而喻,所以要减轻温度对墩台质量的影响,必须要采取一定的控温措施。可以采用安装循环水管的方法对温度进行控制,循环水管的布置可以根据墩台的实际尺寸来确定布置层数,有单层与多层之选。
在墩台施工过程中,要严格按照规范规定及现场施工指导根据规范及经验事先定好的温度监测方案进行精准的温度监督,以确保温度对裂缝的影响可以降低到最小。对温度进行检测还有利于施工人员能够根据温度的高低做出及时且有效的温控措施和抗裂策略。
3.5对墩台整体误差进行严格的控制
误差的存在会对整个工程的承重能力及使用年限或者突发问题的抵抗能力有所影响。因此在大体积混凝土施工过程中,无法对尺寸进行修改,所以一定要对误差进行严格的控制,保证桥梁墩台的整体尺寸基本完美符合设计尺寸,只有这样才能够确保整个桥梁工程的质量及安全性。
4.结论
总的来说,为了保证整个桥梁工程的高质量,必须确保在墩台大体积混凝土浇筑施工过程中对裂缝、误差等导致墩台承载力出现问题的因素的控制。这就要求施工单位要结合施工的经验和相关的施工理论,进行系统化的研究整理,提高施工人员对施工过程中所需的技术要求,以保证参与墩台施工的人员都是掌握施工技术操作要点的熟练工人。充分发挥墩台类大体积混凝土施工项目的优势,建造高质量的桥梁,是我国的桥梁工程专业不断发展,不断创新。
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