桥梁工程施工中混凝土施工技术

2019-02-17吕婷

四川水泥 2019年6期

吕婷

（四川乐汉高速公路有限责任公司，四川乐山 614000）

0 引言

桥梁建设关系到我国交通是否便利，关系到人们生活出行市是否方便，关系到交通网络是否安全，是我国交通和居民生活必不可少的一部分，施工质量必须要重视。现代桥梁多用钢铁和混凝土完成，桥梁工程混凝土施工是桥梁工程建设的关键，如果施工技术达不到要求，使得混凝土出现裂缝，让整个桥梁工程建设存在安全隐患，对人们生活有很大影响。预防裂缝产生，完善施工技术，完成高质量桥梁建设是我们必须解决的问题。安全高效的桥梁不仅可以给广大的人们群众带来生活的方便，而且还可以推动我国经济发展，有效的推动社会主义和谐社会构建进程。

1 桥梁工程混凝土结构裂缝产生的原因

本文实际项目背景是江门—广州的高速路段中，水域之间高架桥混凝土施工项目进行分析，对混凝土裂缝产生原因进行分析。

1.1 水泥的水化热现象

首先，水泥在水化时会产生大量的热量，在桥梁工程混凝土施工时，由于是混凝土施工，在水泥水化时产生的大量热量不容易发散，热量产生积累，使得混凝土内部产生过高的温度，导致结构裂缝产生。

1.2 约束条件

在进行桥梁工程建设之时，其中混凝土浇筑一般与地基接触，在温度发生变化时，在下部地基的约束下，就会产生相当大的外部约束力。在混凝土刚刚浇筑时，其弹性模量较小，此时的混凝土徐变度和应力松弛度却很大，这时的压应力相对而言也比较小。一旦出现温度降低现象，其拉应力会随着温度下降而变大，当混凝土的抗拉应力小于这种拉应力时，混凝土就会产生裂缝。

1.3 桥梁在施工时出现环境气温变化

环境气温变化是自然现象，而且混凝土在浇筑时，外界气温变化对其影响很大，混凝土的温度会随着外界温度变化而变化，当混凝土内外温度差距增加到一定程度时，这时混凝土就会产生裂缝。

1.4 混凝土收缩变形

混凝土刚浇筑时，其含水量较大，随着时间增加，水分产生蒸发，使得混凝土水分含量降低，当水分含量降低到一定程度时，混凝土就会产生干燥收缩现象。而且表面水分蒸发快，内部水分难以蒸发，内外部含水量差距变大，混凝土表面就会由于混凝土收缩而产生裂缝。

2 大体积混凝土施工技术

2.1 混凝土配比

为了有效的减少温缩裂缝，施工技术非常重要。混凝土配比是施工技术关键之一，以有效减少水化热，通常使用低热的矿渣硅酸盐水泥，以减低水化热。粗骨料配置，对含泥量进行控制，一般低于1%。细骨料可以使用天然砂，含泥量相对要进行有效控制。混凝土搅拌时可以适当加入粉煤灰等延缓水化热峰值的材料，混凝土配比在满足强度同时，对水泥使用量进行控制。

2.2 混凝土浇筑

桥梁施工一般采用分层浇筑进行浇筑，要严格按照设计施工。各层浇筑时间的衔接要严格控制，保证浇筑深入上一层至少 5公分，振捣作业之中每一点的振捣时间应当维持在20～30s范围内，直至混凝土表面下沉不明显，无气泡冒出。

2.3 混凝土后期养护

浇筑完成后，其表面温度和湿度要进行监控，混凝土养护要有计划实施。一般浇筑完成12个小时后进行养护作业，相关情况在下文第四章进行说明。持续时间根据现实情况确定，一般大于7天。

2.4 高性能混凝土的施工技术

施工时，高性能混凝土必不可少，对于高性能混凝土需要拌合性能好的搅拌设备。要严格控制混凝土材料比例，砂石含水量要有检测，添加砂石后搅拌要注意，其稠度发生变化时，要及时调整。浇筑后立即进行温养护，以防止塑性收缩裂缝产生，由于其胶凝材料影响，容易出现温度裂缝，保温措施要及时进行。

3 桥梁工程混凝土施工防裂缝措施

3.1 温控措施

温度控制原则：温度控制的方法和制度要通过内外因素来确定，对施工时采用的混凝土配合比例、混凝土结构尺寸、约束情况等因素要进行考虑。原则如下，一是在浇筑时的温度进行控制；二是对混凝土内部最高温度出现时间要进行有效控制；三是对混凝土降温速率要进行控制；四是内外温差、新老混凝土之间的温差进行有效控制。具体数据比如：混凝土浇筑温度要小于等于三十摄氏度；内部温度一般要大于七十摄氏度；温差要小于二十五摄氏度；冷凝水管进出水温差要保持在十五摄氏度以内；降温速率一般保持二摄氏度以内。

3.1.1 工程施工阶段进行技术控制

在进行桥梁工程混凝土施工中，对混凝土的塌落度要严格进行控制，可以通过调整混凝土之中水泥和砂的比率以及掺用减水剂的方法，来避免混凝土塌落度问题。在施工前，对其使用的材料、技术以及设备进行严格检查，混凝土分层浇筑时，要预防泌水层的产生，最好是等上层混凝土表面温度与外界温度差不多时进行接下来的混凝土浇筑，每浇筑一层混凝土，对该层混凝土温度以及强度进行检查，达标后继续施工。

3.1.2 冷却水管的埋设及控制

对于内部降温，可以使用冷凝水管，防止出现内外温度差加大而导致混凝土裂缝，冷凝水管进出水温差要保持在十五摄氏度以内。冷凝水管降温对水管有要求，要求其导热性能好，强度较大，可以使用钢管。可以使用深层江水做冷却水，冷却水管使用前要进行压水试验。完成降温后，排出水管内部的水，并使冷凝水管干燥，之后向冷凝水管内注水泥浆，来保证混凝土整体结构稳定。

3.1.3 混凝土出机温度控制

施工中，影响混凝土出机温度主要有三方面，一是粗集料和水的温度，该方面影响最大，一般是通过降低粗集料温度来完成；二是砂的温度，对温度影响一般，应该尽量减少对沙子的光照，使得石子温度不会太高；三是水泥的温度，这方面影响最小。通过对混凝土材料进行覆盖，或进行洒水降温来降低温度。

3.1.4 对混凝土内外温差进行控制

水泥水化热现象不可避免，混凝土内外温差是产生裂缝的关键因素。这施工时加强对混凝土内部散热必不可少，根据温度实际情况对冷凝水管的通水流量以及通水温度进行控制等方法。同时混凝土表面要进行保温措施，减小降温速率，防止混凝土内外温差过大，可以通过透水模板布保温保湿，以及覆盖塑料薄膜并加盖帆布或草袋对混凝土外部进行保温。

3.2 大体积混凝土配合比设计

3.2.1 原材料选用

水化热虽不可避免，但可以降低，原材料选用是降低水化热的有效措施。该方面和水泥用量关系较大，在保证强度情况下减少水泥使用量，工程中低热矿渣硅酸盐水泥便是良好的材料，控制水泥的用量。使用适量的掺和料，可以控制粉煤灰用量，不仅可以显著减少水泥需求量，混凝土的后期强度可以有保证，而且混凝土温升峰值时间有较大延后。

3.2.2 混凝土结构

混凝土结构主要对缓解应力集中现象，通过结构对应力进行分析，采取相应措施，缓解该现象。