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桥梁工程施工中混凝土质量管理研究

2021-02-12杨守林商洛学院陕西商洛726000

砖瓦 2021年12期
关键词:桥梁工程桩基骨料

杨守林(商洛学院,陕西 商洛 726000)

混凝土在桥梁工程、水利工程等土木工程领域发挥着至关重要的作用。由于混凝土具备较高的耐久性,可以与钢筋等材料进行结合,具备抗压、浇筑、耐火等优势,同时,混凝土还具备经济性,可以为工程企业提供更高的经济价值。桥梁工程的质量与施工使用的混凝土质量息息相关,同时,还影响到人们的生命财产安全,所以,施工方更应当严格要求混凝土的质量,确保符合施工要求。

1 混凝土施工质量管理面临的问题

1.1 混凝土的原材料种类较多,但质量不达标

当前的新型混凝土是一种高性能海工混凝土,验证指标除了强度还增加了碱骨料反应、抗腐蚀性、抗冻性、渗透性、抗碳化等验收指标。原材料除了以上固定的验收指标外,还存在着地区差异,而且不同地区的规范不一致,例如南北的砂就存在着质量上的差异。另外,新材料对混凝土质量的要求更严格。

1.2 现场控制质量难度大

当前施工项目对于混凝土结构的验证指标有所增加,包括钢筋保护层厚度、渗透系数等等。同时对施工环境中的混凝土结构的要求也更加严格。

1.3 技术人员操作技能弱

混凝土的抹面工人和振捣工人等,经验不足,工作能力不强,导致工人盲目追求大流动性的混凝土,在进行大面积的混凝土抹面的施工过程中,没有进行正确的操作,还有一些以洒水来提高工作效率,失去了结构的严密性,导致表面在未来使用过程中出现裂缝,形成安全隐患。另外,一部分检测的技术人员缺乏对多种高性能混凝土施工经验的积累,导致无法正确分析材料变化和及时调整混凝土的性能。

2 桥梁工程施工中混凝土管理策略

2.1 原材料质量的控制

在原材料的选择上,需要首先对原材料的结构安全性与稳定性等相关参数进行检测,例如强度、碱含量、氯离子含量等相关试验结果与数据。

2.1.1 矿渣粉

加入的矿渣粉太多,容易使混凝土发生粘连,过于粘稠会加大施工难度。矿渣粉在水中的溶解速度较慢,所以会延长养护时长。影响混凝土强度的最大指数就是28d活性指数浮动。矿渣粉取代率一般与强度的早期增长率成反比的关系。

2.1.2 水泥

水泥生产后一般12d后的温度达到最高点,吸附能力也最大。如果采取此时与混凝土等其他拌合物相搅拌,容易出现需水量增加、凝结时间缩短的情况,并且大大提升了出现坍塌的可能性。一般来说,温度如果低于50℃不会对其他拌合物造成太大影响,但如果温度高于70℃,就容易降低塑化性。例如夏季就容易出现由于温度过高,导致石膏干裂,从而引发混凝土拌合物稳定性降低。

水泥中的颗粒如果小于10μm,就容易出现水化速度加快的现象,导致流动性能降低。如果水泥颗粒太大,也容易产生泌水现象,所以水泥厂需要向里面添加助磨剂,在添加时,需要注意添加的量,不能超过标准范围,最好可以保持水泥配比的稳定。

2.1.3 骨料

强度高的混凝土需要和高强度骨料相配合,不同种类的骨料的抗渗透性不完全相同,三种不同的排列形式下,粗骨料体积与相对水渗透系数之间的关系如图1所示。

图1 相对水渗透系数与骨料体积百分数关系

由图1可知,抗渗透性随着骨料的颗粒直径的变大而降低。

如果骨料不合格颗粒过大,就容易造成分解离析的情况发生,尤其是对于桥梁工程中大坝水下的混凝土拌合物而言,造成的影响更大。

2.1.4 外加剂

在混凝土的配合比设计之前就应该完成对外加剂和一些胶凝材料适应性,然后才可以继续选择其他材料进行最优化的配合。

在外加剂中,会存在水泥碱和硫等含量由于地方差异存在不同,这与聚羧酸的适应性有着很大不同。如果将助磨剂添加在拌料中,也容易出现适应性降低的情况,从而很容易引发坍塌等事故。在混凝土拌合物中加入氨基磺酸盐,会容易使之发生泌水现象。

2.2 配合比设计

依据图纸的设计标准对配合比进行设计,同时还需要遵循施工的工艺、施工技术和运输等要求,并且结合实际拌合物的质量情况选择合适的混凝土,要有一定的保证率。虽然在《公路桥涵施工技术规范》中对胶凝材料的总量要求并不高,但在实际施工中,对材料的要求应当大大高于规范。在实际的桥梁工程中,应当在进行一些与规范不适应的环节时,利用试验得到相关的数据结果,提交检测等部门进行审核沟通,确保方案的可执行性。

配合比还应当适应季节的变化,冬季夏季气温不同,所以导致混凝土的含水量、强度和稳定性等数据指标会有明显的不同,这就需要多次进行试验,确保施工的稳定性和可行性。保证工程安全。配合比设计还应当依据标准养护试件,现场施工才可以依据非标准的养护试件。两者的温度湿度都存在差异,所以要掌握这两种试件的强度差异,有利于结构施工控制。

总之,要将施工与材料的规格品质相匹配,才会降低坍塌的可能性,并且减小对桥梁工程施工质量的控制难度。

2.3 桥梁工程中混凝土的控制关键点

2.3.1 水下封底

水下封底主要会出现的问题是漏水、拌合物流动的颗粒小等。在对桥梁工程进行施工时,需要注意材料的温度、水下的水流速度、拌合温度与实际使用温度等,综合以上各个因素对水下进行封底,保证不会出现混凝土的凝结,导致工程出现质量问题。同时,要对流动性进行检测,保证混凝土具备抗冲刷的能力。

在施工过程中,要对试件进行养护,通过测定围堰内试件的强度,掌握混凝土的抽水时长。水下封底需要设置下限,如果浇筑临近设计的标高时,需要控制在上限,并且要对混凝土进行补盖,降低混凝土的高差。

2.3.2 桥墩

桥墩混凝土容易出现的质量问题主要包括色差、气泡、腐烂等。为了防止出现上述问题,首先,需要重点进行试配,并利用模型进行试验对外观质量进行验证,并确定具体的指标;其次,需要控制原材料的质量浮动与颜色等,保证拌合物的均匀,并且将施工时间、拆模与养护试件控制在合理的标准内。还需要定期回弹测强桥墩结构,如果出现差异,要及时进行分析,并同监理一同对工程进行修整。在最底部,为保证不漏浆,需要浇筑砂浆,控制烂根的现象出现。

2.3.3 大体积承台

大体积承台主要出现的质量问题包括裂缝、回弹强度低、冷缝等。其解决方式主要采取降低混凝土水化热,并且控制胶凝材料的用量,不适用比标准低的海工混凝土水胶,并且要对混凝土的凝结时长进行控制。如果是因为混凝土浇筑导致无法全部覆盖浇筑面,就容易引发表面水分流失。在浇筑阶段,需要注意对后凿毛进行涂刷,并且严格控制时长,对热工进行计算,并且时刻检测降温速度和时长。

2.3.4 水下桩基

水下桩基容易出现的问题包括混凝土出现翻动、桩基顶部出现大量浮浆、桩基底部出现过量的沉渣等。针对这些问题,首先需要调整配合比设计,根据桩径和经验,确定桩基的混凝土流动要将直径控制在小于或等于550mm,如果是海工混凝土就需要小于等于600mm。同时要保证混凝土稳定工作。可以静止混凝土一刻钟的时间,监测会不会出现板结现象,确保流动。

在施工中,要注意保证混凝土稳定工作,坍落度的指标要一直符合施工的标准,海工的桩基要时刻注意浆体量的监测,不能多于实际标准,这容易引发桩基顶端标高出现不准确的测量结果。

3 结语

确保桥梁工程质量的关键就是指定详细并合适的混凝土施工方案,并确保工程质量符合实际的规范要求,满足桥梁工程建设的标准。混凝土的质量,直接决定了桥梁工程未来使用的安全性和后期维护的费用问题,所以,在桥梁工程施工中对混凝土的质量进行控制是十分重要的。我国正处于经济飞速发展的时期,桥梁工程的质量也同时决定了我国社会的和谐发展和经济的进步。桥梁的施工企业应当对混凝土的施加更高的重视,提高桥梁施工的质量,推动我国桥梁建设的发展,进一步为我国国家的强大奠定更加坚实的基础。

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