冬季桥梁施工中混凝土质量控制要点分析
2021-04-09杨伟峰
杨伟峰
0 引言
在桥梁工程施工中,需要大量的混凝土,为桥梁整体结构运载力提供保障。要想确保整体施工质量就应该通过混凝土质量控制,提升桥梁工程整体结构的承载能力,桥梁工程整体的施工质量与建设过程中混凝土的质量控制是密切相关的。随着桥梁建设施工项目不断增加,施工中遇到的问题也在日益增多。尤其是在冬季桥梁施工中,很多施工材料与温度之间联系密切。冬季气候寒冷,对于混凝土的性能是较为严峻的考验[1]。在混凝土浇筑过程中,气温低容易使混凝土强度降低,出现裂缝等现象。目前,在冬季桥梁施工中,混凝土浇筑施工技术是建筑工程重点关注的问题,对混凝土进行质量控制有重要的现实意义。
1 桥梁施工中混凝土质量控制的重要性
在各种工程施工过程中,混凝土都是必不可少的施工材料。混凝土由粗细骨料、外加剂、水硬性胶凝材料、水以及掺和料,根据一定比例配制而成,通过成型硬化最终形成人造石材。混凝土质量控制由相关数量指标表示,其中包括坍落度、混凝土含气量、抗冻性、抗裂性等。在状态稳定的情况下连续生产,混凝土指标也可以用随机变量表示。混凝土的质量控制由初步控制、合格控制、生产控制等三部分组成,质量控制可以在第一时间发现混凝土的异常波动并进行排除,使桥梁结构保持稳定。混凝土是桥梁工程最重要的建筑材料,在质量控制时,应该从原材料开始到搅拌、施工以及养护等阶段,做好每个环节的控制,其中任何环节出现问题都会对桥梁整体质量造成影响。因此,在质量控制时,应该建立完善的制度,并对专业技术人员、施工人员进行定期培训,提高施工人员的专业素质,打造专业化的施工技术团队。此外,加强混凝土质量控制也能建立较为完善的质量控制体系,使建筑工程能够快速高效竣工[1]。
2 冬季桥梁施工中混凝土浇筑要点
当桥梁施工遇到冬季时,温度降低明显,对混凝土浇筑施工造成一定程度的困扰,导致无法完全发挥出混凝土原有的优势,施工难度大幅上升。面对冬季环境对桥梁施工的影响,混凝土浇筑技术要点包括以下方面。
2.1 混凝土的运送要点
在混凝土使用过程中,对浇筑技术有严格的要求。在运送过程中,要避免离析现象,前期做好混凝土浇筑施工准备,避免浇筑坍落。在混凝土运送中,应该严格把控运输时间,让其在初凝前浇筑完毕。还需注意混凝土本身具有吸水性,严格控制运输中花费的时间,这也体现在处理混凝土的时效要求。施工单位对混凝土运输时间做好严格的规划,重点关注搅拌到浇筑的周期(见表1)。
表1 混凝土浇筑延续时间规定
2.2 混凝土的加热浇筑要点
为了给混凝土浇筑创造较好的环境,各施工单位解决冬季道路桥梁混凝土的施工问题,选用的方式为电加热浇筑。本文将以某道路桥梁工程为例进行分析,探究其在冬季使用电加热浇筑技术的应用。该工程在混凝土浇筑过程中,将电加热装置与浇筑设备相连接,同时设置漏电保护设备,防止采用电加热浇筑时出现漏电事故。在浇筑拌和站处安装集热管,将电加热产生的热量集中收集起来。根据冬季实际浇筑环境,合理设置集热管的数量,为浇筑提供稳定的电能,使混凝土可以均匀受热。为了便于控制电加热浇筑的温度,在拌和站的位置安装了温度计,实现对电加热温度的实时控制,确保浇筑温度符合冬季桥梁施工混凝土浇筑的要求。冬季施工中电加热浇筑方法被各个施工单位广泛使用,为了防止冬季气温低,电加热浇筑温度散失过快,需要后续做好保温措施。例如,利用水温箱的方式储存热量,为拌和站提供需要的温度,最大程度地降低冬季低温对混凝土浇筑的影响。
2.3 混凝土的浇筑养护要点
养护是冬季混凝土浇筑过程中的重要程序,是混凝土浇筑施工后的完善步骤。在冬季桥梁施工中,为了保证混凝土浇筑达到建筑施工的要求,在养护阶段应该提高混凝土浇筑的强度。养护属于混凝土浇筑的组成部分,充分利用混凝土的增长特性,减少浇筑过程中的水分流失,增加桥梁施工后的强度。在通常情况下,混凝土浇筑后期应该先进行混凝土隔离,为其创造较好的温室环境,避免在低温中出现结冻现象。其次,对桥梁施工中面积较大的混凝土做好蓄热处理,为其储存热量。最后,当浇筑的混凝土达到合适的冷却程度时,应该适当对保温养护措施进行调整,使成型的混凝土桥梁达到要求的强度与耐久等级。
3 冬季桥梁施工中混凝土质量控制的具体措施
为了更好地降低冬季低温对混凝土带来的影响,提高混凝土浇筑后的桥梁质量,提高工程建设效果,施工单位应该做好以下措施。
3.1 原材料选择及配合比设计
在冬季施工中为了尽可能降低低温对混凝土浇筑带来的影响,防止裂缝等问题。首先应该严格选择施工材料,加强配合设计水平。施工单位在采购水泥时,要严格把控质量,选择较大的供应商采购原料。采购完成后,需要按照要求进行试验检测,确保符合施工要求。注意选择适宜的骨料和水,在冬季混凝土施工前,应该检查骨料中是否掺有冰雪,避免存在活性材料,影响混凝土水化。对水的质量也要做好控制,被污染的水源或酸性较大的水都不适合进行混凝土的浇筑,通常情况下选用直饮水,有助于冬季混凝土施工。此外,还需要根据施工环境调整水的用量,必要时可添加减水剂,确保施工中混凝土的质量。选择适合的集料,一般来说颗粒集料按照就地取材原则进行采购,这样能够有效地节约施工成本,降低运输费用。采购的集料要监测其膨胀系数与硬度,经检测合格后,才可以投入施工。冬季通常采用硬度高、缝隙较小的颗粒集料,在混凝土水化的过程中,防止体积收缩出现裂缝,保证混凝土的强度。在冬季混凝土施工时,防冻剂使用也比较普遍,混凝土配合比设计与拌和时掺入适量防冻剂,可以增加其重量,也能有效地避免混凝土出现霜冻现象。在低温环境中,混凝土的脆弱性较高,需要养护的时间较长,通过掺入防冻剂能使拌和水的凝固点下降,有效防止施工后内部结冰、膨胀等情况发生,混凝土抗冻裂能力较好[2]。
3.2 混凝土浇筑过程的质量控制
混凝土浇筑时的质量控制是桥梁施工中关键的一环,各施工单位都非常重视。在冬季施工中,混凝土加热保温是最常见的预防措施,重点对水泥、粗细集料等施工原料进行加热,降低低温影响。在混凝土拌和时,使用热水,并且对混凝土拌和站加装蒸汽锅炉,加热施工用水。在气温较低的情况下,可以对拌和用水池加装密封型的顶棚,进一步降低热量散失。混凝土运输过程也会散失热量,因此在施工中,对混凝土拌和站的位置要合理布局,缩短混凝土运输距离,避免在运输中散热过多,影响施工质量。保证混凝土运输车厢内部没有残留物,定期对车厢内部进行清理,避免残留物对混凝土温度造成影响。选择合适的运输路线,保证运输中车辆能够正常通行,避免运输延误等情况导致混凝土没有达到施工需要的温度。同时强化桥梁施工现场管理,确保混凝土运输车辆有序进场,避免长时间等待导致混凝土温度降低。
3.3 混凝土浇筑后的养护技术
冬季气温低,混凝土冻害现象频发,现场做好桥梁浇筑后,需要立即采取措施进行桥面养护。首先,在现场混凝土浇筑施工完成后,需要使用保温材料覆盖在混凝土表面,达到保温目的。其次,在混凝土浇筑的边角处、新旧混凝土结合处都需要加强保温,以上部位的保温层厚度应该维持在其他保温层的两倍左右,保温层长度应该在3030cm 以上,建筑的边角部位尤其需要重视保温工作,这样可以有效防止出现裂缝。
进行蒸汽养护时,需要搭建规范的锅炉房,并合理布设管道。在地下管道深埋时,需要满足建设规范,对桥梁建设中的相关部件进行保温养护。在蒸汽养护时,还需要在桥下做好暖棚的搭建。搭建时应与桥面保持45cm 的距离,暖棚外侧安装锅炉将蒸汽管与桥面相连接,沿着桥面纵向铺设主管。根据桥面实际情况,设置气眼,使蒸汽均匀地分散在桥面上,保证养护效果。此外,在蒸汽养护时,还应该做好暖棚的密封工作,维持固定温度,提高蒸汽养护桥面的效果。在对非承重模板进行拆除时,需要计算测定混凝土强度,当其大于受冻的临界强度时,才可拆除。模板拆除后,需要加强对混凝土的保护,维持固定的工作,避免发生裂缝。
在冬季进行混凝土浇筑时,需要对气温进行定时测量,还需要对水温、骨料温度、外加剂温度等每小时进行一次测量。对已经浇筑完成的桥梁可以采用埋设测温孔的方法测量内部温度,从而详细采集混凝土各部分的温度。对于建筑规模较大的桥梁,在完成大体积混凝土浇筑后,应该提高温度观测频率,一般保持在8h 测量一次。若冬季气温骤降或出现寒潮等情况,相应地提高测温频率,做好混凝土测温及养护工作,预防裂缝,提高混凝土建筑质量。
4 结语
在冬季桥梁建设施工时,对混凝土浇筑技术要求较高,采取相应的保温、防冻害措施,可以让项目施工顺利开展,还能避免低温导致的冻害现象。保障混凝土施工后的质量,保持桥梁工程的美观外形。桥梁施工单位在冬季进行混凝土浇筑时,应严格落实各种防护措施,做好保温处理,提升建筑质量,减少冻害现象发生,增加桥梁工程使用寿命。