屈定安
摘 要:結(jié)合長淮衛(wèi)淮河大橋工程實(shí)例,在主墩施工過程中做好溫度監(jiān)測,保證上層混凝土在下層初凝前結(jié)合緊密。做好養(yǎng)護(hù),及時覆蓋,保溫保濕,根據(jù)天氣采取相應(yīng)的溫控措施,優(yōu)化現(xiàn)行施工技術(shù)方案。
關(guān)鍵詞:公路;大體積混凝土;溫度監(jiān)測;施工控制
前言
大體積混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)用也越來越廣泛,而該類混凝土結(jié)構(gòu)因溫度應(yīng)力而出現(xiàn)的裂縫控制問題也隨之發(fā)生。混凝土裂縫按其深度的不同,可分表面裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫?;炷帘砻媪芽p主要是溫度裂縫,危害性較小,卻影響混凝土結(jié)構(gòu)物外觀質(zhì)量。深層裂縫部分地切斷了結(jié)構(gòu)斷面,對混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性產(chǎn)生危害。貫穿裂縫通常是因混凝土表面裂縫而發(fā)展成深層裂縫,直至變化成貫穿裂縫。該類裂縫對混凝土結(jié)構(gòu)的使用功能及耐久性等有較大影響。因此,我們要通過技術(shù)措施對大體積混凝土進(jìn)行溫度控制,降低其里表溫差以減小其拉應(yīng)力,從而避免溫度裂縫的發(fā)生。
1 公路工程大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
1.1 水化熱
公路工程施工中會應(yīng)用大量的混凝土材料,大體積混凝土施工更是公路工程施工中必不可少的重要組成部分。然而,在公路工程大體積混凝土施工的調(diào)查中卻發(fā)現(xiàn),混凝土裂縫問題的頻繁發(fā)生直接影響到工程的整體施工質(zhì)量,而水化熱則是造成混凝土裂縫的主要原因之一,混凝土材料施工中水泥水化會產(chǎn)生大量的熱量,如果在澆筑過程中沒有進(jìn)行有效散熱降溫的話,會導(dǎo)致熱量集中在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部,進(jìn)而造成混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生壓應(yīng)力,而表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,一旦應(yīng)力超出混凝土能夠抗拉的極限,就會在混凝土結(jié)構(gòu)表面形成裂縫,從而造成公路工程施工質(zhì)量問題。
1.2 外加劑使用不足
在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展下,混凝土施工工藝以及施工技術(shù)也得到不斷的創(chuàng)新。例如,外加劑的應(yīng)用可以有效提升混凝土材料的性能,如提升材料的抗拉能力等,同時也能夠減少材料的水灰比。然而,在一些公路工程大體積混凝土施工中外加劑的使用不足,無法有效消除混凝土裂縫隱患,從而使得大體積混凝土施工中存在不同程度的風(fēng)險隱患。
1.3 養(yǎng)護(hù)工作不到位
通常公路工程大體積混凝土施工完成之后,需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)措施。例如,保溫、保濕等,從某個角度上分析,養(yǎng)護(hù)是混凝土施工最后一個階段,但卻也是最關(guān)鍵的階段,一旦養(yǎng)護(hù)工作不到位,將會造成前面的施工功虧一簣?,F(xiàn)階段公路工程大體積混凝土施工中,養(yǎng)護(hù)工作不到位也是造成混凝土裂縫的主要原因之一。
2 大體積混凝土溫控
長淮衛(wèi)淮河大橋主橋采用80+200+80米雙桁鋼桁架拱橋,寬42.5m。主橋16#墩、17#墩位于淮河河道中,各采用2座分離式承臺,承臺平面尺寸為(14m×14m),左右幅凈距19m。墩柱為獨(dú)柱墩,位于承臺正中。墩身采用實(shí)心方墩,平面尺寸5.6*7.0m,四角設(shè)50cm倒角,16#墩高14.4m,17#墩高17.1m,總計使用C40混凝土2455.2m3。墩柱定型鋼模翻模施工方案,每節(jié)段澆筑高度為5.0m,墩頂高程均為21.951m。
主墩截面尺寸較大,主筋為Φ32鋼筋并采用雙筋,對主墩混凝土施工溫度控制及墩柱保護(hù)層要求較高,是施工中的控制難點(diǎn)。墩柱施工貫穿汛期及高溫季節(jié)施工。汛期圍堰可能過水、受淹,基坑內(nèi)墩臺既有普通大體積混凝土溫控要求,也需要防止低溫江水浸泡造成“冷擊”問題。
2.1 冷卻水管布置
冷卻水管采用Φ50*3.5mm的黑鐵管制作。水管之間應(yīng)連接緊密,按照管冷布置圖進(jìn)行定位施工,施工中應(yīng)增加必要的鋼筋對水管進(jìn)行定位或支撐,管冷系統(tǒng)的埋設(shè)應(yīng)與鋼筋施工同步進(jìn)行。循環(huán)水采用深層江水,用1臺水泵做循環(huán)水動力并至少準(zhǔn)備1臺備用。通水量根據(jù)降溫速率調(diào)整,養(yǎng)生完成后,用空壓機(jī)將水管內(nèi)殘余水壓出并吹干冷卻水管,然后用壓漿機(jī)向水管壓注水泥漿,以封閉管路。
管冷布置如下圖:
2.2 防風(fēng)保溫棚架設(shè)置
因施工期間環(huán)境氣溫變化很大,墩身澆筑后,為減小里表溫差、控制表環(huán)溫差,必根據(jù)需要對墩身表面覆蓋保溫。保溫層共分四部分進(jìn)行:模板表面覆蓋雙層土工布,土工布間搭接不小于30cm,包裹嚴(yán)密;墩身外周邊搭設(shè)防風(fēng)棚架,內(nèi)側(cè)與墩身凈距約1.2m,以滿足翻模提升安裝需要,棚外包裹防風(fēng)防雨油布或彩條布;在氣溫陡降或環(huán)境溫度偏低時,根據(jù)現(xiàn)場溫控指令,墩頂(棚頂)覆蓋保溫篷布。
棚架采用雙排鋼管腳手架,排距1.5m,排內(nèi)立桿間距約1.5m,步距1.8m,每三層設(shè)置一道連墻件,通過拉桿孔或預(yù)留拉桿孔與墩身相連。因河道風(fēng)力較大,宜結(jié)合圍堰兩層圍檁及堰身增設(shè)鋼管拋撐,確保棚架穩(wěn)定牢固。
2.3 測溫點(diǎn)布置
根據(jù)監(jiān)測重點(diǎn)分析以及現(xiàn)有理論計算,測點(diǎn)布置的基本原則如下:
(1)滿足規(guī)范要求;
(2)滿足監(jiān)測目的需求,根據(jù)控制內(nèi)容與目標(biāo)進(jìn)行選點(diǎn);
(3)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)對稱性優(yōu)化測點(diǎn)布置;
(4)把握客觀規(guī)律與關(guān)鍵點(diǎn),對測試位置進(jìn)行優(yōu)化選擇。
結(jié)束語
整體澆筑的大體積混凝土結(jié)構(gòu)在養(yǎng)護(hù)期間,將主要產(chǎn)生兩種變形:因降溫而產(chǎn)生的溫度收縮變形及因水泥水化作用而產(chǎn)生的水化收縮變形,這些變形在受到約束的條件下,將在結(jié)構(gòu)內(nèi)部及其表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土相應(yīng)齡期的抗拉強(qiáng)度時,結(jié)構(gòu)開裂。因此,在大體積混凝土施工過程中,為避免產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力,防止溫度裂縫的產(chǎn)生或把裂縫控制在某個界限內(nèi),必須進(jìn)行溫度控制。
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