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摘要:
作為我國基礎設施建設的重要組成部門,橋梁工程有著工程大、成本高、質(zhì)量嚴的特點。混凝土作為橋梁工程建設過程中的重要施工材料,對完善橋梁工程的施工結構起著重要的作用。特別是在冬季施工的過程中,應該采取相應的措施,確保混凝土在冬季施工的質(zhì)量。
關鍵詞:
橋梁工程;混凝土;冬季;施工
1引言
在橋梁工程的建設過程中,由于受到冷空氣的影響,混凝土的施工面臨重重困難,首先是混凝土在低溫環(huán)境中,其性能將大大降低,甚至會出現(xiàn)開裂以及表面脫落的現(xiàn)象,嚴重影響了工程結構的耐久性;其次,如果沒有充分認識到凍融循環(huán)的重要性,會出現(xiàn)質(zhì)量問題,危害國家的財產(chǎn)以及人們的生命安全。因此,如何有效地實行混凝土冬季施工技術,不僅是人們關注的重點,也是所有橋梁工程研究者首要解決的問題。
2冬季環(huán)境對混凝土性能的影響
由于橋梁工程的建設周期長,冬季施工在所難免。因此,冬季低溫環(huán)境對混凝土性能的影響包括以下幾個方面。
(1)低溫與水是影響混凝土強度和耐久性的重要因素。因為冷空氣會對水產(chǎn)生影響,使其凝結成薄冰,而這些冰凌顆粒會依附在鋼筋結構上,使混凝土的黏附力大大降低,最終導致整個橋梁工程的耐久性和抗壓性大大降低。
(2)冬季低溫容易導致混凝土表面及內(nèi)部凍融損傷,致使混凝土表面出現(xiàn)脫落脫皮、塊體因凍脹出現(xiàn)破裂等質(zhì)量問題。
(3)在低溫環(huán)境下,當水變成冰后,不僅會對鋼筋結構產(chǎn)生影響,還會在骨料以及鋼筋表面形成一層冰凌,使混凝土的抗壓強度大打折扣。此外,當冰凌遇到高溫天氣融合后,會對混凝土的內(nèi)部結構造成一定的影響,使其形成空隙,從而使混凝土的密實性大大降低[1]。
3混凝土冬季施工技術
要有效地進行混凝土冬季施工技術,就要根據(jù)橋梁工程中冬季混凝土的實際情況,通過對配合比法的調(diào)整以及蓄熱法的應用,提升混凝土冬季施工技術。
3.1調(diào)整配合比法
因為冬季施工的溫度都在0℃以下,因此,應嚴格按照相關要求,配置混凝土的配合比,以便混凝土在冬季施工也可以發(fā)揮最大的功效。使其能夠適應混凝土在冬季施工的需要,具體做法包括以下幾方面:
(1)選擇水泥時,要選取適當?shù)钠贩N,以此來提高混凝土的抗凍性能。實驗表明,早強硅酸鹽水泥不僅水化熱較大,而且抗壓強度相對其他普通硅水泥高出2倍左右,效果顯著,受到了許多橋梁工程的歡迎。
(2)合理降低水灰比。在橋梁工程施工中,可以根據(jù)施工的實際情況適量增加水泥用量,合理降低水灰比,以增加水泥的水化熱,進而使混凝土縮短達到齡期強度的時間。
(3)摻用引氣劑。在保持混凝土配比不變的前提下,為了改善拌和物的流動性、混凝土的黏聚性以及保水性,緩沖混凝土內(nèi)水結冰所產(chǎn)生的水壓力,提高混凝土的抗凍能力,施工單位可以加入引氣劑后生產(chǎn)的氣泡,由此增加水泥漿的體積。
(4)早強外加劑的摻加,是將混凝土凝結時間縮短,提高混凝土早起強度的最佳方法[2]。
3.2蓄熱法
在施工溫度達到-10℃左右時就可以應用蓄熱法來控制混凝土在施工時的質(zhì)量安全。具體有以下幾個操作步驟:
(1)利用蒸汽對混凝土中的拌合物(如水、砂、石等)進行加熱,通過攪拌保證運輸機澆筑后混凝土仍具有足夠的熱度,以此來提高水泥水化熱的速度以及混凝土的抗凍能力;
(2)一般橋梁工程并不采取蒸汽加熱,而是優(yōu)先選取熱水加熱的辦法,但是熱水的溫度不宜高出60℃,以防水泥出現(xiàn)假凝固的現(xiàn)象。此外,如果此方法仍不能達到拌合物出口溫度的需求,還可以通過對骨料進行加熱來提高溫度[3]。因為該方法的操作簡單,成本低廉,受到許多工程的歡迎。但是該方法也極其易導致溫度不均或內(nèi)部溫度較低等現(xiàn)象的發(fā)生,因此,在實施時必須加以注意,謹慎維護。
4混凝土冬季施工的注意事項
4.1施工前的準備工作
為了有效地進行冬季混凝土施工作業(yè),降低施工成本,提高工程質(zhì)量,要在施工作業(yè)前對施工地區(qū)的氣候變化、環(huán)境條件、施工規(guī)模以及工程條件等進行詳細的調(diào)查和研究,工程建設中的人員配置以及工程材料的養(yǎng)護方案也要有詳細的規(guī)劃,以便為混凝土冬季施工打下穩(wěn)定的基礎。此外,混凝土材料也要有充足的準備,首先應按照一定的要求,合理采用拌和物,并保證骨料清潔度符合要求,沒有任何雜質(zhì),避免混凝土出現(xiàn)開裂以及空隙的現(xiàn)象;采用蓄熱法時,還應合理設置熱水閥,通過對加熱水箱的維護結構的增設實現(xiàn)水箱的保溫;另外,在采用蓄熱法時,施工人員還要加強防火意識,做好防火措施,保證工程以及人身的安全性;在混凝土澆筑前,要確保梁板內(nèi)沒有冰塊或雪花,如果有,要先將其進行處理再澆筑,而在澆筑過程中,需要用火盆對混凝土模板進行不斷地烘烤,使其加快混凝土的黏聚時間。
4.2混凝土的生產(chǎn)和運輸
在冬季,混凝土攪拌的均勻與否,對混凝土的強度以及抗凍性有著十分重要的影響。因此,采用機械攪拌較為合理,如果采取人工攪拌,要將混凝土的混合物的顏色攪拌均勻一致方可停止。另外,為了避免混凝土因冬季氣溫影響而產(chǎn)生過早凍結的現(xiàn)象,就要為混凝土的攪拌容器配置保溫措施。而在混凝土材料的加熱過程中,最好按照先加熱水再加熱顆粒的順序進行操作。通常水加熱是最常采用一種方式,主要是因為水加熱有較多的優(yōu)點,如設備較為簡單方便等。如果二者一起加熱攪拌的話,還應嚴格控制加熱溫度,使其在60~70℃之間,攪拌時,混凝土的溫度一定要嚴格控制,使其在<40℃,混凝土平鋪后的溫度≥10℃。而混凝土的運輸一定會大大減少混凝土的熱量的損害,因此,要確定可行性較強的路線,盡量縮短運輸距離。
4.3大體積混凝土的配合比法
為了預防冬季大體積混凝土出現(xiàn)裂縫,施工單位可以根據(jù)實際情況,對混凝土材料以及拌合物用量進行優(yōu)化設計,由此選取最佳方案。在冬季混凝土的攪拌中,應按照要求,適當加入砂率,這樣有利于混凝土裂縫的控制。雖然砂率對混凝土有一定的幫助,但是若不能確定砂率的最佳摻量,會降低泵送性能,增加混凝土的稠度,及其內(nèi)部摩擦力,還會降低混凝土的流動性,還會讓混凝土的表層產(chǎn)生較厚的砂漿層,進而降低混凝土的抗裂性能[4]。因此,在大體積混凝土的攪拌中,砂率的用量要根據(jù)泵送的高度、泵程等因素綜合考慮,選取最為適量的砂率,進而減少大體積混凝土的開裂現(xiàn)象。
5結語
總之,混凝土在冬季施工中,容易產(chǎn)生很多問題,只有不斷完善橋梁工程中的混凝土施工技術,才能使混凝土冬季施工的質(zhì)量得到提高,保障橋梁工程的結構穩(wěn)定。因此,要根據(jù)橋梁工程的具體情況,通過對混凝土材料、配比、施工等方面的控制和選擇,減少混凝土在冬季施工中的問題,由此讓混凝土在橋梁工程中發(fā)揮最大的優(yōu)勢,推動我國橋梁工程健康、穩(wěn)定地發(fā)展。
參考文獻:
【1】梁福雯.橋梁工程中混凝土冬季施工技術[J].公路交通科技(應用技術版),2012(1):157-159.
【2】燕軍亮.混凝土冬季施工的要點[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟,2011(9):50-51.
【3】殷園.橋梁工程中混凝土冬季施工技術[J].科技展望,2015(11):40.
【4】王磊.橋梁工程中混凝土冬季施工技術[J].黑龍江科技信息,2013(5):283.
作者:張鵬 單位:河北益合交通檢測技術有限公司