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箱梁混凝土施工质量控制关键技术研究
admin在2019-12-13发布 频道:行业资讯 标签:
     
摘要:由于市政桥梁多跨越道路,为了取得较好的视觉效果,桥跨结构多采用现浇混凝土箱梁。现场施工过程中,施工质量易受施工场地和交通状况影响,市政桥梁施工质量的控制较困难。本文以箱梁混凝土施工为例,分别从原材料控制、混凝土运输、浇筑、振捣和后期养护方面等进行论述,提出提高箱梁混凝土施工质量的关键点,对后期市政桥梁箱梁的施工控制具有一定的借鉴意义。

1  前言
    随着城市人口的日益增加,城市规模日益增大,城市交通拥堵问题越来越严重。为了解决日益严重的交通拥堵问题,城市规划者越来越重视立体交通的建设进程。采用立体交通的方式,可以大大减少交通信号灯的等待时间,明显提高交通运力,是解决城市拥堵问题的最佳方案,市政桥梁在立体交通中扮演着至关重要的作用。但是,市政桥梁施工过程中易受施工场地和现状交通的影响,极易出现混凝土开裂、混凝土强度偏低等质量问题[1-2]。本文以箱梁混凝土施工为例,根据市政工程的特点,分别从混凝土的原材料控制、混凝土的运输、浇筑、振捣和后期养护等方面进行论述,提出箱梁混凝土施工质量控制的关键点,对提高市政桥梁箱梁混凝土施工质量具有一定的指导意义。

2  混凝土原材料控制
    混凝土质量的好坏直接影响到市政桥梁的施工质量,因此,要加强对原材料进厂的质量控制以提高混凝土的出厂质量。
2.1 碎石
    由于箱梁钢筋布设较密,钢筋间距较小,波纹管与模板之间的间距更小。为了保证混凝土能顺利浇筑,避免梁体出现空洞、露筋等现象,碎石应选择粒径较小的,最大粒径不宜超过20mm。为了保证碎石具有良好的级配,提高混凝土的密实程度,宜选择两档或三挡料,不宜采用连续级配,以保证碎石具备最佳筛分曲线。另外,对石粉含量应严格控制,曾有文献提出石粉含量在不超过20%时[3-4],对混凝土强度、抗折性能和抗渗性能是有利的。但是,由于石粉质量参差不齐,含泥量较高,容易影响混凝土的质量,因此,建议碎石中的石粉量不宜超过10%。
2.2 砂
    根据相关规定,市政桥梁均应选用商品混凝土,而商品混凝土搅拌站大多承接工业与民用建筑工程,为了降低砂的成本,商混站使用低品质砂和海砂的现象十分普遍,尤其是海砂,因其价格便宜,洁净度高,在商品混凝土搅拌站中应用最多。但是,由于氯离子对钢筋具有严重的腐蚀作用,极易造成钢筋锈蚀,大大缩短了结构物的使用寿命。因此,在选择砂时,应对砂的氯离子含量进行定期检查和不定期抽查,以保证混凝土中的氯离子含量满足规范要求[5]。另外,对砂的含泥量、含石量和风化程度要严格控制,选择含泥量高或风化严重的砂拌制混凝土,由于泥土具有强度低、吸附性高的特点,容易吸附水和外加剂而造成混凝土强度降低、斜落度损失过快等问题的出现。选择含石量高的砂,如果不对混凝土砂率进行合理调整,容易造成混凝土出现离析、露石等现象,严重影响混凝土的状态。
2.3 水泥
    水泥应选择产量高、品质好的水泥厂家。由于市场对水泥的需要量较大,常处于供不应求的局面,水泥生产后,未经过陈化B卩被运到各搅拌站,搅拌站往往也不等水泥温度降低就开始使用,水泥温度过高容易造成混凝土凝结过快、坍落度损失多且快等问题。
2.4 粉煤灰
    粉煤灰作为主要的矿物掺合料,因其微观结构呈珠状,可以起到物理减水的作用,并且可以与Ca(OH)2进行二次反应,对混凝土后期强度增加具有明显意义,因此其用量越来越大。在选择粉煤灰时,应对粉煤灰的烧失量进行严格控制。烧失量直接反应含碳量的高低,碳是疏松多孔结构,对外加剂和水具有极强的吸附作用,容易造成混凝土出现凝结时间延长、混凝土强度降低等问题。
2.5 矿粉
    矿粉的粒径小于水泥和粉煤灰,掺加矿粉后可以提高混凝土的密实强度,进而提高混凝土的强度和耐久性。另外,矿粉具有较高的活性,对提高箱梁混凝土的早期强度十分有利。但是,由于矿粉的物理结构呈片状,混凝土中掺加矿粉后黏度变大,不利于箱梁混凝土的浇筑施工。
2.6 减水剂
    减水剂应选择高效减水剂,并有合理的掺量。如果掺量过小,可能会因为计量设备误差而造成混凝土状态出现较大波动;如果掺量过大,又会造成因外加剂引入较多的水而改变水胶比,影响混凝土强度。外加剂中各种成分应具有良好的相容性,特别注意引气成分和缓凝成分直接的相互影响。

3  运输控制
    由于市政桥梁往往处于市区,混凝土运输受交通状况的影响较明显,因此,在选择运输路线时应综合考虑运距、道路状况、限行、限载、限高等问题,至少选择两条以上的运输线路,并且所选择的运输线路应得到交通管理部门的同意和批准,办理相应的运输许可证。运输时间应避开早晚上班高峰期,避开学校、医院、商场等人流密集和容易出现交通堵塞的道路。夏季运输时,应根据天气状况,适当提高混凝土的出机坍落度,并提高减水剂中缓凝成分的用量,保证运至施工现场的混凝土具有良好的工作性。如果车辆因堵车或其他原因造成运输时间超过2小时,且混凝土坍落度损失大于50mm或出现初凝现象,建议该车混凝土废弃不用;如果坍落度损失小于50mm,则可以由搅拌站现场技术人员根据实际情况,通过加外加剂的方式调整混凝土的状态,严禁司机采用加水或加外加剂的方式进行调整。如果运输车辆运输前遭受雨淋,运输之前应先将运输车辆内的积水排除干净后再进行运输,避免因罐内积水而导致首车混凝土水胶比变化,造成混凝土强度降低。冬季运输时,应对运输车辆罐体做好外保温措施,并相应提高混凝土的出机温度。

4  浇筑和振捣控制
4.1 浇筑环境条件
    混凝土拌合物入模温度宜在5〜30℃,模板温度宜在5〜35℃。当昼夜平均温度低于5℃或最低气温低于一3℃时,应采取保温措施,并按冬期施工处理;当环境温度高于35℃时,对混凝土采取降温措施,确保不因水化热过高造成混凝土开裂。
4.2 浇筑要点
    由于白天受交通状况的影响较大,市政桥梁混凝土施工常在夜间进行,为了加快施工速度,箱梁浇筑时宜选用2台泵车泵送混凝土,泵车位置设置应合理,保证泵车的伸臂长度应能覆盖整个浇筑段,避免泵车移动而造成时间的浪费。混凝土浇筑之前,应采用高压空气对模板进行清扫,对底板和翼缘板模板上的锈迹和污迹进行清理,保证混凝土拆模后的外观质量。浇筑时应由箱梁最低处开始浇筑,采用水平分层、斜向分段、两侧腹板对称、连续浇筑的方式进行,每段斜度不大于5°,平分层厚度不得大于30cm,先后两层混凝土的间隔时间不得超过初凝时间,且混凝土的下落高度不应超过2m。
    市政桥梁的箱室较多,腹板、肋板和底板交接处钢筋较密集,该处混凝土容易出现空洞和蜂窝,因此,肋板和底板混凝土的坍落度比顶板混凝土的坍落度大20mm为宜,但不宜大于180mm。与集料相比,浆体的流动距离远远大于集料,而浆体的收缩量却远大于集料。为了避免浆体交汇处因浆体收缩而产生开裂现象,混凝土布料应均勻,混凝土流动距离不宜大于1m,避免某处集中卸料后用振动棒振捣推料的方式布料。为了保证底板和顶板厚度,在混凝土浇筑前,在钢筋网片上每隔0.5〜1m设置一竖向定位钢筋,在钢筋上做好标记,以确保混凝土的浇筑厚度。
    振捣时应采用插入式振捣器振捣,且应采用两种直径的振捣棒,靠近模板处应选用直径较小的振捣棒,避免振捣时振捣棒碰触模板或钢筋。振捣时应垂直点振,不得平拉。点振移动间距不应超过振动棒作用半径的1.5倍。振捣时应快插慢拔,每一处振完后应缓缓提出振动棒。振捣时避免振动棒触碰模板、钢筋和波纹管等;对每一振动部位必须振到该部位混凝土不再下沉、冒气泡,表面呈现平坦、泛浆为止。混凝土灌注完成后,混凝土初凝前,做第二次赶压抹平,表面用木模搓平、搓毛。
    分两步浇筑的箱梁,顶板与底板的浇筑时间间隔不宜超过14天,当底板混凝土与顶板混凝土龄期差别较大时,可能会因为底板和顶板收缩量差别较大,造成底板对顶板产生较大的约束力而引起顶板开裂。

5  养护控制
    混凝土二次抹面完成后lh即可覆盖塑料布或土工布,混凝土终凝前即要开始养护,可采用人工喷水雾或喷养护液的方式养护,避免采用大水满灌的方式进行养护。夏季施工时,分两步浇筑的箱梁,当顶板混凝土浇筑完成后,应在入孔处设置排风扇,加大箱体内的空气流动,减小箱梁的内外温差。箱梁顶板应采用塑料薄膜加土工布覆盖的方式保湿和保温,待顶板内部温度与气温之差小于20℃时,采用温水进行养护,养护用水的温度与混凝土表面温度差值不宜大于15℃。冬期施工时,当气温低于℃时,严禁采用洒水养护,应先覆盖保温,待梁体温度与气温之差小于20℃时,采用温水进行养护。

6  结论
    箱梁施工包括多个方面,其中混凝土施工作为其重要组成部分,直接影响整个箱梁的施工质量。为了提高箱梁的施工质量,需做好以下两个方面:
    (1)加强对原材料的进场管理,提高原材料品质;
    (2)加强混凝土施工全过程管理,制定科学合理的施工方案,抓住施工控制关键点,进一步提高箱梁混凝土的施工质量。
参考文献
[1] 梁宁昌.市政桥梁施工质量问题及其措施[J].低碳地产,2015(8):26〜27.
[2] 胡志军.浅析市政桥梁施工质量问题与预防措施[J].工程技术,2012(10)42〜43.
[3] 葛栋.石粉含量对混凝土性能的影响[J].科技资讯,2010(29):50〜52.
[4] 于世强,林宁宁,邓云龙.石灰石粉对混凝土工作性和抗压强度的影响研究[J].工业建筑,2012(S1):42~44.
[5] 公路桥涵施工技术规范(JTG/TF50—2011).北京:人民交通出版社,33〜34.
作者:赵志强 李茂奇 杨鹏
信息来源:混凝土视频网 
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