浅析桥梁大体积混凝土的施工技术.doc

最新【精品】范文 参考文献 专业论文浅析桥梁大体积混凝土的施工技术浅析桥梁大体积混凝土的施工技术 【摘要】：大体积混凝土的施工技术已经被广泛运用在了桥梁的施工当中，但容易出现结构裂缝。本文通过分析桥梁大体积混凝土的特点和裂缝产生的原因，对桥梁大体积混凝土的施工技术进行几点分析。 【关键词】：桥梁；大体积混凝土；施工技术 中图分类号：TU37文献标识码： A 文章编号： 引言 大型桥梁工程一些悬索桥锚碇、桥梁承台和基础结构采用了很大几何尺寸的设计方案，庞大的混凝土体积达上万立方米。其结构厚实、混凝土体积量大、工程条件复杂、施工技术要求高，以及水泥水化热大易使结构产生温度和收缩变形，出现桥梁大体积混凝土工程质量问题，给工程正常使用和耐久性带来不同程度的危害。本文从设计、施工和质量管理等角度，研究如何保证大体积混凝土结构质量问题。 一、大体积混凝土的特点 大体积混凝土施工过程中，由于混凝土中水泥的水化作用是放热反应，大体积混凝土本身又具有一定的保温性能，因此其内部温升幅度要比表面温升大得多，而在混凝土升温峰值过后的降温过程中，内部降温速度又比表面慢很多，在这些过程中，混凝土各部分的热胀冷缩（称为温度变形）及由于其相互约束及外界的约束作用而在混凝土内产生的应力（称为温度应力），则相当复杂。一旦温度应力超过混凝土的拉力极限值时，混凝土就会出现裂缝，影响结构的安全性、适用性、耐久性等。大体积混凝土施工过程中，由于水泥在水化过程中发热，引起混凝土构件在升温、降温过程中因各部位温差应力加上混凝土本身的收缩等因素极易使构件本身产生裂缝，从而影响到结构安全及使用。因此掌握大体积混凝土的施工技术要点就显得尤为重要。 二、桥梁大体积混凝土裂缝产生的原因 1、水泥水化热的影响 混凝土是脆性材料，抗拉强度只有抗压强度的1/10左右。大体积混凝土的断面尺寸较大，由于水泥的水化热会使混凝土内部温度急剧上升；以及在以后的降温过程中，在一定的约束条件下会产生相当大的拉应力。大体积混凝土结构中通常只在表面配置少量钢筋，或者不配钢筋。因此，拉应力要由混凝土本身来承担。 2、外界温湿度变化 大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温越高，混凝土的浇筑温度也就会越高；如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。如果外界温度下降过快，会造成很大的温度应力，极其容易引发混凝土的开裂。另外，外界湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响，外界的温度降低会加速混凝土的干缩，也会导致混凝土裂缝的产生。 3、不均匀沉降 沉陷裂缝通常以进深较大或贯穿性裂缝为主，主要由桥梁基础结构所处的地基土质不均，回填不实，或基坑长时间浸泡等原因引起的不均匀沉降而造成的。尤其在北方地区冬季施工，由于模板长期支撑在冻土上，一旦冻土消融后极易产生不均匀沉降，从而使得大体积混凝土基础结构产生沉陷裂缝。沉陷裂缝危害性较大，且沉陷情况多与其走向密切相关，通常与地面呈30°45°角或与地面垂直。 三、桥梁大体积混凝土的施工技术 1、原材料的选择 （1）水泥 大体积混凝土产生温度裂缝的主要原因是水泥水化产生的水化热。由于矿物成分及掺加混合材数量不同，水泥的水化热差异比较大，铝酸三钙和硅酸三钙含量高的，水化热亦高，而混合材掺量多的水泥水化热则较低。使用低热水泥和降低水泥用量能有效控制大体积混凝土的内部最高温度，降低混凝土的内外温差。减少大体积混凝土的裂缝。 （2）骨料 1）粗骨料 粗骨料宜优先选用自然连续级配和碎石，连续级配骨料配制混凝土具有较好的和易性，可以适当减少水泥用量，达到相应的强度，使混凝土均匀、易密实。而用碎石拌制的混凝土有较高的强度、良好的抗裂性能。 2）细骨料 细骨料宜选用中粗砂。通过试验表明每立方混凝土能够减少水泥用量2025kg，通常，每立方混凝土减少10kg水泥，在绝热温升中，温度就会降低1。 3）掺合料 由于粉煤灰具有抗裂性好、需水量小等特点，将其掺入到大体积混凝土中既能够使混凝土后期强度得以提高，推移混凝土温升峰值出现的时间，又能够使混凝土的和易性得以增加，降低水化热。 2、分块浇筑 为了有效降低大体积混凝土的内外温差，在大体积混凝土施工过程中，常采用分块浇筑。分块浇筑又可分为分层浇筑法和分段跳仓浇筑法两种。分层浇筑法目前有全面分层法、分段分层法、斜面分层法3种浇注方案。全面分层法能够使混凝土均匀散热，不宜产生垂直裂缝，但要求混凝土的拌和、运输能够满足混凝土在初凝前连续浇筑，不产生水平施工缝；分段浇筑法适用于混凝土拌和能力低，对大体积混凝上抗渗要求不高的结构物；斜面分层法适用于平面尺寸较大但厚度较小的结构物。目前在桥梁大体积混凝土施工中，多采用一次性整体浇筑和全面分层多次浇筑。 3、冷却水管的埋设 为了使混凝土在施工当中的温度得到有效降低，那么在埋设水管时就用采用冷水，且要确保冷水处于连续流动状态，也可以冷却混凝土块，使其体积处于稳定状态。在施工时，多采用铝管以及薄壁钢管作为冷却水管，其直径在925mm之间为宜。在排列水管时，应采用交错排列的方式，确保上层水管与下层水管之间的距离在1.5m至3m之间，在连接时应采用立管。通水时间应选择在水管被第一次覆盖之后，为了保证第二次覆盖混凝土时，其温度升高的幅度低于第一次温度升高的幅度，则应保持持续通水。停水时间应选择在温度升到最高，且出现下降趋势时。应控制好冷却速度，以免结构内部的温度出现过大的梯度。 4、养护措施 实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成的，寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。 从温度应力角度出发，保温应达到下述要求： 1）防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。 2）防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。 3）防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。 5、现场监控 为检验施工质量和温控效果，掌握温控信息，以便及时调整和改进温控措施，做到信息化施工，需对混凝土进行温度监测，检测不同时期的温度特性，当温控措施效果不佳，达不到温控标准时，可及时采取补救措施；当混凝土温度远低于温控标准限值时，则可减少温控措施，避免浪费。 （1）最高温度偏高，可采取加大冷却水通水流量、降低冷却水温度的措施，但注意控制冷却水温度在比混凝土中心温度低1025之间。 （2）内外温差偏高，可以加大通水流量以加强内部降温，增加保温层厚度以加强外部保温，做到外保内散。 （3）浇筑温度超过控制范围，可采取砂石料洒水、遮阳通风降温、拌合水加冰冷却、水泥存放散热等措施降低出机温度，将输送泵管覆盖麻袋洒水以降低输送摩擦热。 结语 虽然大体积混凝土很容易产生裂缝，但是大量的科学研究以及成功的工程实例都表明：只要我们在设计、施工工艺、材料选择严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理，是保证结构安全耐用的前提和基础。在管理过程中，进一步加强巡查和管理，及时发现和处理问题，也是相当重要的一个环节。以及后期的养护过程中能够充分考虑的各种因素的影响，还是完全可以避免危害结构的裂缝的产生。 参考文献 【1】刘小燕，严露，何先明.桥梁大体积混凝土施工温度场与温度应力的仿真分析J.湖南理工学院学报（自然科学版），2010，27（14）：3054-3055. 【2】刘洋，王海龙，刘杰.某特大桥大体积混凝土温度裂缝控制施工技术J.国防交通工程与技术，2010，35（21）：153-154. 【3】项彦东，陶治法.浅谈温度对桥梁工程大体积混凝土裂缝的影响J.中小企业管理与科技（上旬刊），2010，17（24）：810-811. 【作者简介】：张中庆，（1985-），男，籍贯内蒙古乌兰察布市，湖北工业大学硕士研究生，现在北京鑫实路桥建设有限公司从事投标管理工作。-最新【精品】范文