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冬季道路桥梁施工中混凝土浇筑探讨

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【摘 要】在人类的日常生活中,交通承载力高低决定了人们出行方便与否,而良好的道路桥梁质量是保障人们出行安全的重要因素。在道路桥梁建设中,温度变化会对混凝土浇筑产生重大影响,因此要特别注意解决如何在冬季的低温条件下做好混凝土浇筑工作的问题。这就要求全体道路桥梁施工人员认真学习专业理论知识,不断完善冬季低温条件下的混凝土浇筑工艺。

【关键词】冬季;低温;道路桥梁;混凝土强度

随着经济的快速发展和城市化建设的不断深入,道路桥梁施工的工程规模也在不断扩大。为了保证道路桥梁的施工工期,不可避免地需要在冬季寒冷的天气条件下进行混凝土施工,解决如何避免新浇筑的混凝土在低温的影响下出现裂缝或是强度下降等质量问题是保障冬季道路桥梁施工顺利开展的关键。因此,必须在探索中不断优化和改良道路桥梁的混凝土施工工艺,以确保冬季桥梁施工的顺利开展。

1 冬季寒冷天气对混凝土施工影响的原理

只有在准确把握混凝土特点的前提下,才能全面分析出冬季低温因素对混凝土浇筑的影响。道路施工中的混凝土是由水泥、砂石等原材料经一定比例混合搅拌成型的材料,它通过凝结硬化最终形成建设桥梁所必备的建筑材料。水泥通过水化作用改变了自身的水灰比和水泥质量,而温度是混凝土水化作用的催化剂,环境温度的变化与混凝土强度的增加速度成正比。换言之,在冬季低温的条件下,混凝土强度的增加速度会放缓,部分混凝土中的水分会在零度以下的气温环境下结冰,混凝土受气温的影响会产生水化程度不均衡的问题。在完全结冰的情况下,水化作用和混凝土硬度的增长会同步停止。在此情况下,混凝土内部所产生的应力值如果大于其强度值,那么混凝土的内部结构和强度将受到严重的损坏。与此同时,混凝土在低温状态下搅拌时骨料表面会因浸水而出现冰棱,这也会使骨料与水泥浆之间的粘合力下降,并直接使混凝土的抗压能力无法达标。

2 冬季道路桥梁施工维持混凝土温度的措施

2.1 搅拌升温

首先应考虑气温因素对混凝土运输过程的影响,同时,应做好运输车辆的清洁工作以防止杂质混入影响混凝土浇筑质量。事前可以调查好路况,计算并控制好混凝土运至现场所需的速度和时间,如遇交通堵塞等突况应采取有效的应急措施避免混凝土的质量因温度变化而产生影响,具体可通过搅拌升温等措施维持混凝土的温度。

2.2 蒸汽加热

冬季在道路桥梁混凝土施工中,还可以考虑将蒸汽管道与预制场地连接起来,将高温蒸汽通过管道蒸汽锅炉传送到相应部位,保证混凝土预制温度尽量恒定,将低温因素对冬季道路桥梁施工产生的影响控制到最低。

2.3 电加热提温

电加热是指连接拌合站用电缆与变压器的同时配备相应的漏电保护装置,然后在拌合站水池底部安装电热管,通过上水口设置的温度计对水温进行监控,电加热提温是道路桥梁施工中常见的一种方法。在冬季低温条件下,可以用水温箱加热提温的方式避免拌合站内的温度过量散失。

3 冬季道路桥梁施工中混凝土浇筑工艺的改良措施

混凝土的抗压性和耐久性是衡量其质量的基本特性,而水泥质量、砂石胶凝等材料的种类和用量是影响混凝土强度的主要因素。在冬季施工中应重点考虑三个方面:一是要适时养护混凝土以保证其强度;二是要考虑低温对水化作用的影响;三是要在后期养护中保证混凝土的耐久性和密实度。综合这些考虑,现提出了以下几点改良措施。

3.1 严格把关原材料质量

(1)水泥质量。很多单位在道路施工中选择原材料时不慎重,使一些质量不达标的水泥直接运用到混凝土浇筑中,这将使混凝土浇筑的施工质量大打折扣。因此必须在保障原材料质量的基础上再谈改良。施工单位所选择的原材料应该以标号在42.5以上的普通硅酸盐水泥为主,在正式用料之前还应做好原材料审查工作。(2)骨料质量和水质量。骨料在选择时应保证其中不含有冰雪冻结物等杂质成分,也需要确定骨料中不含有活性原料,以避免在水化过程的作用下骨料之间互相发生反应。在用水方面,就地取水时要避免污水或是酸性水用于混凝土施工中,对混凝土的水化程度和最终强度产生影响。(3)颗粒集料质量。在道路桥梁建设中颗粒集料一般也以就地取材为主,但是部分施工单位不重视颗粒集料的膨胀系数和硬度等性质的检测。在冬季道路桥梁施工中,应尽可能地使选择的颗粒集料与周围砂浆的膨胀系数相近,因为硬度高且缝隙少的颗粒集料可以有效减少混凝土水化过程中因收缩而产生的裂缝。

在各种原材料配比合理的前提下,可以在混凝土搅拌过程中加入少许引气剂以达到增加混凝土体积的效果,在降低其保水性和粘合性的基础上增强混凝土的流动性,这样能够缓冲水压力并且有效缓解低温给混凝土浇筑带来的不利影响。总之,应明确冬季养护期较长对于混凝土性能的影响,在此基础上采取有效措施保障道路桥梁的施工质量。

3.2 做好混凝土浇筑和振捣等环节的控制

3.2.1 混凝土浇筑

(1)箱梁混凝土浇筑应严格按照先底板、后腹板、最后顶板和翼板的浇筑顺序。由于不同部位混凝土的坍落度不一致,为保证浇筑能连续进行,可安排多台汽车泵按照由低到高的次序同时作业。一般而言,浇筑底板直至高度覆盖上层钢筋便可浇筑腹板。浇筑腹板时要注意在倒角和腹板模板的空洞处加强振捣,避免振捣腹板与底板的倒角部分,待混凝土性能稳定再将其平铺于底板上,最后浇筑顶板和翼板。同时,在采用上下层同时浇筑的方法时,应避免振捣时触碰钢筋和模板。在振捣过程中应保障各个部位的密实度并详细检查钢筋支架和模板的变化,及时解决可能会对混凝土浇筑质量产生影响的问题。(2)应指派专员在箱梁混凝土浇筑的过程中观察支架沉降量和模板位置,及时发现施工过程中出现的沉降量过大和模板偏移的问题。除此之外,要按照设计图纸在每个闭合箱室设置通风排水口。施工时齿板附近的预留人孔钢筋应予以交错割断,而不是直接切除,这样不仅能有效避免因直接切除所导致的影响混凝土强度的问题,更能保证内模拆除等工作的顺利进行。在混凝土浇筑的最后环节,应检查并清理斜板及底板等部位多余的混凝土。

3.2.2 混凝土振捣

(1)混凝土振捣要做到快插慢拔,直至表面无明显下沉并出现泛浆现象。快插是为了防止下层混凝土在上层振实后气泡无法排除;慢拔是为了帮助填满振捣棒留下的空洞,但快插和慢拔这两者都是为了保证混凝土的密实度。(2)为保证振捣效果,在混凝土浇筑施工中通常要配备四台振捣棒以达到连续作业的效果,这样可以避免出现因振捣棒故障而影响工程进度和质量的问题。(3)对于一些特殊部位的振捣,要避免损害到波纹管。在具体施工中应将振捣棒置于波纹管空档之间,插入振捣棒后待混凝土密实度达到要求后垂直抽出即可。在浇筑和振捣时,要及时检查模板的位置,保证位置尺寸与设计方案相匹配。(4)振捣棒垂直插入混凝土后也应注意控制其深度,应尽量避免漏振或过振的现象。在振捣中,要防止拖料、赶料等现象对混凝土质量造成影响,充分保障钢筋密集处的混凝土质量。

4 结论

综上所述,为了保障冬季道路桥梁混凝土浇筑施工的工程质量,必须在明确低温因素对混凝土浇筑的影响的前提下,将温度因素产生的影响控制到最低。同时,应从改良混凝土浇筑和混凝土振捣环节的施工工艺入手,保证混凝土的密实度,以达到保障冬季道路桥梁工程质量的目的。

参考文献:

[1]侯黎阳.冬季桥梁混凝土施工工艺[J].交通世界,2013(11).

[2]杨阳.新疆高寒地区桥梁混凝土抗裂性研究[D].长安大学,2011.

[3]蒋玉龙.寒冷干燥地区桥梁混凝土薄壁墩防裂技术研究[D].武汉理工大学,2007.