橋梁工程中承臺大體積混凝土的施工技術(shù)探究
2017-02-27
1.引言
目前在橋梁設(shè)計(jì)中大量的采用樁基礎(chǔ)，承臺作為橋墩臺身與基礎(chǔ)的交界部分，其施工技術(shù)和質(zhì)量也得到了越來越廣泛的重視。
在橋梁承臺大體積混凝土施工的過程中要綜合考慮多方面因素，制定切實(shí)可行的實(shí)施方案，其中最為關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是做好大體積混凝土澆筑過程中水泥的水化熱作用。大體積混凝土在施工的過程中往往需要采用連續(xù)施工的方法。在大體積混凝土澆筑完成后一定要控制好內(nèi)外的溫差另外大體積混凝土也要消耗掉大量的水泥和鋼筋材料，在施工的過程中也需要嚴(yán)格的控制施工條件，施工條件也相對復(fù)雜。對施工過程的質(zhì)量和技術(shù)控制都提出了更加嚴(yán)格的要求。其中施工技術(shù)直接關(guān)系到了大體積混凝土的開裂問題。在施工的過程中要重點(diǎn)結(jié)合施工過程中的大體積混凝土的開裂這一問題展開研究。全面優(yōu)化施工過程中的原材料使用和技術(shù)。解決好大體積混凝土施工過程中出現(xiàn)的問題。
2.橋梁承臺大體積混凝土施工技術(shù)
2.1 橋梁承臺施工簡介
在承臺施工過程要結(jié)合地下水位情況、開挖深度等因素綜合確定排水方法，當(dāng)?shù)叵滤簧?，地下水較小和開挖深度較淺時(shí)采用大開挖方式，在基底位置處設(shè)置集水井排水，反之可以選擇采用井點(diǎn)降水方式。承臺施工一般都為大體積混凝土施工，要采取措施來降低大體積混凝土施工中內(nèi)外溫差過大的問題。
井點(diǎn)降水中井點(diǎn)管的間距要結(jié)合土層的滲透性系數(shù)來確定，通?？刂圃?.5米左右。用帶套管的振動射水法沉管，用吊機(jī)吊其射水管，對準(zhǔn)井點(diǎn)位置，用壓力射水成孔。誰水壓根據(jù)土的種類而定，一般在0.5MPa～1.25MPa。開動抽水系統(tǒng)抽水：各部分管路及設(shè)備經(jīng)檢查認(rèn)為合格后，即可開動真空泵，集水箱內(nèi)部形成部分真空，地下水開始從濾管吸入集水箱，即可開動離心泵，降水抽出。排水時(shí)要及時(shí)調(diào)節(jié)出水閥，使集水箱內(nèi)吸水的水量與排出的水量平衡。
在承臺施工過程中可以采用鋼板樁進(jìn)行防護(hù)，鋼板樁組鎖口縫用棉絮和桶油灰嵌縫，外面再一道桶油灰或防水油膏，鋼板樁端內(nèi)面與封底混凝土接觸部分涂以隔離層。鋼板樁合攏后，邊抽水邊用鋸沫、棉紗堵漏，水抽干后即可人工開挖或射水吸泥開挖至承臺底設(shè)計(jì)標(biāo)高（含封底混凝土厚度），然后根據(jù)開挖出露的基礎(chǔ)地質(zhì)情況灌注50～100cm封底砼，將基底硬化，進(jìn)行承臺施工。
2.2 橋臺大體積混凝土施工準(zhǔn)備
要結(jié)合承臺情況分段進(jìn)行鋼筋籠的加工和吊裝，采用加勁筋成型法制作鋼筋骨架，按照設(shè)計(jì)要求做好加勁筋圈，焊接時(shí)要保證主筋跟加勁筋標(biāo)注的中部對齊，對加勁筋和主筋的垂直角度進(jìn)行檢驗(yàn)，然后進(jìn)行點(diǎn)焊，按照設(shè)計(jì)要求的尺寸和位置焊接好耳筋。
制作好的鋼筋骨架要放在平整干燥的環(huán)境中，鋼筋骨架跟地面接觸部分要放置等高木條，每節(jié)鋼筋骨架都要標(biāo)識好樁號、節(jié)號和長度等。吊裝鋼筋骨架過程中，要用兩根120工字鋼穿過上一節(jié)加筋的下方，要保證上下兩節(jié)鋼筋骨架處在同一豎直線上。用鋼套管冷軋聯(lián)結(jié)鋼筋接頭工藝進(jìn)行對接，并綁扎螺旋筋。稍提骨架，抽出工字鋼下放鋼筋籠，反復(fù)循環(huán)進(jìn)即可，最后的幾節(jié)鋼筋籠吊裝時(shí)，下部的鋼筋籠重量已經(jīng)較大，考慮到護(hù)筒的承受能力，為保證吊裝安全和鋼筋籠的完好性，用已加工好的鋼筋籠支架支撐鋼筋籠。鋼筋籠下好后在樁口周圍打入三根鋼管并用短鋼筋焊接固定樁口的鋼筋籠，防止骨架變形。
2.3 承臺大體積混凝土施工
承臺混凝土應(yīng)連續(xù)灌注，不得中途停頓，盡最大可能縮短灌注時(shí)間。承臺混凝土應(yīng)具有良好的和易性和足夠的流動性。承臺混凝土施工如果是水下施工與其他混凝土澆筑不同，不能用振搗器振搗，而是靠自重或外界壓力產(chǎn)生流動進(jìn)行攤平和密實(shí)，故要求承臺混凝土有良好的和易性和足夠的流動性。在凝結(jié)硬化前，若流動性稍差，就會在混凝土形成蜂窩和孔洞，嚴(yán)重影響混凝土質(zhì)量。
在承臺混凝土澆筑中常涉及到大體積混凝土施工，大體積混凝土產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因就是在水泥混凝土的拌和過程中水泥會發(fā)生水化熱的現(xiàn)象，水泥在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生快速的水化作用，在這個過程中釋放出大量的熱量。所以在選擇生產(chǎn)大體積水泥混凝土水泥材料的過程中要盡量選擇水化熱低的水泥，使得水泥的水化熱作用過程盡量緩慢的進(jìn)行。從目前的使用狀況來看，添加礦渣水泥是一種較好的選擇。另外一種選擇是在保證大體積水泥混凝土的質(zhì)量要求的前提條件下，盡可能的降低水泥混凝土中水泥的劑量，最大程度上減少水化熱產(chǎn)生的溫度應(yīng)力。為了補(bǔ)強(qiáng)水泥混凝土的強(qiáng)度可以選用一定的添加劑來代替水泥來達(dá)到降低水泥用量的作用。選用的添加劑可以通過自身的活性很好的與水泥混凝土材料表面接觸，形成一定的阻隔作用，阻止水泥混凝土水化熱作用的發(fā)生。另外外摻劑的粒徑一般較小，可以起到填充水泥混凝土孔隙的作用，使得大體積水泥混凝土的孔隙更加的密實(shí)，在一定程度上可以減低收縮裂縫的發(fā)生。
在澆筑的過程中混凝土的攤鋪厚度要根據(jù)所用振搗器的作用深度及混凝土的和易性這兩方面的因素來綜合確定。如果采用的是泵送混凝土的方式，通常情況下大體積混凝土的攤鋪厚度要盡量控制在600mm以下；如果采用的是非泵送的混凝土方式時(shí)，大體積混凝土的攤鋪的厚度要盡量控制在400mm以下。分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑，其層間的間隔時(shí)間應(yīng)盡量縮短，必須在前層混凝土初凝之前，將其次層混凝土澆筑完畢。
大體積的混凝土因其截面尺寸較大而且容易產(chǎn)生早期的裂縫病害。另外一方面目前在大體積混凝土的施工過程中采用的都是商業(yè)混凝土，考慮到施工和易性的要求，一次完成大體積混凝土的澆筑是不太現(xiàn)實(shí)的。所以在實(shí)際的施工過程中普遍采用分層澆筑的方法。目前常用的分層澆筑的方法有：全面分層、分段分層和斜面分層的方法。
2.4 承臺大體積混凝土養(yǎng)護(hù)
在承臺大體積混凝土澆筑工作完成之后，要結(jié)合承臺施工現(xiàn)場的條件和外界的環(huán)境溫度變化進(jìn)行合理的養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)過程中需要重點(diǎn)解決的問題也是大體積混凝土的內(nèi)外溫差過大的問題。首先要做好溫度的控制，同時(shí)也要解決好溫度應(yīng)力的作用。大體積混凝土澆筑之后的養(yǎng)護(hù)時(shí)間要控制在15天左右。在養(yǎng)護(hù)的過程要適當(dāng)保證混凝土的表面處在一個適當(dāng)?shù)臐駶櫊顟B(tài)。需要特別指出的是在大體積混凝土完成澆筑過程之后的5個小時(shí)左右要重點(diǎn)控制塑性裂縫的問題，如果出現(xiàn)裂縫要及時(shí)的進(jìn)行二次壓光處理。在大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)過程總中切不可以采用強(qiáng)制性或者較為劇烈的措施來降低混凝土的內(nèi)外溫差，否則溫度的不均勻降低也極容易造成混凝土表面的早期裂縫。
結(jié)語
在橋梁承臺大體積混凝土施工過程中要特別注意大體積混凝土的水化熱現(xiàn)象，同時(shí)也要在大體積混凝土澆筑之前做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，之后從材料的選擇、混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)等多個方面來嚴(yán)格控制大體積混凝土施工，我國的橋梁建設(shè)還處在不斷發(fā)展的階段，對于承臺大體積混凝土施工還需不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，完善和總結(jié)成套有效、合理、科學(xué)的措施。
參考文獻(xiàn)
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