混凝土收缩徐变对桥梁施工控制的影响探讨

孙经纬

（上海工程技术大学 上海市 200000）

0 前言

桥梁施工中混凝土收缩徐变超出控制范围，混凝土构件中的预应力产生损失，给梁体结构安全带来威胁。为此，要切实有效采用科学合理的方式开展施工控制，全面提升桥梁施工水平。

1 混凝土收缩徐变的基本情况

1.1 混凝土收缩

这是指混凝土凝结初期或者硬化过程中产生的体积缩小现象[1]，主要包含了以下几种情况：①自发收缩。这是水泥固有的收缩情况，是因为水化反应中水泥和水的体积要大于水泥水化物的体积[2]。②干燥收缩，这是因为吸附水逐渐消失，从而体积也有所收缩。③碳化收缩，这是混凝土产生的自然现象，是其中水泥水化物和空气中二氧化碳相互作用所形成的[3]。

1.2 混凝土徐变

这是混凝土在荷载的长期作用下所导致的变形情况。混凝土受到应力和吸附水层的润滑影响，水泥胶凝体本身的滑动、剪切带来水泥石粘稠和变形。

2 某桥梁工程因混凝土收缩徐变带来的影响

2.1 桥梁工程实例分析

某桥梁工程采用双向四车道建设形式，主桥使用三跨双薄壁钢结构，其中分别为68m、104m和52m。双支薄壁墙接承台对于主墩起到良好支撑作用，其中P7基础和P8基础，分别使用到了18根不同直径的桩基础群，P7基础中的群桩基础直径为2.0m，P8基础所采用的群桩基础直径在1.6m以下。工程作业中大量使用混凝土，其中主要通过悬臂浇筑法，按照先墩顶再两侧位置的顺序开展逐段浇筑，良好优化梁体结构，同时还增强梁体承受能力。该工程建设完成后，混凝土逐渐产生收缩和徐变现象，探讨这些问题是否会影响到整个桥梁工程项目的实际施工控制效果，从而为是否及时采用合理手段加以应对提供前提支持。

2.2 桥梁工程重点建材相关参数

本次桥梁工程建设活动进行中，选用了混凝土C50、钢Q235建材，为有效保障整体施工效果，结合其混凝土构件预应力的实际损失情况，可以寻找到混凝土收缩徐变的踪迹，该桥梁工程重点建材的选取及其预应力损失参数情况如表1所示。

表1 某桥梁工程重点建材情况

2.3 在桥梁施工控制中的影响

（1）立模标高方面。桥梁工程建设作业中，不同组合荷载作用都会影响到工程质量，其中产生的综合挠度需要符合施工标准。前期施工过程中要合理增加工程预抛高，将沉降带来的负面影响加以抵消。而混凝土产生的收缩徐变问题，会给工程预抛高造成影响，距离桥梁跨中部位越近，产生的影响也最明显，主墩部位通常受到最小的影响。在设置预抛高过程中，施工人员就应该考量到混凝土的收缩徐变情况[4]。

（2）节点位移方面。桥梁工程项目处在最大悬臂状态下，混凝土的收缩徐变会受到节点位移的影响，一般情况下，给跨中带来的影响是最为明显的，在收缩徐变的作用下，结构挠度的差值将会达到12mm。

（3）主梁内力方面。桥梁工程施工建设过程中，梁体本身的内力在转换体系的作用下，会产生重新分布的情况，这是受到了收缩徐变的影响，进而还会影响到整个梁体结构。

3 桥梁施工中良好控制混凝土收缩徐变的策略

3.1 合理选择到优良的混凝土原材料

（1）水泥品种方面。按照桥梁公路工程施工建设标准，选择高质量的水泥品种，充分考量到高强快凝水泥和低热水泥之间的优势和不足之处，结合工程项目建设标准，选择到更为合理的水泥种类，支持混凝土配制活动顺利开展。本文认为水泥细度保持在300～350m2/kg范围内的品种都能够取得良好施工效果。

（2）骨料方面。骨料吸水率及其与硬化水泥浆刚度之间的关系，都会给混凝土的实际使用产生重要影响。混凝土收缩现象产生中，水泥浆的收缩是主要因素，因而高度重视这部分质量十分必要。当骨料拥有着较低吸水率和较高的弹模量将能够有效抑制混凝土收缩。

3.2 科学设置混凝土配合比

混凝土的配合比会影响到其实际效用的发挥，且如果配合比不够恰当合理，还会增加收缩徐变问题的发生概率。为此，在桥梁工程施工建设过程中，要注重针对混凝土的配合比加以科学实验和设置。胶凝体的密实度较大，会提高混凝土的弹性模量和强度，从而有效减少收缩徐变。混凝土配制过程中，用水量会影响到混凝土的实际收缩和干燥度，在设置配合比时，可以选用水灰比较小、用水量较少的方式[5]。

同时还要针对胶凝材料的使用量加以有效掌控，在单位体积下，混凝土所使用到的水泥用量较大，会增加混凝土自身的水化热，使得收缩徐变现象突显。为应对这类情况，可以适当掺加粉煤灰，促进水泥用量适当减少。

3.3 强化振捣作业和二次抹面作业

（1）振捣作业。在科学有效振捣作业的支持下，混凝土水泥水化物中胶凝体的密度有所上升，减少混凝土内部的多余空隙，增加混凝土强度和弹性模量，并且还可以降低收缩徐变的发生概率。

（2）在混凝土发生终凝之前需开展二次抹面作业。终凝前的混凝土没有抗拉性，在水分不断蒸发的前提下，混凝土会产生收缩问题，为此借助于压面作业，发挥混凝土所具备的塑性变形优势，可以减低收缩问题，进而避免混凝土表面出现裂缝。

4 结束语

随着工程建筑业的持续发展，对于桥梁施工建设的要求逐步提升，但是部分施工人员没有充分认识到混凝土收缩徐变造成的影响，没有采用科学合理的措施加以管控，导致混凝土结构和构件中产生较多问题，降低整个工程项目的质量水平，尤其是混凝土收缩徐变问题。为有效降低这类问题的发生概率，提升桥梁工程施工水平，需要合理选择到优良的混凝土原材料，科学设置混凝土配合比，并强化振捣作业和二次抹面作业。