混凝土收缩徐变对桥梁施工控制的影响

赵卫红

(山西省交通规划勘察设计院有限公司，山西 太原 030032)

1 混凝土徐变的性质分析

发生徐变的过程中有一定的可还原性质，通常情况下，混凝土因为受到长期荷载产生作用的样件，将其卸载之后，便会出现瞬时弹性变形的问题，加之时间的作用便会出现徐变恢复。在徐变恢复时期，与受荷载时的常应力属于正比关系。针对混凝土的养护，其条件和环境中的相对湿度对于混凝土凝结的密实度、水泥凝胶体的晶化都会产生很大的影响，这些都对预应力桥梁建筑施工进程产生间接的连带影响。

2 混凝土产生徐变的因素分析

其一，混凝土四周的温湿度对混凝土的徐变有很大的影响，最突出的表现是温度越大，水的蒸发量便会越小，这样水泥当中的胶凝体密度便会越高，因此混凝土徐变越小。反之如果温度比较小，蒸发量便会有所加大，这样产生的形变也会变大。温度对于混凝土产生的影响与湿度产生的影响相同。

其二，当混凝土出现徐变，荷载龄期越小，水泥的水化便会越小，混凝土的强度也就越低，这样混凝土产生的徐变越大。反之越长荷载龄期，混凝土出现徐变的几率便会越小。

其三，不同种类的水泥，并不会对混凝土产生徐变有所影响，但应用水泥时，其中的含水量会影响水含量当中的洁晶程度。

3 桥梁工程由于混凝土收缩徐变产生的影响分析

3.1 工程概况

某桥梁工程为双向四车道，主桥薄壁钢结构，具体为105 m和52 m。对于双支薄壁墙接承台的应用，可以有效支撑主墩。其中P7基础使用了18根直径不同的桩基础群，P8基础也应用了18根。p7基础当中的群桩基础，其直径具体为2.0 m，P8基础则对1.6 m直径以下的群桩基础进行了应用。在工程当中，对于混凝土的用量非常大，浇筑方式为利用悬臂实施浇筑，先墩顶之后对两侧的位置开展逐段浇筑作业，对梁体结构进行了良好优化。此外，还将梁体承受能力进行了强化。当所有工程作业完成后，混凝土出现了收缩以及徐变的情况，针对这一问题进行分析时，考虑到是否会对整个桥梁项目的施工控制效果产生影响，所以对对应对措施进行了制定。

3.2 桥梁工程重点建材参数

在该工程建设当中，使用的建材混凝土C50、钢Q235，为对最终的施工效果给予保障，根据混凝土构件预应力的具体损失情况，对混凝土收缩徐变的踪迹进行探寻。其中，桥梁重点建材的选取以及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

3.3 在桥梁施工控制当中的影响分析

(1)影响立模标高

针对桥梁工程的具体建设工作，不同组合产生的荷载作用，都会对工程质量产生直接的影响。其中，综合挠度要与施工标准相符。在最初施工过程中，需要将工程预抛高合理提升，以便抵消沉降产生的负面影响，而混凝土发生的收缩徐变问题，会对工程预抛高产生一定的影响。离桥梁跨中部位越近，出现的影响效果越显著，但主墩部位不会受到较大的影响。针对预抛高设置，施工人员需要对混凝土产生的收缩徐变情况充分考量。

(2)影响节点位移

桥梁工程项目在最大悬臂状态下，节点位移会对混凝土的收缩徐变产生影响，通常影响跨中部位最为显著，因为收缩徐变产生的作用，结构挠度产生的差值会高达12 mm。

(3)影响主梁内力

针对桥梁工程的具体建设，桥梁自身产生的内力在转换体系的影响下，会重新进行分布，这便使收缩徐变对其产生了一些影响，之后也会对整个梁体结构产生相应的影响。

4 混凝土徐变对挠度的影响

4.1 基础沉陷

基础部分便是桥梁最下部，也就是桥梁的桥墩基础。桥梁基础产生了位移，对整个桥梁T构位移都会造成影响。例如：某高架桥为了将基础位移减少，开展了4次桥梁测量，保证了桥梁桥墩底高没有较大的变化，并且基础支架十分稳固，设计结构安全，为桥梁的各项施工工作开展提供了重要的保障。

4.2 浇筑混凝土产生的挠度

应用的混凝土材料为亚泰水泥，其型号是普通的硅酸盐水泥52.5 MPa。此外，对于这一水泥的应用，因为性质较硬，颗粒结晶含泥量小于3%，所以产生的整体建设效果非常理想。在合拢桥梁构架之前，桥梁当中的每个T构都是单独开展施工工作，因此混凝土会出现张拉力，以至于悬臂出现对称下挠。

4.3 挂篮施工对挠度的影响

例如：某高架桥应用的施工方式为常用的斜拉式三角挂篮，该项方法包括悬挂、主干、行走以及平衡固定。在具体施工当中，移动挂篮也会对挠度产生一定的影响。如：悬臂下挠的过程中，具体的测量结果与计算结果都表明，挠数值有些偏小，但在施工中并没有新的荷载进行添加，经过详细的查验，这是由于移动挂篮时，导致原本的荷载改变，因而对施工挠度控制产生的影响。

5 减少混凝土发生徐变的有效措施

5.1 应用轻骨料

对于轻骨料的应用，可有效控制混凝土发生徐变。高品质的轻骨料吸水率比较低，加之高弹性的特征，可使混凝土出现徐变的现象降低。

5.2 应用膨胀性水泥

其一，在混凝土当中，水泥产生的效果便是，当混凝土加载时，使其起到强效巩固的效果。在实验条件下，例如恒定温度、荷载龄期等。对于膨胀型水泥混凝土的应用，发生徐变的情况明显降低；其二，对于膨胀水泥的使用，水泥当中的成分，能够使混凝土发生徐变的几率有所下降。

5.3 应用蒸汽养护的方式

混凝土发生徐变时，受到外部因素产生的影响作用非常大，因此针对混凝土的各项养护工作要非常认真严格。其中借助蒸汽式养护的方法，能够对水泥水化温度、湿度进行有效把控，从而将混凝土内部的强度以及韧度提升。同时，对于该种方式的使用，还能使混凝土出现徐变的几率最大程度的减小。

5.4 控制混凝土水灰的比重

在施工当中，对于混凝土当中含水量的把控，是降低出现混凝土发生徐变的关键性措施之一。相同条件当中的混凝土，不改变水泥用量，有较大水灰比的混凝土出现徐变的概率会增高。相反，如果水灰比比较小，那么产生徐变的几率便会降低。因此针对混凝土当中的水灰比例进行把控，是使混凝土出现徐变几率降低的重要方式。

5.5 强化振捣作业以及二次抹面作业

其一，振捣作业。在对振捣作业进行高效开展的状况下，混凝土当中的水泥水化物胶凝体的密度会有一定程度的上升，避免混凝土当中出现过多的空隙，使其强度和弹性模量有所增加，这样便使收缩徐变产生的概率有所降低；其二，在混凝土出现终凝之前要进行二次抹面作业。终凝之前的混凝土并没有较强的抗拉性，加之不断蒸发的水分，混凝土必然会出现收缩问题。因此需要利用压面作业的开展，将混凝土具备的塑性变形优势发挥出来，可以使收缩问题有效减少，也使混凝土表面出现裂缝的几率有所下降。

6 结 语

总之，因为工程建设的水平以及质量的提升，针对桥梁的建设，提出的要求越来越严格，如果施工人员对于混凝土收缩徐变产生的影响没有充分重视，会产生一系列的问题，进而影响工程建设的水平。因此，要强化对混凝土发生收缩徐变的重视，应用科学的方式对其进行预防和解决。