蔡少影
(安徽省公路桥梁工程有限公司,安徽 合肥 230031)
混凝土是我国目前建筑领域应用较为频繁的一种施工材料,其经济性良好,施工流程简单,可适用于不同类型的项目工程。提高工程中混凝土技术的应用质量,可增强道路桥梁的安全性与稳定性,有效延长其使用年限。但我国北方很多地区冬季寒冷,为保证混凝土浇筑质量,需要在冬季开展对应的防护管理措施。
混凝土是一种利用胶凝材料将所有集料整合起来并形成整体构建的一种复合型建筑材料。预制混凝土时,要将粗细骨料、水、外加剂、胶凝材料按照指定比例调和,然后进行浇筑。混凝土材料具有良好的抗渗性、耐腐蚀性、抗酸碱性、结构强度,所以在建筑工程中应用频率较高,做好相应的材料质量检查十分重要。因为桥梁工程具有建设周期长、投资大、施工技术复杂、跨区域性强等特点,所以其施工时对混凝土材料的使用面积很大,尤其是在冬季时,我国北方地区室外温度较低,甚至可达到-20℃,这给桥梁的混凝土浇筑施工也带来一定的挑战性。混凝土是一种复合施工材料,预制浆需要经过硬化、凝结才能最终形成坚硬的构筑物,为了保证最终的硬度效果,需要控制好水泥材料的水化过程,温度对于水泥水化至关重要,如果在适宜温度下,水泥水化速度可加快,同时还可以增加硬化后的强度。但是在标准大气压下,水分子在低温中会结成冰。这样也导致水泥混合中的水,在冬季时,增加了结冰的风险。这样就会导致混凝土的强度与浇筑质量难以控制。而且,在混凝土在浇筑过程中,其形态是从液体逐渐凝结成固体,这也是水泥硬化的过程。但是如果水泥在硬化过程中,出现反复融化反复凝结的现象,就会导致最终混凝土避免出现裂痕,造成桥梁工程使用时的安全隐患。因此,相关工作人员要做好应对措施,减少低温对混凝土浇筑、拌和的负面影响,保证施工技术应用的科学性、可参考性,并考虑到保温防护的问题[1]。
目前常见的混凝土材料都是将石料、粗细纱、添加剂、掺合料、水按照一定施工要求进行比例配合,经过搅拌、振捣后得到最终水泥混凝土。在选用砂石材料时,需要综合考量其含水量、含泥率,根据实际施工要求控制针片状骨料比例。采购材料时,要兼并经济性与高质量,保证材料应用品质。除此之外还要重视外用剂与胶凝剂的使用。受到冬季低温影响,混凝土配置通常都是用硅盐酸水泥,并配合颗粒较大,不易变形的粗集料,在选择细集料时往往都会使用圆形或椭圆形的颗粒,以光滑的表面来降低堵塞风险。若骨料中有大量的针片状的颗粒,颗粒含量如果超过了与石子的级配标准,在低温运输的过程中会更加容易出现混凝土堵塞问题,尤其在管道的弯头位置堵塞会更严重。低温状态下,为了保证混凝土材料的抗冻性,需要技术人员做好外加剂的使用,例如:减水剂、引气剂、泵送剂等等,使用外加剂后,混凝土材料的冰点会明显下降,确保材料维持在水化状态下。另外,在卸料、堆料过程中,分隔不到位、排料不干净都会导致混料现象发生,增加材料凝固概率,为避免骨料破损,需要在卸料工艺上减少自由下落的距离,以免砂料出现剧烈碰撞。堆料时使用摇臂设备时,应不断移动设备位置,回转动臂,确保砂料分层均匀合理。结合实际施工情况来看,落料自由落体距离应≤3m,如果自由落差超出5m时,应在施工现场安装缓降器[2]。
冬季外界温度较低,所以为了保证水泥预制浆的水化程度,就需要在拌和时做好温度控制,在浇筑前保持原材料的拌和温度。对水泥材料的拌和加热温度不能太高,也不能太低,需要根据具体环境情况进行调整。经过热工的计算来确定加热温度。而且水泥种类不同、强度等级不同,对应的拌合水和骨料的最高加热温度也有所差异性,例如:强度在42.5以上的水泥,其加热温度应低于80℃,对骨料的加热温度应低于60℃。在控制水泥拌和温度时,需要注意,对水泥、外加剂和矿物掺合料不得直接采取加热操作,可采用事先在暖棚中预热。混凝土拌合物出机温度保持在 10℃以上,根据环境温度和运输距离来确定出机温度,保证入模温度不低于5℃。混凝土浇筑前用土工布包裹模板,并利用电暖器对模板进行加温,防止混凝土入模温度损失过大。
混凝土的振捣与浇筑是整体施工最关键的环节,可直接影响到最终桥梁工程的建设质量,需要技术人员提高重视,做好质控工作。首先要严格规范材料送料时间,以免出现送料没结束,混凝土已经初凝的问题。浇筑前要做好现场清理工作,将模板内所有的垃圾、灰尘、杂质清除干净,如果模板材料为木质,浇筑时要遵循“分层浇筑”原则,控制浇筑厚度。监督混凝土的浇筑情况,控制构建的塌落度,做好外界温度的测量工作,及时读取测温数值。然后严格规范对混凝土材料的注水频率,如果材料已经配置完成,就不能进行二次注水。泵送混凝土工作要保持连贯性,确保每一个集料斗中的材料充分,每一次的间隔时间应保持在45分钟以内。浇筑角度应小于2m,如果是竖向结构就要高于3m。保证材料下落为垂直状态。振捣次数要充足,不能因为缩减工期就减少振捣时长,控制每一次振捣力度保持相同,而初凝后的混凝土不能进行施工处理。
完成振捣与浇筑工作后,就需要等待混凝土从初凝到彻底凝结,在这一期间内,要做好后期养护工作,保证混凝土施工质量。例如:如果发现混凝土表面出现气泡,要及时消灭对混凝土表面进行修复处理。此类工作要在拆除模板后第一时间进行,及时检查浇筑振捣质量,如果发现开裂问题,施工人员需要及时采用纤维布进行修复,确保开裂位置得到有效处理。混凝土后期养护工作要结合实际施工环境,尤其是冬季温度寒冷,施工人员不能在低温状态下对浇筑完成的混凝土表面进行洒水处理,这样很容易直接在表面凝成薄冰。为减少开裂现象,保持混凝土湿润性,可以在测温工作完成后,使用暖棚法、蓄热法、负温法来实现保温效果。上文提到,为保证浇筑工作顺利开展,需要技术人员加快温度监测频率,及时了解混凝土保温情况,在低温受冻的情况下,混凝土的临界强度应大于等于设计强度的30%,例如:桥墩时桥梁混凝土施工的重要部分,其起到了承担桥体的作用,尤其是一些桥墩需要位于水下,抗渗性要求更高,这是混凝土临界强度等级应上调到50%。另外,拆模时,要注意温度差的影响,混凝土表面温度与实际外界环境温度的差值不能高于20℃,如果超出这个数值,就需要在拆模后,立刻覆盖保温,例如:塑料膜、土工布等等,温差过大时也可以覆盖电热毯,并用绳子包裹,起到缓慢冷却的效果[3]。
综上所述。作为建筑中最重要的材料施工环节,混凝土的浇筑质量直接决定了工程后期应用时的稳定性与安全性,提高检查力度有利于控制工程质量。在浇筑完成后还要对混凝土工程的强度进行核实,同时也要全过程的考虑,包括产品在运输、搅拌、填充时的状态与质量。