提高钢混叠合梁桥面施工质量技术研究
吴江涛
浙江交工宏途交通建设有限公司 浙江省杭州市 322100
1 引言
钢混叠合梁桥依靠结构自重轻施工周期短跨越能力强等明显优势,在现代桥梁建设当中得到广泛应用,但在实际使用进程里,部分钢混叠合梁桥面出现裂缝变形等质量方面问题,不但影响桥梁美观程度,还对桥梁安全性和耐久性造成严重威胁,所以我深入研究提高钢混叠合梁桥面施工质量的技术有重要现实意义。
2 钢混叠合梁结构施工难点
2.1 混凝土桥面板开裂
混凝土桥面板在施工过程当中,会因为温度变化、混凝土收缩、徐变以及荷载作用等多种因素影响,从而容易产生裂缝,裂缝一旦出现不仅会降低桥面板的承载能力,还会致使水分和腐蚀性介质渗入进去,加速钢筋锈蚀进而影响桥梁的使用寿命,就像在一些大跨度钢混叠合梁桥里面,因为混凝土桥面板的尺寸比较大,温度应力和收缩应力难以得到有效释放,使得桥面板出现大量裂缝严重影响桥梁结构性能。
2.2 钢梁与混凝土桥面板协同工作问题
钢梁和混凝土桥面板之间协同工作性能好坏直接关联着钢混叠合梁整体受力性能情况,施工过程里要是剪力连接件设置存在不合理状况、施工质量未达到标准要求,或者钢梁和混凝土桥面板之间结合面处理存在不当之处,都有可能造成二者之间协同工作能力出现下降问题,进而出现相对滑移或者脱粘之类的现象,最终降低结构承载能力以及刚度水平,就像某城市立交桥在使用过程当中被发现钢梁和混凝土桥面板之间出现明显相对滑移,经过检测分析得知是因为剪力连接件数量不足和焊接质量有缺陷所导致。
2.3 施工精度控制难度大
钢混叠合梁施工得精确把控各个构件尺寸与位置,以此确保钢梁和混凝土桥面板能准确连接,同时满足设计的线形和标高方面要求,不过在实际开展施工工作时,由于受施工现场条件、施工设备精度以及人为因素等多种因素影响,施工精度控制存在较大难度,就像在钢梁制作与安装过程当中,或许会出现钢梁尺寸偏差、焊接变形等方面问题,进而导致钢梁和混凝土桥面板连接出现困难情况,在混凝土桥面板进行浇筑的过程里,也可能因为模板变形、混凝土浇筑不均匀等原因,对桥面板平整度和厚度造成影响。
3 提高钢混叠合梁桥面施工质量的技术措施
3.1 优化混凝土材料
3.1.1 水泥选择
水泥作为混凝土的主要胶凝材料,它的品种和质量对混凝土性能有重要影响,在钢混叠合梁桥面施工的时候,应该优先选择水化热低且凝结时间适中和抗裂性能好的水泥品种,比如可以选用低热硅酸盐水泥或者中热硅酸盐水泥,这类水泥水化热较低能有效降低混凝土内部温度峰值,同时要严格控制水泥质量,保证其各项指标符合国家标准和设计要求。
3.1.2 骨料级配调整
骨料作为混凝土的骨架存在,合理的骨料级配可提高混凝土密实度与强度,还能减少水泥用量和混凝土收缩情况,在选择骨料的时候,应采用连续级配的粗骨料和细度模数适中细骨料,并根据实际情况做好配合比设计,就拿粗骨料来说,可采用 5.25mm 连续级配的碎石,确保其颗粒形状良好且针片状含量较低,对于细骨料而言,可选用中砂并将其细度模数控制在2.3-3.0 之间,通过优化骨料级配能够有效提高混凝土的工作性能和抗裂性能。
3.2 改进浇筑工艺
3.2.1 合理安排浇筑顺序
合理的浇筑顺序对控制混凝土温度应力与收缩应力、防止桥面板开裂有重要意义,在钢混叠合梁桥面浇筑的时候要依据桥梁结构形式、跨度大小以及施工条件等因素来制定科学合理的浇筑顺序,一般而言对于连续钢混叠合梁桥可先浇筑边跨桥面板然后再浇筑中跨跨中区段桥面板最后浇筑墩顶桥面板,这样的浇筑顺序能让混凝土在硬化过程中产生的收缩应力得到合理分布、减少因应力集中导致的裂缝,比如在某三跨连续钢混叠合梁桥施工里按上述浇筑顺序施工桥面板裂缝控制效果良好且施工质量得到有效保障。
3.2.2 控制浇筑厚度和速度
浇筑厚度与速度会直接影响混凝土振捣效果和内部温度分布情况,在混凝土浇筑过程当中需要严格控制其浇筑厚度,一般情况下浇筑厚度不宜超过 300mm 以确保混凝土能振捣密实,同时还要合理控制混凝土的浇筑速度避免速度过快或者过慢,若浇筑速度过快可能导致混凝土来不及振捣从而出现蜂窝麻面等缺陷,若浇筑速度过慢则会使混凝土在浇筑过程中出现冷缝进而影响结构整体性,另外在高温天气或者进行大体积混凝土浇筑时还应采取适当降温措施像在混凝土中预埋冷却水管以及对原材料进行降温等以此控制混凝土内部温度上升速度。
3.3 加强温度控制
3.3.1 原材料温度控制
混凝土原材料的温度会直接影响混凝土出机温度和浇筑温度。在高温季节进行施工时,要采取措施来降低原材料的温度,比如对骨料实施遮阳降温以及在水中添加冰块等。对于水泥则应尽量选用温度较低的水泥,同时避免水泥在高温环境里长时间储存。通过控制好原材料的温度,能够有效降低混凝土的出机温度,进而减少混凝土浇筑后因温度升高产生的温度应力。
3.3.2 混凝土浇筑温度控制
混凝土的浇筑温度需要控制在适宜范围之内,一般情况下不宜超过30摄氏度,在浇筑混凝土的过程当中要实时监测浇筑温度,如果发现温度过高就得及时采取降温措施,比如对浇筑现场进行喷雾降温或者调整浇筑时间,与此同时要合理安排混凝土的运输路线和运输时间,尽可能减少混凝土在运输过程中的温度升高情况。
3.4 完善养护措施
3.4.1 保湿养护
保湿养护是保障混凝土正常水化反应、提升其强度与耐久性的重要举措,钢混叠合梁桥面混凝土浇筑完成之后需及时开展保湿养护工作,可采用覆盖洒水养护以及喷涂养护剂养护等不同方式,进行覆盖洒水养护的时候要使用土工布、麻袋等保湿材料覆盖混凝土表面,并且要定期洒水来保持混凝土表面处于湿润状态,养护时间通常不能少于 7 天,对于采用养护剂养护的混凝土要保证养护剂喷涂均匀且覆盖完整,以此形成有效保护膜防止混凝土水分蒸发。
3.4.2 保温养护
在低温季节或混凝土内部温度较高时,还需要进行保温养护。保温养护可以减少混凝土表面的热量散失,降低混凝土内部与表面的温差,防止混凝土因温度应力而开裂。可采用覆盖保温材料、搭设暖棚等方式进行保温养护。在保温养护过程中,要注意控制保温材料的厚度和覆盖时间,根据混凝土内部温度的变化情况及时调整保温措施。
结论
钢混叠合梁桥面施工质量会受到多种因素影响,通过优化混凝土材料、改进浇筑工艺、加强温度控制以及完善养护措施等一系列技术手段,能够有效提高施工质量、减少混凝土桥面板开裂等质量问题的发生,以此确保钢混叠合梁桥的结构安全和耐久性,在实际工程当中,要依据具体的工程条件和要求综合运用这些技术措施,并且不断总结经验、持续改进施工工艺,以此推动钢混叠合梁桥技术的发展和应用,还需加强施工过程中的质量控制和管理、严格执行相关的规范和标准,确保各项技术措施能够得到有效落实,进而打造出高质量的钢混叠合梁桥工程。
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