夏季高温条件下桥梁主拱的混凝土浇筑措施研究
夏季高温条件下桥梁主拱的混凝土浇筑措
施研究
建筑与工程
夏季高温条件下桥梁主拱的混凝土浇筑措施研究
石岩
(中闺水利水电第卜三局有限公司Il』东德州253009) ?I
[摘要]桥梁主拱是桥梁的主要受力部位,该部位混凝土浇筑的好坏直接影响其力学行为.在夏季高温条件下,桥梁主拱混凝土浇筑施?[面临着很大的 困难,通过对高温条件下桥梁主拱混凝土施工中困难的介绍,研究混凝上的降温措施,从而为高温条件下桥梁的正常施I提供技术保障.
[关键词]高温桥梁主拱混凝上施,.措施
中图分类号:$274.3文献标识码:A文章编号:1009,9l4X(2010)270155,0l 桥梁施f技术是人桥建设的关健.桥梁的施_l一方法,除要考虑施工技术 设备和桥梁结构特点等网素外,还与现场环境条件密切相关.不同的施工方 法,在各阶段施】一过程中的内力是不同的,有时结构设计往往由施工内力所控 制,所以施工方法的研究在大桥建设过程中予以充分的重视. 一
般来说,混凝土桥梁的施T程序有:测量放样一垫层施T一绑扎钢筋一 支
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一浇筑混凝土一养生,其中主梁混凝土采用全断面分段分次浇注,并遵 循支架先软后硬的浇注次序.而在夏季高温条件下对桥梁主拱进行混凝土浇 筑时,将会使得混凝土的水泥水合速率与湿度蒸发速率增加,这将会对混凝土 特性及使用可靠性产生负面影响.本文通过分析高温条件对混凝土浇筑的影 响,研究混凝土的降温措施,从而为高温条件下桥梁主拱的混凝土浇筑施工提 供技术支持.
1高温环境
高温环境主要指高的外界环境温度,高的混凝土温度,相对较低的空
气湿度,较大的热风,强的阳光照射,从而造成混凝土入模时温度较高.上 述条件通常发生在夏季,因此在桥梁混凝土施I中应采取更为严格的预防性措 施.
2高温条件对混凝?浇筑的影响
高温不仅会影响新拌混凝土的需水量,坍落度和坍落度损失等,对硬化 混凝土的空气含量,28d强度,抗渗透性以及耐久性也会产生影响,下面就高 温对浇筑混凝土的影响进行分析讨论.
21坍落度损失大
由于环境温度商,加剧了新拌混凝上内部水份的蒸发,表现为混凝土坍落度 损失大.许多工程技术人员曾在不同温度条件下测试混凝土的塌落度,见图i. 从图1可以看出:当环境温度为2O?时,新拌混凝土的坍落度为120mm,其 20min的坍落度损失是1Omm:当环境温度为30~C时,相同配合比的混凝土坍落 度为ilOmm,其20min的坍落度损失是30mm:当环境温度为4O?时,其20min的 坍落度损失达到60mm.如温度更高混凝土坍落度损失将更大,使混凝土表面 开裂,内部不密实从而降低混凝土的强度,抗渗透性及耐久性. 22高温低湿条件下混凝土易产生塑性裂缝
高温和热风加剧混凝土水份的蒸发,使气表面毛细孔连接而,生裂缝. 同时由于水分蒸发的加剧使混凝土养护困难,收缩加快裂缝增多,使硬化后的 混凝土质量降低.ACI(美国混凝土协会)给出了高温条件下混凝土塑性裂缝 临界点与温度,湿度的关系,见表l.
表i普通混凝上温度与环境相对湿度导致混凝土产生塑性裂缝的临界条件 由表I可见,在夏季高温条件下进行混凝土施r是较易产生塑性裂缝的. 23早期强度增加.后期强度降低
混凝土在r每温条件水化速度加快,早期水化物生成快但抑制了混凝土的后 期强度发展,表现出混凝土的24h强度增加,28d强度降低,如图2. 从图2可以看出:在高温条件下混凝土的早期强度(id)虽有提高,但后期 强度(28d)损失较大.要达到常温条件下的强度,就必须增加水泥用量,而增 加混凝土的生产成本.
24温差大混凝土易开裂
图i温度与混凝土坍落度损失关系曲线图2id和28d强度与环境温度关系 由于夏季昼夜温差大,因此混凝土在热胀冷缩的作用下开裂的机会增大. 3高温条件下混凝土浇筑措施
针对以上高温条件下混凝土浇筑的危害,在对桥梁主拱进行混凝土浇筑时 应采取有效的措施来避免或减小危害的发生.
31应选择有良好使用记录的原材料和配合比例
夏季高温条件会对混凝土的特性产生负面影响,但是通过原材料的选择和 对原材料特性与配合比例的控制可以减少这种有害影响.
32混凝土的降温
(i)选择气温较低或最低时浇筑混凝土.在夏季高温条件下,对桥梁主拱 进行混凝土浇筑时,为了防止梁体在浇注过程中由于温差过大产生裂纹,一般 采取夜间浇注,并在桥墩旁支架顶设计自由滑动而以利粱体自由伸缩,这样既 可以避免阳光的直射,又可以使混凝土入模温度较白天有所降低.(2)遮盖混 凝土原材料.由于夏季阳光毒辣,在阳光的照射下,混凝土的骨料,水泥等 温度都很高.因此在对桥梁主拱进行混凝土浇筑可以在水泥筒仓上添加 天棚,以避免筒仓受阳光直射从而降低水泥温度.(3)使用冷水机.在混凝? 搅拌册上配备冷水机.在浇筑混凝土大约2h后用冷却后的水浇粗骨料,使骨 料能够散发部分热量.然后在混凝土拌和之前,再用冷却水浇粗骨料,促使骨 料降低温度.于此同时还要用冷却水浇淋混凝土搅拌机,料斗,泵管,水 泥筒仓等,帮助搅拌设备降温.(4)使用冰块.为达到混凝土的入模温度,必 须进'步降低拌和水温.冷水机可以将常温水温降低些,但使混凝土达到 其入模温度,这样做在夏季高温条件下是远远够的,必须在冷水箱内投入冰 块使混凝土拌和水的温度再次降低.当然,如能将碎冰计量后直接投入搅拌 机内,那么降温效果会更好,但必须确保碎冰在混凝土中全部溶化.(5)高温混 凝土养护.高温条件下桥梁主拱混凝上浇筑完毕后,还必须采取特殊对其强 度进行养护.可以在混凝土浇筑完成后立即喷洒混凝上养护液,纵横各一 遍.待养护液凝固后马上盖上土工布再覆盖塑料布以确保水份不被蒸发. 随后将水管通入塑料布,不间断地向土工布补充水分确保混凝土始终在湿润的 状态下养护,并且这个养护过程必须使混凝土的抗拉强度足够抵抗收缩或温
差等冈素而开裂的强度.一般养护龄期不少于l4d.
结语
通过以上分析可以看出,在夏季高温条件下对桥梁主拱进行混凝土浇筑 时,必须注意以下几点,才能确保浇筑混凝土强度,保障桥梁主拱安全. (1)正确记录和统计施工现场的温度和湿度.(2)选择高强度,低水化热 的水泥配制混凝土.(3)选择缓凝型或高减水率的混凝土外加剂配制混凝土, 以保证施工时的混凝土坍落度.(4)用冷水机降低混凝土拌和水的温度,视温 度高低决定是否需要加冰进步降低水温.(5)尽可能保证混凝土原材料避免 阳光直射,使原材料处在较低温状态.(6)在拌合混凝土以前,帮助混凝土原材 料散热.可用冷却水浇粗骨料.(7)在拌合混凝土以前,帮助混凝土搅拌设备 散热.(8)加强混凝土养护,减少混凝土因受高温影响开裂.
参考文献
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作者简介:姓名石岩(i98I10一I5),男,山东德州人,学历:本科,主要研究方向:水利水电.
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