2018桥梁工程混凝土施工技术与养护

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　　【摘要】混凝土是桥梁工程的主要材料，控制混凝土性能有助于维持桥梁结构的稳定性。新时期桥梁工程作业难度不断加大，采用先进的混凝土施工技术是工程质量的根本保证。由于混凝土材料自身存在缺陷，导致桥梁结构发生收缩变形而形成裂缝，若不及时处理会使桥梁结构的受力失衡，不利于桥梁路面交通的正常运营。鉴于此，本文分析了因材料缺陷导致的混凝土裂缝问题，在施工期间采用“植筋法”对桥梁结构加固养护。
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　　【关键词】桥梁工程；混凝土；收缩变形；植筋法
　　中图分类号：TU997文献标识码：A
　　
　　 混凝土材料是桥梁工程的主要材料，混凝土施工期间不仅要注重技术上的改进，还要对桥梁结构制定一套完整的养护方案，对其中存在的质量问题及时处理。混凝土材料性能会随着外界因素的变化而改变，当材料收缩不一时会出现各种裂缝，破坏了桥梁结构的耐久性。为了加固桥梁结构，可采用植筋法加固桥身或桥面，其可以有效保护桥梁混凝土结构的稳定。
　　一、混凝土收缩变形引起的裂缝
　　 收缩变形是混凝土产生裂缝的常见因素，桥梁混凝土结构裂缝与材料性质也有很大的关联，若混凝土材料配制不当会造成材料性能受损，无法承受过大的载荷而形成裂缝。桥梁工程所用混凝土的配制方法不合理，使得混凝土固化后易出现收缩变形，破坏了结构的完整性。
　　 1、温差收缩。材料内部温度变化会造成水泥水化热不均衡，温差收缩产生的裂缝宽度更大。若施工单位采用高性能混凝土，其水泥用量比常规混凝土多3倍以上，水泥水化的放热量更大。但混凝土材料的标准为温差在10℃时会造成冷缩值εC= △T/α= 10/l10-5=0.O1%，超出了混凝土的极限拉伸值[1]。
　　 2、塑性收缩。塑性收缩是由于混凝土材料内的水分散失过多，对混合料的初凝、硬化效果造成不利影响。桥梁混凝土结构塑性收缩现象会引起水分的快速蒸发，骨料、水泥之间的伸缩变形更多。塑性收缩造成的裂缝宽度在0.15mm，若是不及时处理会逐渐向周围扩散。
　　 3、干燥收缩。通常每l00克水泥水化后的化学减缩值为7～9ml，这种特点影响了混凝土抗拉强度，使得干燥收缩现象更为严重。此时，水泥砂浆的干缩值为0.1%～0.2%，混凝土的干缩值为0.04%～0.06%，对比标准干缩值0.01%～0.02%相差甚远，从而引起干缩裂缝的形成[2]。
　　二、桥梁施工阶段的裂缝处理技术
　　 裂缝是桥梁施工的常见病害，随着温度差异的变化，裂缝的深度、宽度、长度均会出现明显的加剧。考虑到整体桥梁工程的质量，施工人员必须根据混凝土裂缝的实际情况及时处理。目前，桥梁工程普遍采用的裂缝处理技术包括：修补技术、加固技术、开凿技术，通过对混凝土材料的改造利用达到处理裂缝的效果。
　　 1、修补技术。选择的修补材料要根据桥梁混凝土裂缝的实际情况而定，普遍使用的材料为弹性涂膜防水材料，如：聚合物水泥膏、聚合物薄膜等。施工人员在修补之前要对混凝土表面进行清理，再用水冲洗表面杂质，待混凝土完全干燥之后用树脂充填混凝土表面的气孔即可。
　　 2、加固技术。加固技术需配合注浆工艺才能完成，处理桥梁裂缝时先在裂缝位置上贴医用白胶布，再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝。当裂缝封闭时间超过10 min把胶布条拿掉，露出小缝，粘贴注浆嘴用键包严。此外，还应采用钢制砖加固混凝土结构，如图1。
　　
　　
　　 3、开凿技术。开凿技术适用于宽度超过0.5 mm的裂缝，配合环氧树脂、聚硫橡胶、水泥、砂等完成修补。如：对砂、水泥按照标准的比例调配混合，再把环氧树脂、聚硫橡胶等均匀调配[3]。通过抽样检测确定修补材料符合要求，再将其注入已开凿的裂缝里。
　　三、严格控制混凝土材料的质量
　　 桥梁裂缝的形成受材料因素影响较多，混凝土材料是桥梁构造的基本要素，鉴于材料性能异常对桥梁造成的不利影响，工程单位在施工期间要注意混凝土材料的质量控制。材料性能的控制应从基本原料构成及钢筋材料配合等方面入手，配制混凝土之后应现场取样检测，合格之后才能运用于桥梁施工。
　　 1、质量检查。当配制好的混凝土运输至施工现场时，施工单位要安排专业检查人员抽样检查，待混凝土性能合格之后才能运用于桥梁施工。对于材料性能检查应掌握多个方面的指标，特别是混凝土的原料搭配应满足桥梁结构性能的需求，这有助于混凝土材料质量的控制。
　　 2、完善工艺。混凝土浇筑量的控制应根据桥梁施工图纸而定，对混凝土结构详细掌握后选择施工工艺，以保证混凝土发挥最佳凝固效果；桥梁混凝土会受到潮湿环境的限制而影响凝固效果，在浇筑时要注意速度的把握，以免浇筑量过大影响了混凝土性能的发挥，防止裂缝现象的发生。
　　 3、合理选材。伴随着建筑行业技术的进步，许多新型的混凝土材料得到了广泛推广。高性能混凝土可以从和易性、强度、耐久性、变形等多个方面增强材料的抗裂性能。桥梁施工单位也可积极采用碳纤维复合材料，凭借新型材料的力学特性加固桥梁结构，如表1。
　　
　　
　　
　　 4、掌握比例。水泥是混凝土的重要原料，在配制混合料时要严格检测水泥原材料的质量、型号、性能。对于不同品种的水泥所采用的配制工艺是不一样的，如：采用低水化热水泥应确保混凝土强度符合标准要求，且尽量减少用量以防止低水化热造成的不利影响，避免收缩裂缝的形成。
　　四、植筋在桥梁施工中的应用
　　 植筋法最早运用于建筑物的墙体加工，随着桥梁施工技术的更新，植筋法对桥梁结构也具备较强的加固效果。近年来，植筋法凭借其独特的工艺优势得到了广泛的运用，桥梁施工引用植筋法必须制定一套完整的工艺体系，这是保证桥梁施工质量的根本要求。
　　 1、定位。弹线定位是为了确定植筋的具体位置，定位的准确性直接关系着桥梁施工的质量。施工人员在弹线时必须按照标准的工艺操作，严格根据图纸要求弹线定位。如：根据设计图的配筋位置及数量，错开原结构钢筋位置，标注出植筋位置。
　　 2、钻孔。普遍采用的钻孔方法是利用冲击钻钻孔，通常钻头直径应大于钢筋直径的3mm，钢筋采用标准的φ25钢筋，钻头选用φ30的合金钢钻头[4]。钻孔过程要控制好钻井速度、钻进给量，保证钻头垂直钻井成孔。完成钻孔后应及时洗孔处理，对孔内的残渣、粉粒及时清理干净。
　　 3、注胶。取一组强力植筋胶，装进套筒内，安置到专用手动注射器上，慢慢扣动板机，排出铂包口处较稀的胶液废弃不用，然后将螺旋混合嘴伸入孔底，如长度不够可用塑料管加长，然后扣动板机，板机孔动一次注射器后退一下，这样能排出孔内空气。
　　 4、植筋。在注胶前梁底模板就已支好，便于植筋后钢筋定位。植筋前要把钢筋植入部分用钢丝刷反复刷，清除锈污，再用酒精或丙酮清洗。钻孔内注完胶后，把经除锈处理过的钢筋立即放入孔口。植筋时要注意钢筋间距的控制，如图2，通过植筋加固处理可显著改善桥梁结构的稳定性。
　　
　　
　　结论
　　 总之，桥梁工程是现代交通运输的重点项目，对缓解社会交通压力有着重要的影响。混凝土是桥梁工程建设的主要材料，控制混凝土裂缝是保证工程质量的前提条件。施工单位不仅要采用先进的施工技术，还要对常见的混凝土裂缝病害进行处理与养护，采用植筋法可发挥钢筋材料的加固作用，确保桥梁工程的稳定性、牢固性。
　　【参考文献】
　　[1]苏丽娟.桥梁工程结构设计与材料运用分析[J].桥梁建筑技术，2010,18（3）：22-23.
　　[2]马文平.混凝土材料配制比例对其使用性能的影响分析[J].工程力学，2010,30（17）：34-37.
　　[3]傅超.植筋法在早期桥梁加固改造中的运用研究[J].东南大学学报，2010,28（4）：33-35.
　　[4]魏俊志.裂缝病害对桥梁性能的影响及加固处理[J].安徽桥梁信息，2010,11（6）：39-41.
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。