公路桥梁混凝土施工技术问题探讨

张玉明

摘要：混凝土施工是我国公路桥梁施工的主要应用技术。文章分析了混凝土施工中存在的问题，并提出了相应的解决措施。

关键词：公路桥梁；混凝土；施工技术

随着我国交通基础设施建设的加快，普通混凝土的使用大大增加，但是实践证明，在路桥建设这种高指标指标的工程当中，普通混凝土极易导致出现裂缝影响工程的质量。甚至有大量的坍塌事件发生。普通混凝土是有水泥、石子、砂石和水拌合，经硬化而成的人造材料。砂、石起骨架作用，同时抑制水泥的收缩；水泥和水形成水泥包裹骨料表面并且填充骨料间的空隙。水泥浆体硬化前起到润滑作用，使混凝土拌合物硬化后将骨料胶结在一起，形成坚强的整体，但水泥、石子和砂石都有易脆性、抗拉力不强、混凝土受拉时，很小的拉应力下就会导致开裂。在施工中，普通混凝土极易结硬，在结硬之后，混凝土中的水分子逐漸蒸发，温度逐渐降低，混凝土体积减小，变形较大，由于表层水分流失过快流失过快，内部损失相对慢，就会产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，导致表面混凝土承受拉力。表面混凝土承受拉力如果超过其抗拉强度，也同样产生收缩裂缝。

1.混凝土施工中存在的问题

1.1蜂窝麻面

由于配合比例不当、搅拌不均匀、原材料计量不准等原因造成混凝土局部结构疏松，形成蜂窝状空隙。蜂窝聚集较多就形成麻面。虽然少量的蜂窝麻面对混凝土结构影响不大，但它严重影响了混凝土构件的观感，对混凝土构件的耐久性、抗渗性也有一定程度的影响。主要原因如下：

1）模板处理不当。模板表面粗糙不平并粘有泥土、混凝土等杂物；模板缝没有堵严；模板脱模剂涂刷不均或局部漏刷；用水量大，塌落度过大，模板为钢模或塑料板不吸收水分，水分蒸发后在混凝土表面留下较多气孔；拆模过早或拆模不当造成混凝土边角损坏或表面被粘坏。

2） 混凝土配介比不当。水泥用量不足，砂率过小，粗骨料级配不合理；砂浆少，水灰比小，混凝土搅拌时间短，拌和不均匀，导致混凝土和易性差。

3） 浇筑时混凝土倾落高度过高，混凝土下料不当，造成粗骨料与砂浆离析、跑浆，砂浆没能有效填充粗骨料缝隙。

1.2混凝土裂缝

混凝土在浇筑过程中，在尚未受荷载作用时，混凝土硬化产生不均匀的体积变形，形成孰着裂缝、水泥石裂缝、骨料裂缝等微细裂缝。混凝土表面或内部硬化凝固时产生的大量水化热作用，或不均匀收缩变形、沉降、干缩、温度变化、结构应力变化、结构约束变化时也会产生各种裂缝。当受压荷载在30%～70%极限强度时，裂缝逐渐开始扩展并增加；当荷载在70%～90%极限强度时，裂缝显著扩展并迅速增多，裂缝相互串联至混凝土完全破坏。一般根据不同裂缝的成因类型和开缝宽度，采用涂抹法、贴补法、充填法、锚固法、灌浆法等进行防治。选用的材料有水泥浆、环氧浆液、丙烯酸橡胶、聚氯乙烯胶泥、土工布、比水橡胶、紫铜片等。

1.3由于拆模使混凝土表面遭到破坏、模板拼接不严、混凝土失水过多、局部漏浆、振捣不实等原因所造成的混凝土表面缺浆及部分麻点、凹坑，形成粗糙面。由于混凝土砂浆分离、离析、严重跑浆、振捣不实等原因造成混凝土内部结构形成较大空隙和钢筋外露。由于收缩、沉降、温度应力、施工技术等因素导致混凝土内部形成垂直或水平的松散夹层。

2.解决混凝土现存施工问题的对策

2.1严格选取施工材料

在施工进行前按照严格的要求选择施工材料是保证混凝土施工质量的首要条件。混凝土本身的特性决定了混凝土路面和桥梁比较容易发生内部化学反应。因此，在施工前应注意选取优质的混凝土，以便于从源头保证使用过程的顺利进行。现如今有许多种类的混凝土可以选择，这就要求相应人员权衡好花费和质量，根据当地的地貌选择优质的混凝土，不能因为单纯节省费用而不顾及质量。掺和大体积的混凝土时，应尽量选取水化热低的水泥来配合；在掺和小体积的混凝土时，应该选取普通硅酸盐水泥来配制。

2.2掺加外加料和外加剂质量要求

在大体积混凝土中掺入一定量的粉煤灰后，可以增加混凝土的密实度，提高抗渗能力，改善混凝土的强度，降低最终收缩值，减少水泥用量。要降低大体积混凝土的水泥水化热引起的内部温升，防止结构出现温度裂缝，利用粉煤灰作混凝土的掺合料是最有效的方法之一。外加剂可以从以下几个方面来选择。UFA 膨胀剂，它可以等量替换水泥。并且是混凝土产生适度的膨胀。一方面保证混凝土的密实度，另一方面使混凝土内部产生压力，以抵消混凝土中产生的部分拉应力。减水缓凝剂，并应保证一定的坍落度。这样可以延缓水化热的峰值期并改善混凝土的和易性，降低水灰比以达到减少水化热的目的。

2.3大体积混凝土的骨料质量

在骨料的选择上应该选取粒径大、强度高、级配好的骨料。这样可以获得较小的空隙率及表面积，从而减少水泥的用量，降低水化热，减少干缩，减少了混凝土裂缝的发展。

2.4混凝土耐久性设计

虽然大体积混凝土不布置钢筋或者布筋较少，我们还是可以在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋，从而让钢筋代替混凝土承担拉应力，这样可以有效的控制裂缝的发展。为了避免裂缝的出现，在设计中利用中低强度底水泥充分利用混凝土的后期强度。在工程结构设计中要特别注意降低结构的约束度。对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值，因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。

2.5混凝土的施工温度控制

混凝土施工包括混凝土的生产、运输、浇筑和温度及表面保护，是保护大体积混凝土温度裂缝的关键环节。而热应力的控制手段主要是控制混凝土的内外温差△T：

△T=Tp+Tr-Tf

式中：Tp――起始浇筑温度；

Tr――水泥水化温升；Tf――天然或人工冷却后浇筑块的稳定温度。

在温度较高的情况下进行施工，我们一定要注意降低混凝土浇筑时的温度。可以在施工现场对露天堆放的砂石用布覆盖，以减少阳光的照射，同时对浇筑前的砂石用冷水降温。在搅拌过程中向混凝土中添加冷水。在混凝土的内部通入冷却循环水，采用循环法保温养护，以便加快混凝土内部的热量散发。混凝土表面应该覆盖一些隔热物进行保温、保湿养护，这样不但可以降低混凝土内外温差，防止表面产生裂缝，还可以防止混凝土骤然降温产生贯穿裂缝，并且还可以使水泥顺利水化，防止产生湿度裂缝。为了及时掌握混凝土内部温升与表面温度变化值，可以在混凝土内埋设一定量的测温点，从而可以更好地了解混凝土的温度变化情况，一旦内外温差超过允许值25℃，要及时采取措施。

在冬季进行施工，要防止早期混凝土被冻问题，要求混凝土浇筑时具有较高的浇筑温度。冬季施工时混凝土浇筑温度一般以5℃～10℃为宜，在浇筑混凝土前还应对基础及新混凝土接触的冷壁用蒸汽预热，对原材料应视气温高低进行加热。加热石料时应避免过热和过分干燥，最高温度不应超过75℃。另外还要注意运输中的保温、浇筑过程中减少热量的损失以及保温养护。

3.结束语

混凝土施工是公路桥梁工程的重中之重，它不仅关系着整个工程的质量好坏，甚至与人民的生命财产安全息息相关。但是裂缝、变形等问题仍然严重影响着公路桥梁混凝土施工的正常进行，就需要相关研究人员对混凝土施工过程中出现的一系列问题进行研究并提出合理的解决方案，避免出现严重的损失。

参考文献：

[1]方伟华.桥梁工程混凝土裂缝控制分析[J].山西建筑，2011