路桥桩基施工中混凝土的应用
2016-03-16郭云芳
杨 波 郭云芳
内乡县农村公路管理所
路桥桩基施工中混凝土的应用
杨 波 郭云芳
内乡县农村公路管理所
近年来,随着公路工程规模的不断扩大,路桥数量日益增多。在道路桥梁基础工程中,混凝土因其较高的耐久性和较强的承压能力而得到广泛应用,它属于比较传统和常见的建筑材料。在道路桥梁施工过程中,只有对混凝土和易性进行严格控制,对流动性和含水量进行综合考虑,对配合比和砂率等关键指标进行认真分析,还要对混凝土泵送、振捣、清孔等施工环节进行重点控制,才能够确保道路桥梁工程中桩基础的安全和质量得到进一步提高。本文主要围绕混凝土在路桥桩基础施工中的概况,重点分析了道路桥梁桩基础混凝土施工工艺,以期能为有关方面的需要提供借鉴和参考。
路桥桩基施;混凝土;施工工艺
一、混凝土在路桥桩基础施工中的概况
在道路桥梁工程中,通常桩基础是不可缺少的组成部分,另外它也是道路桥梁工程的关键结构,直接影响着道路桥梁工程的使用功能和结构安全。桩基础具有复杂的工艺条件,因为通常道路桥梁工程的桩基础所使用的钻孔灌注桩具有较大的直径。其中全套管施工法和泥浆护壁法均属于钻孔灌注桩的主要施工方式,在回转钻削成孔、冲击钻孔和冲抓钻孔时经常使用泥浆护壁法;全套管施工法具有较为广泛的应用范围,不过其具有较为复杂的施工过程。但是不管任何施工工艺,都需要应用混凝土施工技术。
砂石、水泥和外加剂均属于混凝土的主要构成材料,将以上材料通过适量的水与相应配合比拌制成的混合料,它具有流动性,所以能够有效浇筑孔内,想要使水下混凝土的抗压强度得到保障,只有通过一定的混合比设计才能够实现。混凝土在路桥工程桩基础中发挥着重要作用,一是结构与地基的接触面积得到增大,上部结构对地基的压应力有所降低,按照物理学原理来讲,接触面积与应力大小在同样压力作用下成反比,混凝土具备制作大截面构件的性能,能够使道路桥梁结构基础截面制作的需求得到很好满足;二是维护作用,混凝土不但凝结固化性能良好,而且具有和易性,可以很好的维护基础中钢筋等材料;三是承压作用,承压是混凝土的重要作用之一,而道路桥梁结构上部荷载通过桩基础可以传递到地基上的最下端构件,其在符合承担上部结构自重和桥面或路面活荷载的要求后才能够承受压力。
二、道路桥梁桩基础混凝土施工工艺
1、确保足够的流动性。根据上述内容能够看出,流动性是混凝土所具备的特征,而将混凝土浇筑在灌注桩内时,搅拌和振捣很难实现正常作用条件下的效果,所以想要达到密实效果,需要通过混凝土自重来达到,不过假如混凝土具有较差的流动性,则很容易造成管道堵塞,无法进行正常的灌注,严重情况下还会出现严重的质量安全事故。所以,施工单位需要通过行之有效的措施使混凝土的流动性得到保障。
2、确定配合比。因为一般在地下进行混凝土路桥桩基础施工,导管法施工是经常使用的方式,混凝土具备良好的配合比以确保其流动性和和易性是导管法施工的关键所在。道路施工以前,在对混凝土进行搅拌时,需要根据混凝土设计强度对砂、水、石和水泥的比例和用量进行合理选择,水泥用量需要高于经验数据和设计要求,假如用外加剂,可以减少水泥用量,但每立方米必须高于300Kg,初凝时间要确保与工序要求相符,通过测试坍落度,确保其满足设计要求。对于混凝土结构性能而言,配合比发挥着重要作用,主要在以下两方面有所体现,一是保障混凝土结构承载力需要良好的配合比;二是想要满足混凝土施工工艺需要良好的配合比,如果配合比达不到要求,会在施工过程中造成堵管、卡阻等情况的出现。
3、泵送。在路桥桩基施中,混凝土一般通过泵送施工输送至指定地点。相比于一般输送方式,泵送施工具有施工便捷、效率高等特点。一是能够使人工用量有所减少,使施工效率大幅提高,所谓的泵送施工,主要指将混凝土通过泵的机械动力进行传输,相比于传统的人工运输方式,泵送能够使工作效率大幅提高,工程成本大幅节约;二是垂直运输能够通过泵送施工来完成。所以,想要使泵送混凝土的质量得到提高,需要将以下两点做好,一是混凝土的出管口在泵送时要与浇筑点保持合理高度,太低不利于浇筑面的控制,太高混凝土会快速下降,导致离析情况的出现;二是对泵送混凝土的速率进行合理控制,不允许过慢或过快,太慢容易造成新老浇筑界面的形成,整体性不好,对结构安全造成一定影响,太快的话自密实和振捣很难跟上,容易有质量问题出现。
4、导管。在混凝土竖向浇筑时,导管作为主要部件,施工单位往往严格要求导管的质量,要保持光滑的内壁,内径控制在大于20cm且小于30cm的范围内,混凝土的灌注通过砍球法完成,采用塞通过试验测试导管的畅通性,避免卡阻问题出现在浇筑过程中。一旦导管出现卡阻,会严重影响到混凝土的质量,主要体现在以下三个方面,一是未浇筑的混凝土在卡阻后会错过最佳初凝和终凝时间,不仅会浪费大量工程材料,而且会造成质量问题的出现;二是原来已经浇筑的混凝土在卡阻以后与随后再浇筑的混凝土之间存在不合理的施工缝,对结构的安全可靠性和整体性造成一定影响;三是对工程的施工进度造成影响,会延误工期甚至窝工。
5、清空。当钻孔达到设计标高以上一定标高时可以进行清空,要确保沉渣厚度、标高和预留标高与设计要求相符合。清孔切实做到孔壁光滑、无松散土壤、无杂质以及标高符合要求。在道路桥梁工程桩基础是施工时,如果没有彻底清空孔底,会严重影响到工程质量,一是如果没有清理干净孔壁,会损失摩擦桩的摩擦应力,从而对结构安全造成一定影响;二是如果没有清理干净孔底部,会导致标高存在误差,不均匀沉降会在后期上部荷载的作用下形成,从而对道路桥梁工程结构安全造成严重影响;三是容易造成混凝土结构中掺杂其他物质,导致结构间裂缝或蜂窝形成,对工程安全造成严重影响。
三、结束语
总之,在道路桥梁工程中,路桥桩基础作为最底部的承载构件,其主要作用就是将道路桥梁上部荷载传递到地基层。作为承压材料的混凝土在路桥桩基础施工中得到广泛应用。施工单位想要确保桩基础的质量可靠,就需要对的水泥、砂石和混凝土外加剂进行严格把关,确保原材料符合设计要求,搅拌、泵送、浇筑和养护过程需要根据科学的配合比来完成,确保各个环节科学合理,从而使混凝土工程质量得到保障。
[1]代莉芳;混凝土在路桥桩基施工中的作用及技术[J];民营科技;2010(03).