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道桥工程中混凝土施工质量控制思路构建

2020-10-21张艳芳

河南科技 2020年2期
关键词:道桥工程施工技术

张艳芳

摘 要:道桥工程中,混凝土施工容易受环境温度、湿度、腐蚀性、混凝土材料配比、施工规范性等因素的影响,导致混凝土出现开裂、气泡等问题。因此,在加强道桥工程安全建设时,必须着重控制混凝土施工质量,精选优质原材料,正式施工之前综合考虑混凝土施工质量问题,分析影响施工质量的外在因素,并结合分析结果制定解决方案。本文系统论述了道桥工程中混凝土施工质量控制思路,希望能为道桥工程建设提供参考与借鉴。

关键词:道桥工程;混凝土施工质量;施工技术

中图分类号:U445.57文献标识码:A文章编号:1003-5168(2020)02-0122-03

Abstract: In road and bridge projects, concrete construction is easily affected by factors such as environmental temperature, humidity, corrosiveness, concrete material ratio, and construction specifications, resulting in problems such as cracks and bubbles in the concrete.Therefore, when strengthening the safe construction of road and bridge projects, it is necessary to focus on controlling the quality of concrete construction, selecting high-quality raw materials, comprehensively considering the problem of concrete construction quality, analyzing the external factors affecting construction quality, and formulating solutions based on the analysis results before the formal construction.This paper systematically discussed the quality control ideas of concrete construction in road and bridge projects, hoping to provide reference and reference for road and bridge construction.

Keywords: road and bridge engineering;concrete construction quality;construction technology

混凝土是指由骨料(坚硬的材料,通常是指沙子和石子)、水泥和水搅拌后凝结而成的结构材料,广泛应用于房屋、桥梁、道路以及水利工程等建筑工程施工中。目前,最常用的混凝土有三种,分别是预制混凝土、预应力混凝土和钢筋混凝土[1-3],这三种混凝土各有优势。本文将简单介绍混凝土的种类,系统分析影响道桥工程混凝土施工质量的外在因素,综合论述道桥工程混凝土的施工质量问题,并分层浅谈道桥工程中混凝土施工质量控制思路。

1 混凝土的种类

1.1 预制混凝土

在应用预制混凝土时,通常在工厂内将混凝土加工成构件,再将混凝土构件运输至施工现场。预制混凝土的组件主要包括墙、楼板、梁、柱、组合箱、楼梯等,目前,厨房和浴室也有预制混凝土的配件。相比而言,预制混凝土能够有效增强构件强度,保证成品的耐久性,降低建筑施工成本,节省施工时间,加快施工进度[4-6]。需要注意的是,预制混凝土在凝固后需要长时间的养护,按照标准设计强度,需要在完成混凝土浇筑作业后做好28d的养护工作。

1.2 预应力混凝土

预应力混凝土是运用预拉法或者后拉法对混凝土集料进行强化,以此加强混凝土的荷载与跨距。一般来讲,预拉法是将钢筋(或者钢缆)置于空的模子中并加以拉长,然后将混凝土放入其中,等混凝土凝固后释放钢筋或者钢缆,等到钢筋或钢缆缩回原来的长度后再为混凝土加压;后拉法是完成混凝土养护作业之后,再将钢筋拉长。预应力会使混凝土构件处于压缩状态,抵消了承受荷载产生的弯曲拉张应力。

1.3 钢筋混凝土

将钢件嵌入混凝土中,以这两种材料一起抵抗作用力,扮演强化作用的钢棒、钢条或者钢网,可以吸收混凝土结构的拉张应力、剪切应力,有时候还有压力。钢筋混凝土中,钢的拉张强度及混凝土的压缩强度共同作用,使构件在相当长的跨度上保持这些应力。

2 影响道桥工程混凝土施工质量的外在因素

2.1 温度对道桥工程混凝土施工质量的影响

在道桥工程混凝土施工中,外在环境温度对混凝土施工质量的影响至关重要,特别是当混凝土进入固化阶段后,会产生水化反应,此时外在环境温度的影响最大[7-9]。如果温度不断升高,混凝土结构内部水化反应速率就会加快。据调查,平均温度每升高10 ℃,混凝土结构内部水化反应的速率大约会增加70%。与之相反,如果是秋冬季节,外在环境温度处于持续下降状态,混凝土结构内部水化反应的速率也会不断下降。

外在环境温度的改变也会影响混凝土浇筑作业的坍落度。外在环境温度和混凝土浇筑作业的坍落度成反比,如果外在环境温度持续升高,混凝土浇筑作业的坍落度会降低,同时,混凝土结构耗水量会持续减少。试验结果表明,如果外在环境温度升高10 ℃,混凝土的配合比在控制條件下没有发生变化,混凝土结构耗水量大概会减少7 kg。某道桥工程在冬天户外环境(温度为-15 ℃)下开展,为了确保施工质量,施工人员在混凝土集料中加入了足量的防冻剂,确保混凝土的抗压强度不低于4.0N/mm2。另外,施工人员根据标准要求,合理应用外加剂,加强混凝土养护。施工区域搭建了温度高于5 ℃的暖棚,同时,根据室外温度以5%~10%的比例添加外加剂。

2.2 湿度对道桥工程混凝土施工质量的影响

外在环境湿度与温度对道桥工程混凝土施工质量的影响同样重要,如果混凝土和外在环境均比较干燥,周边环境的水分不会渗入混凝土结构内部,这样会增加混凝土的养护与凝固时间,影响道桥工程施工进度。如果周边环境比较干燥,混凝土会出现反水问题,干燥的空气会不断吸收混凝土结构内部的水分,致使混凝土最终出现失水与干裂问题。反之,如果空气湿度较大,混凝土结构内部的湿度与水分含量较高,其凝固时间会增加,通常不会出现因水分不足造成的张裂问题。

2.3 混凝土原料对施工质量的影响

混凝土原料质量对后期道桥工程混凝土施工质量的影响最为基础和直接。首先,选材时应精选整体质量与综合性能良好的混凝土原料,后期施工便于控制,有效保证混凝土结构的强度、弹性和荷载能力。其次,从混凝土成分来讲,水泥对混凝土强度的影响不容忽视。从化学角度来看,不少水泥本身的安定性偏低,因为水泥内部的游离氧化钙含量超标,其水化速度较慢,在硬化后会持续发挥水化作用,严重影响已经硬化的水泥结构,削弱混凝土的抗压能力。同时,水泥的水化导热与收缩度较高,会导致混凝土面层在后期很容易出现裂缝。再次,如果混凝土内部的有机物与含泥量指数超标,就会降低混凝土的密度,致使混凝土在初步施工结束后出现裂缝。需要注意的是,在确保混凝土原料合格的前提下,必须科学控制混凝土的配制比例,如果比例参数不合理,即使混凝土原料质量达标,也依然无法保证混凝土结构的整体性能。混凝土原料与种类不同,配制比例参数也不尽相同,因此,必须根据混凝土原料及其品种科学计算比例参数,做好混凝土配制工作,在配制与施工过程中,应注意避免混凝土集料变质。

2.4 施工工艺对施工质量的影响

施工工艺对道桥工程混凝土结构施工质量具有决定作用,如果施工技术落后,工艺流程出现断裂,缺乏规范操作,未根据施工现场实际情况制定可行的施工方案,必然会影响道桥工程混凝土施工质量。施工初期,如果施工人员没有控制好混凝土集料搅拌时间,时间太短或太长会致使粗骨料沉底,导致混凝土结构上层滞留大量的细骨料,等到混凝土结构定型后,其抗压强度降低,密实度缺乏均匀性,混凝土结构层也会出现裂缝与结构断裂现象。

在混凝土搅拌过程中,如果骨料与水泥温度过高,就会产生水化热,加大混凝土硬化中的温差收缩度,致使混凝土结构出现裂缝。另外,如果在混凝土结构施工中出现停水、断电和机械故障,就会导致混凝土施工作业中断,特别是浇筑作业,之后再恢复施工就很容易产生施工裂缝,致使新旧混凝土之间出现结合不稳、收缩不一致和短板问题。

3 道桥工程混凝土施工质量问题

3.1 混凝土结构裂缝问题

通常,混凝土裂缝可以分为荷载裂缝和非荷载裂缝。经过长期使用或实际载荷量超过设计标准,道桥工程就会出现荷载裂缝,超荷载会打破混凝土结构原有的力学平衡,最终导致裂缝出现。如果道桥工程使用环境温度出现较大变化或者存在腐蚀因素,而设计时未充分考虑,就会导致混凝土结构性能发生改变进而产生裂缝。

3.2 混凝土结构基层问题

基层质量不符合相关规定,是造成混凝土质量问题的关键因素。面层以下的基层含灰量不够、密实度较差或整体性不好等,会降低混凝土的透气性与抗变形能力,致使混凝土出现裂缝。基层标高的管控方面存在误差,会让混凝土面层厚度不均,如果混凝土板出现收缩或翘曲,就非常容易在厚度不均匀处出现开裂。如果基层标高不达标、表面不平整,处理时使用松散原材料,容易导致混凝土底部水分下渗,降低混凝土的密实度与抗压强度,最终产生裂缝。混凝土基层过于干燥,会让混凝土底部失水、强度下降,同样会导致裂缝出现。

4 道桥工程中混凝土施工质量控制思路

4.1 规范混凝土施工工艺

要想加强道桥工程中混凝土施工质量控制,首先要制定完善的施工方案,精确绘制施工图纸,规范施工流程。其次,要注意做好施工现场管理工作,对全体施工技术人员和管理人员进行职业培训,引导他们规范施工操作方法,熟练运用先进的施工技术,避免出现人为因素诱发的施工质量问题。再次,应着重改善施工工艺,避免施工纰漏,加强对各项施工环节的管理,确保施工流程之间的有机衔接。例如,浇筑完墙和柱,1~1.5 h后再进行浇筑,能使混凝土沉实,避免接缝位置出现施工裂缝。与此同时,监理工程师须认真查看道桥工程混凝土施工方案与施工图纸,及时完善细节,确保施工方案的安全性和图纸的精确性。此外,要想避免道桥工程在混凝土施工过程中出现安全隐患,监理工程师须着重细化整个施工期间和验收期间的安全监督管理工作,配合施工单位严格检验机械设备的安全质量。而且,监理单位应注意引导全体监理工程师全面提高自身的职业技能,依法履行工作职责。

4.2 控制混凝土原料质量

当前,要加强道桥工程混凝土施工管理,重视控制混凝土原料质量,做好质检工作,精选低水化热混凝土,根据混凝土原料种类选用最佳缓凝剂。在施工前,施工技术人员应严格按照指标要求,对水泥强度、集配、初凝时间与终凝时间进行检验,后期可以参考本次检测结果依次开展施工作业。

4.3 避免混凝土出现裂缝

为了避免道桥工程混凝土结构出现裂缝,人们必须根据当地地质环境、温度与湿度制定最佳施工方案,如果施工环境发生变化,特别是温度与湿度出现显著变化,就必须立刻采取应对策略。施工管理人员应及时了解天气预报,并根据预报信息科学调整施工方案。如果外在施工环境温度偏低,就要控制好混凝土的入模温度,选用隔离保温材料制作而成的模具。同时,要为混凝土加入足量的抗冻剂,避免混凝土在低温下出现张裂。如果工期紧张,就需要添加优质外加剂,确保混凝土结构的凝固效果良好。

4.4 改善道桥工程混凝土结构基层

要想做好混凝土结构基层的处理工作,人们必须着重优化基层施工工艺,控制好混凝土结构层内部的白灰含量,提高白灰集料的压实度,依次按照标准工序进行施工。最后,要做好混凝土结构基层的整形碾压工作。

5 结语

为了全面加强道桥工程的混凝土施工质量控制力度,维护道桥工程的安全性与稳固性,施工技术人员应综合考虑影响混凝土施工质量的多种因素,事先预估施工中所面临的问题,根据分析结果制定可行的解决方案。在后期施工中,应着重规范施工工艺,做好混凝土原料的质检工作,避免混凝土出现裂缝,充分保证混凝土结构的强度、弹性和荷载能力。此外,要做好混凝土养护工作,保证混凝土结构的优良性能,改善混凝土结构基层。

参考文献:

[1]李杰.道路桥梁施工过程中混凝土原材料的质量控制[J].交通世界,2018(31):106-107.

[2]张丽娜.道路桥梁施工过程中混凝土原材料的质量控制分析[J].工程建设与设计,2019(4):121-122.

[3]王秉泽.道桥施工过程中混凝土原材料质量控制分析[J].交通标准化,2013(14):53-56.

[4]雷金鹤,雷艳鹤.道桥施工过程中混凝土原材料质量控制探析[J].中国标准化,2018(18):131-132.

[5]刘国栋.道桥工程混凝土裂缝产生原因及预防办法研究[J].工程技术研究,2018(9):42-43.

[6]陳健才,王辉.公路施工中混凝土施工管理要点的分析[J].建材与装饰,2018(14):250-251.

[7]蔡福强.高速公路工程中混凝土施工管理策略研究[J].黑龙江交通科技,2018(9):194-195.

[8]滕进.浅谈桥梁施工中混凝土施工质量的控制[J].黑龙江交通科技,2013(2):87-88.

[9]刘国栋.道桥工程混凝土裂缝产生原因及预防办法研究[J].工程技术研究,2018(9):42-43.

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