混凝土施工技术在道路桥梁施工中的应用

2021-06-27王稳生

运输经理世界 2021年33期

王稳生

（北京市政路桥股份有限公司，北京 102218)

0 引言

路桥建设是地区经济发展的主要命脉。而对于强调高新技术的相关城市中，路桥建设的基本意义还将会被进一步扩展，做到能够与城市规划设计的完美融合。但传统路桥结构设计单一，所以与当代文化、艺术等城市建造理念距离甚远。因此，行业内需要根据实际需求来发展对应技术，从而使路桥结构设计在城市规划中获得更多发言权。

1 路桥建设中对混凝土技术的基本需求

1.1 建造强度的需求

从2015年到2020年，我国城市各大路桥的通过量增长了37.2%，使得路桥结构的通过压力不断增加，是事故率上升的主要原因。而在高强度作业下，市政路桥建设就应该优化施工计划，并对传统路桥建造模式进行调整，以适应未来强度更高的路桥建造需求[1]。

1.2 施工速度的需求

部分混凝土虽然说强度可以得到保证，但加工过程中耗费时间较长，所以通常会给人们生活带来巨大影响。因此在未来的施工中，混凝土技术还要尝试向着高效施工的方向发展，比如在混合料的混合中，需要与自动化技术和专业混合设备进行结合，以实现自动化的混合供料。

1.3 艺术方面的需求

在传统路桥建造中为了保证施工质量，大多数施工团队都会选择更加稳妥的施工建造方式。不过，传统路桥建中艺术性设计表达难度较高，且有限的调整空间也很难满足实际的艺术建造需求[2]。而当今随着城市文化符号一体化趋势的增加，越来越多的城市也需要通过桥梁的优化设计来使其能够符合城市整体的设计理念。在此情况下，就需要施工团队对已有的技术进行优化，促进建造技术与艺术的融合。

1.4 空间性的需求

与中小城市不同，大城市面临的问题更多是空间规划。因此，在注重通过性的同时，现代的桥梁建筑还需要充分利用路桥建筑的空间性，从而使城市规划更加合理。同时，部分设计理念较为先进的城市，将路桥建筑作为城市的第三空间，从而对城市资源的分布问题进行补充[3]。

2 现阶段路桥施工中常用的混凝土技术

2.1 钢纤维混凝土的施工技术

2.1.1 技术介绍

在混凝土施工中，传统混凝土结构并未处理好材料与建筑强度之间的矛盾平衡，所以开裂问题的出现概率也通常较高。而针对此问题，现代施工技术通过钢纤维混凝土交出了满意的答卷。在该种技术中，施工人员会在成型混凝土中混入钢纤维，所以混凝土结构出现裂缝的问题得到了有效抑制。同时，施工人员还可以根据具体的需求来改变钢纤维的混入模式，从而实现部分建造需求。比如在温度作用下，传统混凝土会出现较为细小的裂缝，而切削钢纤维的混入则能够有效避免裂缝出现的同时，还能够增加混凝土间的黏合力。

2.1.2 具体应用要点

在钢纤维混凝土的使用中，撒布式钢纤维是该技术应用中的一大要点。施工人员要根据实际施工需求来判断钢纤维的混入密度，并通过层布的方式来使其分布均匀。现阶段钢筋混凝土的施工工艺逐渐成熟，所以人工操作、机械操作的方式都可以满足实际施工需求。需要注意的是，钢纤维撒布过程中要利用筛网来对钢纤维进行筛选，以保证质量。而在混凝土的厚度控制上，多数情况下15mm 就可以满足施工需求。而在质量控制上，钢纤维加入后的质量不宜过大，保持0.14～0.16kg/ m2即可[4]。而在振捣过程中，错误的振捣方式会使混凝土的混合出现不均匀的情况，所以就需要操作人员积累操作经验，不过多数情况下混凝土气泡消失后就可以直接应用。在切缝处理上，钢纤维混凝土与传统混凝土的施工方式并无明显差别，所以可以直接按照传统施工方式进行处理。

2.2 大体积混凝土施工技术

2.2.1 技术介绍

在路桥建设中，大体积混凝土施工技术优势明显，所以技术利用率也逐渐上升。因此，大体积混凝土施工技术开始出现在建造视野中。除了满足基本的强度需求以外，大体积混凝土可以利用提前处理的方式来降低对施工现场的环境需求。同时，在裂缝问题的处理表现上，部分大体积混凝土的施工效果甚至还要高于钢纤维混凝土。不过，大体积混凝土也有劣势，比如较大体积使得运输过程十分不便[5]。而在部分特殊空间的施工中，大体积混凝土的调运也会成为问题。不过从整体上来看，如果施工环境能够满足大体积混凝土的施工需求，那么多数情况下该施工方式将会成为建造的最优解。

2.2.2 具体应用要点

在裂缝问题处理上，施工人员要保证施工环境的温度恒定，从而降低裂缝的出现概率。从整体上看来，只要温度控制得当，其裂缝处理效果就基本上能够满足大多数施工需求。除此之外，温度控制不仅是要对环境温度进行控制，还需要对大体积混凝土进行控制，比如低热水泥混凝土材料的使用就可以有效降低混凝土内外部的温度差，从而达到降低裂缝出现率的目的。另外，大体积混凝土的温度控制应该持续工程的整个周期，所以也需要施工人员提前为路桥结构设置维护通道，以保证大体积混凝土在路桥结构中的实际状态。

3 混凝土技术在路桥施工中的具体应用

3.1 施工前的准备工作

其一，审核施工图纸。在展开混凝土施工之前，需要严格根据相应的规范标准，详细审核施工图纸，若在此过程中发现问题，需要在保证设计图纸科学合理的基础上，采取有效措施进行调整。

其二，对施工内容加以明确。在完成混凝土施工之前的工作后，需对该次混凝土技术施工的具体内容加以明确。这需要施工人员对整体工作内容、各个工作环节进行全面掌握，准确把控相关技术。

其三，确保能够正常施工。施工人员与施工设备必须提前到位。通常而言，需要选取具有丰富施工经验、专业素质过硬的施工队伍，确保施工能够顺利开展。所有用到的设备，均需检查其性能是否正常，确保机械设备能够保持良好运行状态，之后才可进入操作区域。

3.2 混凝土配比

混凝土配比需要结合施工程序、工程实际情况来设置处理，从而确保混凝土的施工质量。在配比中，要注意预防泌水现象，对水泥、水及砂石的比例、塌落度要合理控制，一般以90～100mm 为佳。混凝土最初凝结时间以7～8h 为宜，空气含量应在17%以内。为维持混凝土质量，空气含量及最初凝结时间均应控制到位。所用水泥，需要明确供应商、强度及生产批号，把好原材料质量关，且尽量采取硅酸水泥来配置混凝土。砂石的含泥量应控制在1%以内，确保混凝土强度适宜。若其含泥量太高，则需对其做清理处理。碎石的选用应确保大小均匀，减水剂的性能应理想，同时对外加剂的添加要适当控制，且需考虑外加剂和水泥是否保持一致。另外，还需设计最佳掺和料，促使混凝土性能有效改善，来优化混凝土的流动性能，保证其后期强度，使之具有良好的密实性及细度。

3.3 浇筑过程控制

混凝土浇筑是混凝土施工的重要环节，在浇筑过程中，需要全面把控施工质量。对实际送料的时间需严格控制，在混凝土初凝之前完成送料，还需对混凝土的塌落度进行全面测量。在浇筑之前，应和上次混凝土展开颜色对比，确认基本一致。浇筑过程中，应采用分层浇筑的方法，分层厚度需根据施工环境来决定。浇筑完成后要实施全面振捣并且保证振捣均匀性，防止振捣不充分造成混凝土凝固后出现气泡。振捣过程中，需应用两次振捣的方式，减少混凝土内部的气泡[6]。

3.4 模板施工

模板施工是道路桥梁混凝土建筑的重要技术。施工人员应对所需模板进行设计，且设计应符合建筑质量的相应要求，如模板的硬度、平整性等均需达到相关要求，要便于拆卸、安装。在选料过程中，需要选择外表光滑、表面平整、耐腐蚀能力较强、吸水性能良好的材料作为模板原材料。总体而言，模板设计及选择，均需结合工程具体情况实施，不可盲目开展。如圆形构件以钢模板搭配相对较好，这样能够确保混凝土光滑度理想，在制作过程中，需对模板表面展开抛光处理。

3.5 混凝土养护

混凝土的养护直接关系到混凝土施工的整体质量。这是因为，混凝土材料本身需要一定时间才能实现再生，若不能对其及时维护，则会出现水分流失，导致铺路色差，还会造成裂缝，对项目质量造成影响。在振捣操作完成之后，即可开始混凝土的养护。第一次浇筑之后12h 内，可用麻袋、草垫在上面覆盖，保持其温度及湿度，促使混凝土达到预期的强度。初始凝固之后，可以覆盖，实现基本固化，可浇水来达到固化的目的。在浇水过程中，按照小时为单位，对混凝土温度进行测量，若温度下降5oC，不可喷水。混凝土渗出、模板泄露，均会在混凝土表面形成小孔，在拆除模具之后，需要用悬浮泥浆、砂子来对模具进行覆盖，对表面进行清洁后，应用相同强度、类型的水泥基砂袋来展开修补，保证施工达到预期效果[7]。

4 混凝土技术应用中的质量控制

多数情况下，混凝土施工中的质量控制，主要针对混凝土结构中裂缝的处理。一般情况下，裂缝的处理主要针对以下几个方面。

4.1 设计层的维护

可以看出，施工工艺不同，路桥结构本身出现裂缝的概率也有较大不同。因此，当出现问题后，施工人员需要对裂缝的发生原因进行分析，并使用针对性的解决方案进行处理。如果是大体积混凝土，需要检查环境温度与混凝土温度间的差值，并尽可能的减少两者的数据差。当外部影响去除后，就可以重新对混凝土结构进行弥补处理。除此之外，混凝土施工与其他工艺也有一定的重合性，所以结构设计中也会出现冲突。处理思路主要是对技术矛盾点进行处理，并通过再造的方式对已有结构进行维护[8]。

4.2 对施工技术进行优化

对相关数据进行分析后可以发现，大多数路桥事故都是施工操作不够规范所致。因此，不论是混凝土施工技术还是混凝土材料技术，相关人员都需要加快对应的技术研发步伐，对工程中所利用的物料进行科学管理。而如果是技术问题，这需要通过大规模的技术指导来对施工人员的素质进行整体提升。不过，从整体上来看，虽然大部分施工技术理论相对较复杂，但实际应用中注意点相对较少，对操作人员的友好度也相对较高。

5 混凝土技术的未来发展趋势

技术的出现往往来自市场需求，所以未来混凝土的发展也离不开以下几个方向。在结构强度保证上，更加高强度的材料将会直接应用至混凝土的混合中，或者也可以通过对应的支撑设计来降低混凝土材料的强度需求。而在艺术性的表达上，混凝土建造技术会着重朝与其他材料的连接性、自身材料表达多样性的方向发展。而在空间和施工效率需求满足上，新建造设备的进入也能够有效提高混凝土施工效率和空间利用效率。