浅论公路工程施工技术中混凝土质量控制
2021-11-09枣庄市公路和地方铁路事业发展中心郑惠文
枣庄市公路和地方铁路事业发展中心 / 郑惠文
公路不仅具有运输的作用,其还是连接各个地区的纽带,能推动各地经济的发展。质量控制相关工作对于公路工程来说十分重要,公路工程质量控制工作的完善和提升,对于我国现阶段的公路工程行业来说同样也十分重要。为了更好地提升我国公路工程行业的发展,对于质量控制相关工作来说,就需要进行针对性的问题分析,并设计相关改进措施。在一般情况下,公路工程的建设需要很长的周期;因此,这就需要很多工作分阶段来完成,或者将整个工程分成不同的项目进行。但是,针对工程的每个阶段或者项目都要保证质量的要求,保证工程每个环节的顺利进行,避免在施工过程中出现过多的质量问题,以此来有效提高整个建设期间内工程的质量水平。
一、公路工程混凝土施工要求
首先是强度性能要求。强度属于混凝土结构的重要性能,唯有确保混凝土强度符合相关标准,才能够让公路结构具备更好的抗压性、抗剪性,保证公路的安全稳定。其次是耐久性要求。耐久性属于混凝土施工质量控制的基本要求,应保证公路混凝土结构在抗渗性、抗腐蚀性等各方面都能够发挥出独有的优势,确保公路未来投入使用后拥有较强的抗磨损性,促进公路使用寿命的增加,同时也能够显著降低公路使用过程中的维护管理工作难度。最后是工艺性要求,对于公路工程而言,混凝土施工技术的应用要求凸显工艺性的特点,其主要反映在混凝土施工环节的各个方面,比如搅拌、运输、浇筑等,在质量管理工作中要尽可能控制上述环节可能出现的质量问题,确保混凝土结构的密实性和稳定性。
二、公路工程混凝土施工质量控制要点
(一)混凝土原材料
混凝土施工作业属于公路工程建设中的重要环节,因此施工单位必须要努力做好混凝土施工各个环节的质量控制工作,避免因其中某一环节出现质量问题而对整个工程项目建设质量带来影响。混凝土原材料的购置是提升混凝土施工质量的重要基础,应当委派专业技术人员对混凝土原材料质量予以仔细检验;若材料质量不达标,应当第一时间进行处理,避免不合格材料进入施工作业现场。
(二)混凝土运输
混凝土搅拌作业完成后需要选择专门的车辆来将其运输到施工作业现场。运输环节中应当对混凝土实施一定的防护措施,避免运输过程中的一些灰尘或杂质掉入其中。要保证混凝土的性能。进行混凝土运输作业前,为进一步缩短运输时间成本,需要提前拟定好运输线路,确保在初凝之前能够完成浇筑作业。运输过程中要叮嘱驾驶员合理控制车速,防止混凝土出现离析的情况;同时落实好保温、泌水等工作措施,防止其产生裂缝。
三、凝土裂缝产生原因及分类
(一)沉陷裂缝
公路基础结构的软、硬不均匀,有的基础有软土,特别是湿陷性壤土、软土、冻土、膨胀土、软土等部位,没有及时进行压实和加固处理。混凝土中有一些地基凹陷,造成地基裂缝。水平预制模具下部处于回填浸没状态,造成局部沉积,由于横向刚度差,弦、腹部或上部可能出现裂缝。公路结构的不同部位受力不同,没有进行加固处理。由于地基应力或结构应力不均匀,不均匀沉降会导致应力集中和结构裂缝。未按合同图纸施工,模板刚度不足,模板支撑薄弱,软土地基支撑间距过大。在冬季施工时,模板依赖于永久冻结,当表面结构未达到一定硬度时,地基融化收缩,造成混凝土浇筑或开裂。
(二)温度裂缝
在高温的环境下,如果没有及时进行养护,就会出现裂缝。一般来说,内外应力是由环境温度与工程构件本身温度的温差引起的,温度的变化引起力的变形。特别是浇筑固体混凝土后,水泥在养护过程中产生大量的水化热,构件温度升高,混凝土表面温差大。此时,由于混凝土的内部约束,存在较大的拉应力。混凝土的早期抗拉强度很低,这是由于过大的应力超过了裂缝极限,温度变化引起的裂缝与干缩相似,排列不规则。温度裂缝的形状和位置随温度变化、温差、内外约束和构件类型的不同而变化较大。此外,随着时间的推移,温度裂纹逐渐扩大。
(三)塑性裂缝
塑性收缩裂纹在新浇铸和暴露的结构中很常见。浇筑后混凝土表面未及时覆盖,在风和太阳的影响下,地表蒸发缓慢,体积迅速减小。早期混凝土强度小,不能抵抗变形,导致开裂。如果使用收缩率高的水泥或过量的水泥,混凝土水灰比过高,模板垫层过干,吸湿性过高。当混凝土在重载下沿坡流下时,会产生裂缝,路面的长度也会发生不连续的变化。大多数混凝土初凝后,室外温度高,风速高,气候非常干燥。
四、混凝土质量控制
(一)控制好材料质量
材料是混凝土质量的基础,材料的控制对混凝土结构的质量至关重要。因此,施工企业需要对混凝土材料进行控制。
1.必须彻底控制骨料
在混凝土配合比质量控制时,根据配合比的要求选择碎石的粒径。在混凝土施工过程中,不宜有粒径过大的碎石,以免影响混凝土的质量。不同粒径的骨料一定要划分清楚,且骨料粒度要合适,这样砾石的连续性就强,这对混凝土的强度有影响。对于细骨料,主要选用中砂,即监测砂细度、泥含量、石粉含量、碱含量等指标,混凝土施工不选用泥砂含量高的。如果只是砂,则必须进行清洗,以满足技术要求,进行单独的砾石铺设试验,以确保所有材料符合施工标准。
2.必须完全控制混合剂
外加剂通常包括减水剂和防冻剂。在减水剂中,目前广泛使用的是聚羧酸减水剂,试验时应明确外加剂的用量,不能低估外加剂在混凝土配合比中的作用。在混凝土配合比中,外加剂是为了减少水,延长水泥的冷凝时间,并提高混凝土的性能。由于水泥和水的结合形成大量的水化热反应,增加外加剂可以有效降低水化热的峰值,降低混凝土温度裂缝的概率,以保证混凝土的整体质量。在这个过程中,需要测试添加剂、拌合用水以及水泥的适应性。只有当拌合用水和水泥满足工程要求时,才能使用添加剂。选择有生产许可证和产品质量合格证的制造商,以及选择骨料、水泥与外加剂三者兼容的材料。如果这三个都不能兼容,即使加外加剂也不能正确使用。在选择水泥过程中,需要做好水泥细度、安定性、强度、标准稠度用水量、凝结时间、密度等常规指标及碱含量、氯离子含量等有害指标的检测工作,满足工程施工要求之后才能应用。
(二)混凝土施工技术
在混凝土施工中,公路工程的建设是施工中的重点工作。在施工的各个阶段,都要按照一定的施工技术以及施工要求进行作业,相关施工人员要对施工中的操作进行严格的把控,根据施工的过程,进行全面考虑,在一定程度上实现公路工程建设的整体性。
1.运输控制
建筑工程选用搅拌车来输送混凝土材料,需要在开始填装混凝土材料之前操作搅拌车进行倒转。倒转时间可以控制在1min左右,这样便可彻底排除搅拌车内所有积水。在整个运输过程中,运输人员一定要确保搅拌车时刻处于搅拌状态,以免混凝土材料在其中出现离析与积水等情况。当搅拌车顺利抵达施工现场,需要在开始卸载混凝土材料之前操作搅拌车进行正转,正转时间可以控制在2min左右,这样就能均匀地搅拌混凝土材料。如果是在冬季使用搅拌车运输混凝土材料,需要对搅拌罐采取保暖准备,保证混凝土材料不会在运输期间出现部分成冰等情况,促使混凝土材料在抵达施工现场后水化反应,表面看似依然处于正常状态。在混凝土材料运输环节,如果因距离较远、交通堵塞、施工现场无法卸载等情况,导致搅拌车中混凝土材料不能卸载时,可以在混凝土材料之中添加减水剂,添加量可以根据混凝土材料试验检测结果进行确定。在完成减水剂添加后要使搅拌车处于持续快速旋转的状态,以免因长时间无法卸载混凝土材料在搅拌车中凝固。
2.裂缝的控制
对裂缝的控制主要在于控制湿度的变化,使结构和部件的湿度相对稳定。混凝土早期养护后,外露表面应覆盖条、稻草袋或塑料薄膜和洒水,要有足够的保养时间,应注意避免混凝土表面压力过大。使用水压实技术,如混凝土喷涂或塑料膜涂层,以减少水的蒸发,或使用其他方法来减少气流(如保护墙、保护墙),以减缓地表水的蒸发。正确搅拌,严格控制含砂量,避免使用粉状砂,以此增加混凝土强度。
我国自改革开放以来,在经济建设方面取得了举世瞩目的成就,而几乎所有的经济建设都离不开交通运输业的发展。公路工程发展速度快,规模也在逐步增大,这对进一步提高公路工程的施工质量具有十分重要的意义。只有合理运用施工技术和建筑材料,妥善解决解决问题,才能保证公路工程的施工质量,提高公路的通行能力,使我国的交通运输业建筑业有着光明的前景。