探讨混凝土施工技术在道路桥梁工程施工中的应用
2023-01-08刘莉
刘莉
(郑州路桥建设投资集团有限公司,郑州 450000)
1 引言
随着社会技术的更新和发展,信息技术、工程技术及其他相关技术的应用范围进一步扩大,技术的运用程度也成为判断是否进入工程现代化的重要指标,尤其是混凝土,作为路桥工程项目的核心施工材料,其施工技术使用备受关注。目前,混凝土施工技术的运用范围不断扩大,受外在环境和工作人员技术水平的影响,在具体运用过程中还存在一系列的问题,难以保障道路桥梁施工项目的质量,因此,必须不断提升混凝土施工技术,从各个环节严格把控。
2 混凝土施工技术的特点
混凝土施工技术是指根据混凝土材料的特点和施工要求形成的技术体系,具体包括材料用量的配比、拌和、浇筑及养护等环节,在具体的运用过程中,主要表现出四大特点:
1)混凝土在遇冷凝固之前是液体状态,有很强的流动性和可塑性,可以塑造成施工人员想要的形状,还可以实现路桥结构缝隙的填充,降低路面裂开的可能性以及路基沉降等病害的发生概率。
2)混凝土主要由水、水泥、骨料和一系列添加剂组成,价格十分便宜,在市场上很容易大规模采购,因此,有物美价廉的特点,能够有效节省工程投入成本,且混凝土在使用完之后所剩余用量的储存方法十分简单,因此,整个材料的维护成本也较低。
3)混凝土的材料强度极高、有超强的抗压能力,能够承受巨型货车的重量,有着可观的安全性与稳定性。
4)由于混凝土的广泛运用,因此,如今市场上的混凝土、水泥以及相关的添加剂已呈现多方面发展的趋势,且产品形式和种类也日渐丰富多样。仅从添加剂的种类来看,就有引气剂、防冻剂及早强剂等多个种类,并且不同添加剂的功能各异,能够很好地满足不同施工条件下的技术要求[1]。
3 混凝土施工技术在道路桥梁工程施工应用中存在的问题
3.1 承载力不够
道路桥梁作为人们出行的基础性设施,必然会承受成千上万的车辆及行人产生的荷载,尤其是发生堵车时,会有大量车辆同时拥堵在路面上,路桥工程会承受众多车辆和行人的巨大压力。因此,如果在道路桥梁施工过程中混凝土的质量不达标,稳固性较差,会导致混凝土路面以及桥面在高压下出现结构破损、裂缝和形变,甚至造成坍塌等安全事故,严重威胁了行人的生命安全和财产安全。在此恶劣情况下,若相关检查人员未及时发现路面和桥面存在的细小裂缝,也并未及时处理此类风险,任由其自由发展,路桥表面的裂缝和形变会进一步恶化,最终产生大面积坍塌的后果,进而造成重大的交通事故。
3.2 材料选用不合理
混凝土材料主要由水泥、水、添加剂及骨料等多种原材料混合而成,任何一种材料的用量和质量出现问题,都会直接影响混凝土的质量和性能,进而削弱道路桥梁工程的质量和性能。比如,在海绵城市理念下进行道路桥梁施工时,当混凝土的水和水泥的用量比不合理时,会影响混凝土的强度;当选取的骨料过于致密,或混凝土材料的拌和密度过大时,会导致骨料间的黏结不够密实,材料稳定性差。相反,如果选取风化程度高、坚硬的粗骨料时,会导致孔洞过多,孔洞积压下的空气会削弱整个路面和桥面的抗水能力。
3.3 材料温度把控不到位
混凝土材料对温度十分敏感,如果在使用、养护及其他环节受到高热和高寒的影响,自身稳定性会大大削弱,从而损害道路桥梁结构的稳定性。比如,当温度过低路面结冰时,由于热胀冷缩现象,温差会导致混凝土内外部朝相反的方向产生收缩和膨胀,从而破坏混凝土内部结构的稳定性,容易产生裂缝。
3.4 耐久性差
混凝土的耐久性具体表现在3 个方面:
1)抗渗透性。具体是混凝土抵抗指液体、气体及离子在受到外在压力、化学势或电场作用后在混凝土中产生迁移、扩散及渗透的能力。高抗渗性需要混凝土的充水空间足够小,水胶比不能过高,在大流动度的情况下也不会产生泌水离析,并且有很好的和易性。同时,骨料的粒径及形状结构都直接影响着混凝土的抗渗性,当骨料中含有比较多的条状及片状骨料时,或骨料的品质差,存在较多的孔隙时,其抗渗性均会降低。
2)抗冻性。当混凝土处于吸水饱和状态时,承受多次反复冻融循环后,内部分子结构仍不受破坏,同时也不降低性能时,将这一能力称为混凝土的抗冻能力。抗冻等级是采用龄期28 d 的试块在吸水饱和后,承受反复冻融循环,以抗压强度下降不超过25%,并且质量损失不超过5%时所能承受的最大冻融循环次数来确定的。通常在含气量、水灰比、饱水状态以及集料质量不佳的情况下都会导致混凝土抗冻性差。
3)抗侵蚀能力,个别城市由于工业污染严重,时常出现酸雨的,而酸雨具有腐蚀性,会对混凝土产生侵蚀作用,从而降低其强度,随着酸雨雨量的增加和时间的推移,其腐蚀程度会愈来愈大[2]。
4 高效运用混凝土施工技术的解决方法
4.1 混凝土材料选择和配比控制
混凝土材料的成分比例对其整体性能和质量有决定性的作用,因此,工作人员在配制混凝土时,必须严格按照相关原则和规范把控好各材料的用量及拌和程度,稳定、有序地开展混凝土材料配比工作。混凝土配合比需要多次试验和经验的积累才能确定符合施工要求的混凝土配合比。在此基础上,在进行混凝土原材料配比的过程中还需要注意以下要点:
1)水泥的价格和用量。水泥是混凝土的核心材料,并且价格十分低廉,在市面上可以购买,但也存在个别以次充好的情况。因此,采购人员在选择水泥供应商时,必须亲自实地考察供应商的水泥生产过程和质量,尽可能选择信誉好、知名度大的大型水泥生产厂,以便保证水泥的质量。确定水泥供应商后,对于购买的水泥要进行详细、全面的检查,确保购买的水泥各项指标达标,保障水泥的质量、强度以及各方面性能都符合混凝土配比的要求。
2)选择骨料时,粗细不同的骨料会对混凝土的抗水性产生决定性作用。工作人员一般选择致密性强、结构完善并且质地坚硬的骨料,要严格把控骨料的密度和粒径,避免骨料过粗或过细而影响混凝土的抗腐蚀性和抗渗水能力,严禁将有毒有害的骨料掺加到混凝土中。
3)选择添加剂时,要根据施工项目的需求选择添加剂的种类,尽可能选择防冻、防热、防腐蚀的功能性添加剂。选择施工用水时,采取就近原则,对施工现场附近的自来水和地下水进行勘察与检测,检验水的成分是否存在有害物质、大量的杂质以及矿物质成分等,相关指标都达到施工标准后即可投入使用。
4.2 混凝土材料配制阶段的技术控制
在混凝土拌和与施工开始之前,工作人员必须选择好拌和与施工工具,并且对材料制作和施工所使用的工具和设备进行详细、全面的检查,检查工具是否出现破损、报废的情况。从目前的施工状况来看,为了降低人工劳动压力,避免因人工操作而出现重大误差,实现混凝土精准拌和,可以选择智能化的自动拌和机器,实现混凝土拌和自动化。在准备工作完成后,工作人员必须选取少量材料进行预先拌和,对拌和后的混凝土成品进行检查,如果材料符合施工标准,可以增加材料用量开展大规模的原材料搅和工作;若试验混凝土的质量不达标,需要率先检查材料的配比,如水泥比、水灰比及骨料比等,进行材料比例的调整后再次试验,直到试验成功才可大规模地开展工作。在正式的混凝土拌和中,工作人员要控制好环境温度和湿度,避免空气中的水分过多而增加混凝土中水的含量,影响混凝土的配合比。选择在露天环境进行混凝土拌和时,还要考虑室外天气的影响,避免恶劣天气影响整个拌和工作。
拌和工作结束后,可以将混凝土材料运输到现场进行检验使用,整个运输过程中,运输车辆的选择至关重要。车厢内部要喷涂隔热保护剂,避免在运输过程中因路面颠簸而摩擦生热影响混凝土的质量,确保混凝土材料在运输过程中的质量稳定。在驾驶过程中,驾驶人员要保持车速稳定,时刻观察路面情况,在非必要情况下禁止出现紧急刹车、急速转弯操作,避免因惯性作用而导致混凝土出现喷洒的情况。
4.3 混凝土施工阶段的技术控制
在道路桥梁的施工阶段,混凝土施工技术具体包括浇筑和振捣两大操作:
1)在浇筑过程中,工作人员要明确混凝土的初步凝固和最终凝固时间,确保混凝土表层和内部的充分混合,避免混凝土在成型后出现严重的分层情况。
2)浇筑完成后,工作人员需要采用专业设备对混凝土进行充分的振捣,减少气泡。由于混凝土表面气泡的存在会影响整个工程项目观感的质量,并且可以从侧面反映混凝土存在质量问题,会对混凝土的气密性产生影响,因此,当混凝土表面产生过多气泡时,工作人员需要注意查找原因并解决。产生气泡的原因有多种,主要包括粗骨料存在质量问题,粗颗粒过多、粒型不好等。对此,可以采取加强配合比试验管理、选择合理砂率以及严格把控所有质量等措施[3]。
5 结语
混凝土施工技术不仅在道路桥梁工程中有重要的地位,对于其他类型建筑工程的质量也有决定性的作用,混凝土施工技术的运用和把控直接影响着整个工程的质量和行人出行的安全性与便利性。因此,在混凝土施工过程中,必须对材料选用、配比、拌和、浇筑以及养护等工序进行严格把控,确保混凝土的质量满足施工要求。