交通公路工程混凝土防冻措施及施工控制张珊珊1 杨洁2

发表时间:2020/6/17   来源:《建筑实践》2020年第39卷2月第4期   作者:张珊珊1 杨洁2
[导读] 在公路工程建设中,混凝土是一种最为常用的材料,其质量在很大程度上决定了整个工程的质量,

       摘要:在公路工程建设中,混凝土是一种最为常用的材料,其质量在很大程度上决定了整个工程的质量,因此必须在施工中和完工后都切实做好对混凝土质量的检测,以确定混凝土质量是否存在问题和缺陷,进而便于及时解决,保证工程质量。本文基于交通公路工程混凝土防冻措施及施工控制展开论述。
       关键词:交通公路工程;混凝土防冻措施;施工控制
引言
         目前钢筋混凝土占了结构的很大一部分,随着时间的推移和科学的发展,混凝土工程也成为交通道路建设工程的重要组成部分。在施工期间,不仅要考虑混凝土工程,还要考虑天气环境对工程的影响。因此,有必要对交通公路工程中混凝土防冻方法及施工管理问题进行讨论,使施工进行得更好。
1混凝土冻融循环破坏机理
         混凝土凭借其结构的耐久性好、性价比高与可塑性强等优点,在建筑工程、公路工程、桥梁与隧道工程等诸多领域被广泛应用。然而在应用中混凝土容易出现冻融循环破坏现象,寒冷地区冻融循环破坏现象更加明显。冻融循环作用会极大地破坏混凝土建筑、道路、隧道等的内部结构,造成混凝土设施的大面积损坏,带来安全隐患与经济损失。混凝土的冻融破坏过程复杂多样,结果是由多方面因素导致的。目前破坏机理理论主要有冰的静水压理论、分离层理论、渗透压理论等。冰的分离层理论适用的对象是较低质的混凝土,当环境温度下降时,由于混凝土内外降温的速度不同,外层能够更快地降到零下,表层冻结后向内部延伸形成的冷薄层将进一步破坏混凝土的内部。而适用对象更广的静水压理论和渗透压理论则主要和混凝土的孔隙有关。多项研究表明,凝胶孔对混凝土几乎没有伤害,但是毛细孔对混凝土伤害却很大,其中毛细孔中的自由水容易受到温度的影响,当温度达到零摄氏度以下,毛细孔内的水就会结冰,使得混凝土的体积增大,进而产生破坏混凝土内部结构的静水压力。渗透压理论则是指体积不变化的冻融过程,孔隙内的大孔内溶液容易先达到凝固点,其先结冰后导致没有冻融部分离子浓度升高,大小孔隙中形成渗透压,最终迫使小孔中溶液向冻融大孔隙移动,迫使水泥浆内部开裂,从而造成破坏。
2凝土产生受冻现象原因分析
         混凝土结冰的原因有多种,主要是混凝土中凝聚的大量水分,使混凝土(在TC温度下冻结,使混凝土内部结冰),同时混凝土浇筑时容易发生混凝土冻结现象。高速公路上混凝土浇筑过程中的问题如下。(1)混凝土强度的增加主要是泥化作用在混凝土上的结果,但气温低的时候水化反应速度会减慢,混凝土凝固的水泥的水化作用会成为主要障碍。气温下降到0℃以下,水化反应停滞,混凝土强度不再增加,混凝土的一些玻璃水分开始凝固,严重降低混凝土工程质量。(2)在特定时间,有时需要用特定的方法提高温度或确保温度,例如施工过程中外部温度低于5℃时,要保证公路工程的工作状态,就需要采取上述措施,这样混凝土的强度才能达到可以承受寒冷天气的强度。(3)我国很大一部分属于季风气候区,冬天和夏天的气温差异很明显,气候变化很明显,越往北越下雪。这种暴雪的天气容易夺去混凝土内的水分,混凝土的水分可能减少,甚至消失,因此混凝土工程的质量可能发生很大变化。
3合理选择施工材料
         众所周知,施工原材料构成了工程的基本结构,要从整体上提高工程质量,可以从把控施工材料入手。路面施工环节会应用到各种各样的材料,材料的应用条件也有所不同,是十分复杂的内容,也是受施工材料影响最大的环节。其中应用最广泛的,是混凝土材料。混凝土是一种复合型材料,由多种原材料按照一定比例混合而成的。因此,在混凝土制备过程,就要控制好各原材料的配比,不同材料的压碎程度,也要维持在最合理的范围内。

此外,沥青材料性质不稳定,容易在外界因素变化的情况下发生质变。这就要求在运输过程做好防范措施,保障沥青材料的活性,以增强路面的抗压功能。
4混凝土浇筑及养护
         浇筑混凝土前,先清理模板中的雪块和碎屑。设置防风、防冻装置,防止浇筑时拌合物与料斗、漏斗等工具冻结,一旦发现混凝土出现冻结现象,必须停止使用并且废弃。结构接缝应该设置在结构剪力较小且容易施工的位置,在结构接缝位置再次浇筑混凝土时,需先去除水泥薄膜和松动的石子,充分冲洗湿润,同时保证接缝处原混凝土温度高于5℃,再铺抹水泥浆,或铺抹与原砂浆成分相同的砂浆,成品混凝土的强度超过1.2MPa后,方可继续施工。模板搭设完毕后应尽快进行混凝土浇筑,浇筑前检查模板的尺寸,防止模板冻胀影响结构尺寸。混凝土倒入模具后应采用机械快速充分振捣,使混凝土内部致密并充分填充模板的角落,浇筑的组件方可满足设计要求。混凝土浇筑时应四周对称浇筑,不得由一端向另一端推移浇筑,使模板受力不均发生倾斜增加施工难度,浇筑应在短时间内连续高效进行。混凝土进入施工现场的温度应高于10℃,倒入模具的温度应高于5℃,从严管理混凝土的冬季配合比和试验情况,保证混凝土质量。维护裸露的混凝土结构在保证工程质量方面尤为重要,需要对混凝土的不同部位采取相应的养护措施,桥梁的桩基和承台等下部结构的养护方法通常采用蓄热法,T梁预制和张拉压浆的养护方法通常采用暖棚保温法。
5摊铺
         沥青混合料铺筑过程中,有关人员要检查各个面层的情况,尤其是要保障水泥稳定砂砾基层的质量,因为在水泥稳定砂砾基层中,在一些粗骨料集中的区域内,极易存在松散等问题,此时,必须对其采取必要的处理以后方可进行混合料的铺筑。如果松散问题较为严重,需将该区域全部挖除,用新的基层料加以换填处理,在碾压处理的过程中,要保持其压实度指标符合工程施工的质量要求,洒水保持路面的湿润度,浇洒一定的透层油。如果其属于轻微松散,刨起松散区域,浇洒透层油,人工回填沥青混合料,保障摊铺成型质量。在摊铺过程中,有关施工人员要以相关的试验结果为基准,根据试验所获得的松铺系数开展相应的摊铺施工。当摊铺机开始起步时,需要对熨平板实施30min以上时间的加热处理,在加热过程中,要对加热火力加以控制,避免火力过大。摊铺机起步时,其摊铺速度要从零开始,逐步增大摊铺速度,由于起步之初可能存在较大的阻力,有时甚至会使得面层出现横向波浪,不利于工程质量的控制,而慢慢起步增大摊铺速度的过程能够减少此类问题的出现。运料车上料的过程中,为了避免运料车与摊铺机的近距离接触,往往需要在摊铺机前的0.1~0.3m处停下运料车。摊铺过程中要保持摊铺的连续性,特殊情况下,如果停机现象不可避免,停顿时间过长或者混合料温度急剧降低,需应用冷接缝方式加以接缝处理,避免停机对路面造成的不利影响。在摊铺过程中,要保持摊铺的平整度,避免混合料的离析现象,科学控制摊铺速度。
结束语
         我国地域辽阔,许多工程都面临冬季施工的难题,由于施工地区的不同,环境气候、地质条件都有巨大差异。因此在考虑工程冬季施工时,需要综合考虑施工过程中面临的各项因素,然后根据各项因素制定符合现场实际情况的冬季施工措施,来保证冬季施工的顺利进行。
参考文献
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