混凝土桥梁耐久性设计与施工关键技术研究--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

混凝土桥梁耐久性设计与施工关键技术研究

发表时间：2021/4/20 来源：《城市建设》2021年3月作者：王升智

[导读] 目前的建筑行业，经常运用到的建筑原料就是混凝土，因而，混凝土的质量将会直接影响建筑物的质量与安全性。在使用混凝土进行施工的时候，其步骤是复杂且专业性极高的，对施工技术也有很高的要求。所以，为了提高建筑物的使用寿命，就需要结合实际情况挑选最佳的混凝土类型。

山东省公路桥梁建设有限公司王升智 250014

【摘要】目前的建筑行业，经常运用到的建筑原料就是混凝土，因而，混凝土的质量将会直接影响建筑物的质量与安全性。在使用混凝土进行施工的时候，其步骤是复杂且专业性极高的，对施工技术也有很高的要求。所以，为了提高建筑物的使用寿命，就需要结合实际情况挑选最佳的混凝土类型。但是目前这一施工过程还存在很大的问题。
【关键词】桥梁结构；施工处理；耐久性；设计研究
        一、影响桥梁结构耐久性的因素分析
        1混凝土的碳化
        混凝土碳化是指环境中的 CO2与混凝土表面接触并且通过混凝土孔隙不断向混凝土内部扩散，与混凝土中碱性水化物发生很复杂的多相物理化学反应的过程。混凝土碳化会使混凝土的收缩加剧，混凝土表面因为收缩产生拉力出现微裂纹，降低了混凝土强度以及抗渗能力；同时，混凝土碳化会降低混凝土的 PH 值，当混凝土中 PH 值降低到一定数值时，混凝土中的钢筋钝化膜就会被破坏，造成钢筋锈蚀。
        2混凝土中钢筋的锈蚀
        混凝土中的钢筋表面有一层致密的钝化膜，在正常情况下钢筋不会发生锈蚀，但是钝化膜破坏以后，在有足够的水和氧化剂的条件下钢筋就会发生锈蚀。钢筋锈蚀后导致混凝土结构破坏主要表现在三方面：（1）钢筋锈蚀导致钢筋截面积减少；（2）钢筋锈蚀导致钢筋不能把所受的力有效传递给混凝土；（3）钢筋锈蚀产物体积增大，对混凝土的压力增大导致混凝土保护层开裂。
        二、混凝土施工处理的关键技术
        1运输及泵送技术
　　通过对多个建筑施工工程的实地考察不难发现，在输送混凝土的时候，一般使用的方式是搅拌机运输。在进行运输的过程中，混凝土的强度有可能会由于外界一些因素的影响发生一定程度的变化，当这种变化很明显的时候，就会造成混凝土的凝固，而一旦出现凝固，这些混凝土将无法再投入到工程施工中，如果采用这些混凝土继续施工，将会为后期的施工与居住带来比较大的安全隐患。因此，在混凝土运输的过程中，负责人要全面考虑影响运输的每一个外界因素，在进行充分的分析之后，制定科学合理的解决方案，以确保混凝土的使用质量。其中，运输过程中，需要特别注意的是搅拌工作，这一项工作需要充分开展，同时在搅拌之后，还需要进行遮盖处理，以减少运输过程中水分的过多流失。
        2现场施工技术
　　在进行混凝土施工的时候，施工人员需要关注施工的每一个细节要点，确保每一个施工要点都在既定规范标准与流程框架内。在使用混凝土之前，需要注意的是，必须结合施工现场的具体情况，制定最合适的混凝土混合比例，以确保在使用混凝土的时候符合施工现场的施工标准。此外，参与搅拌工作的员工需要严格控制混凝土的原材料质量，并使用比较精密的器材来计算混凝土的相关参数，便于后续调整。
        3钢纤维施工技术
　　在开展混凝土施工的时候，有一个比较重要的步骤，是钢纤维施工。在开展这一工作的时候，参与施工的员工，需要对这一材料进行实时的监督，以确保钢纤维在施工的时候分布科学合理，在这个过程中，需要重点关注的是混凝土的搅拌工作与检修工作。在确保混凝土钢纤维分布的科学性同时，也需要确保混凝土的分布均匀程度符合国家施工标准，同时为了确保施工的质量，相关检察人员要通过抽查的方式对施工质量进行动态检查，一旦发现问题必须要及时纠正处理。
        4混凝土浇筑技术
　　在进行混凝土的浇筑时，应当避免拌和料发生分层与离析，应当保证混凝土从料斗、漏斗卸料的高度不超过2m。同时竖向的混凝土结构拌和物高度不可以低于3m，也可以利用串筒、溜管等方式进行下料。在进行竖向机构的混凝土浇筑工作之前，首先应当在其底部填充至少50mm～100mm的混凝土水泥砂浆。还应当依据浇筑的具体高度，提高混凝土的水灰比和坍落度，并结合详细情况展开调整。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

         5.振捣技术
        在进行混凝土振捣工作的时候，若采用插入式振捣方式，必须要确保混凝土捣实产生的移动间距低于振捣半径的1.5倍左右;在使用轻骨料混凝土的捣实方式时，捣实间距一般会低于捣实的半径;同时，振捣器与模板之间的距离应当不超过振捣半径的0.5倍左右，并避免与钢筋、模板等器材进行撞击;最后需要注意的是，振捣器在插入混凝土的时候，其具体的深度应当大于50mm。在使用表面振捣器的时候，所产生的移动距离需要使振动器完全遮盖住振捣的边缘位置。在使用附着式振捣器的时候，需要结合实际情况，对需要的间距进行提前演练，设定最佳的间距，并且和模板进行连接。当使用的混凝土是硬性的，则可以利用加压振动的方式进行振捣。
        三、优化混凝土桥梁耐久性设计的主要措施
        1 优化上部结构设计
        混凝土桥梁桥面铺装与外部载荷会直接接触，必须做好排水处理，而且桥面铺装会随主梁传递应力和挠变，容易产生早期桥面破损病害，若不能及时排水会侵蚀桥梁主筋。混凝土桥梁铺装与主梁发生剥离时，主梁的受力性能、桥梁的耐久性及安全性都会受到严重影响。混凝土桥梁桥面防水层是主梁防水的首道防线，混凝土桥梁施工过程中，不能仅仅使用防水混凝土，其作为一种刚性较强的防水层，若出现裂缝问题，防水性能会显著下降。
        2关注桥梁结构设计
        在复杂建设环境下，混凝土外部形状、应力需要尽量简单，减少暴露在外的表面、棱角，可使用圆角代替部分棱角，各处的结构设计要保证形状、布置利于通风，为后续施工中混凝土振捣、养护等工作提供便利，表面形状应有利于排水。对于各处结构缝，要做好相应的构造设计，尽可能避开最不利部位，减少外部载荷作用下出现形变问题。可能遭受氯盐侵蚀或处于干湿交替、水位变动等部位，设计时要注意采取有效的防腐措施，对于混凝土表面要进行防水、涂层、憎水等处理。
        3控制主梁箱体积水
        在混凝土桥梁中，主梁是混凝土桥梁的主要承力部件。结构设计的过程中，要对系统进行细致分析，优化关键部位设计，借助专业的理论计算提升设计成效，以便更好地满足施工规范要求。在混凝土桥梁使用过程中，经常会出现主梁箱体内积水的问题。这种积水会对混凝土结构桥梁的主梁预应力钢筋产生损伤，导致混凝土桥梁主梁的安全性能下降。这一问题的产生一定程度上是因为主梁细节设计不科学，系统内的排水设置不合理，导致桥面积水无法在短时间内排除，通过梁顶缝隙流向箱体内部，最终汇集产生积水。伸缩缝是混凝土桥梁的重要组成部分，对混凝土桥梁的伸缩性、行车舒适度等会产生直接的影响。在设计的过程中，如果对混凝土桥梁的主梁徐变考虑不周全，那么将会出现型号选择不合适等问题，造成梁端在高温时出现积压而受损。在低温时出现梁体被拉坏等现象。
        4施工工艺
        桥梁设计过程中，不能忽视施工工艺对于结构耐久性的作用，桥梁结构的细部设计往往通过施工工艺体现，因此在设计过程中应强调施工工艺，并使其落实在设计施工全过程中。如在混凝土材料方面，要根据工程实际情况，在设计阶段规定混凝土的强度等级、水灰比、最大氯离子含量、碱含量、振捣方式、养护方式和工期、保护层厚度等指标，尽量做出量化要求，以便实际施工过程中能够对其进行严格控制，确保混凝土的质量，减少混凝土有害裂缝。其他施工工艺的选择应充分结合实际施工能力和施工技术水平，在确保达到设计要求的前提下，采用新技术、新材料、新工艺，以期提升施工质量，确保桥梁结构耐久性设计的合理性，减少运营过程的维护成本。
        【结束语】随着我国综合实力的不断提高，以及城市化建设的持续深入，建筑行业发展得越来越好，建筑物的修建质量也得到了越来越高的重视。而混凝土作为建筑工程施工时最主要的施工材料之一，其质量与施工技术将会直接影响建筑的最终效果。为此，建筑企业的相关部门应当认识到这一点，并且在施工的时候重点关注，采取有效措施加以优化实施，确保混凝土施工的高效生成。
【参考文献】
[1]延焱.基于耐久性视角研讨公路桥梁设计要点[J].交通世界，2018（22）：102-103.
[2]李建军.公路混凝土结构桥梁耐久性研究[J].广东科技，2015（14）.