浅析土木工程路桥中大体积混凝土结构的施工技术

发表时间:2021/6/9   来源:《科学与技术》2021年2月第5期   作者:张诚
[导读] 近年来,经济发展迅速,我国的土木工程建设的发展也有了创新
        张诚
        山东省泰安市公路事业发展中心第一工程部,山东 泰安 271000
        摘要:近年来,经济发展迅速,我国的土木工程建设的发展也有了创新。在城市化建设中,道路桥梁发挥着重要的作用,促进了城市和乡镇的交通发展,也带动了周边的经济发展,方便了人们出行,对社会发展有重要的意义。同时道路桥梁也承载着人们的生命安全。混凝土裂缝是道路桥梁工程当中常见的问题,必须处理好每一个施工环节,保证道路桥梁的质量安全。
        关键词:土木工程路桥;大体积混凝土结构;施工技术
        引言
        高性能混凝土在道路桥梁的施工过程中具有较高的实施优势,能为提升道路桥梁的安全性、发挥较高的性能表现提供优势帮助。但是在施工过程中,同样需要探索高性能混凝土的应用特点,有效规避不良的施工质量影响因素,同时也能明确高性能混凝土的技术优势,将其发挥出最大的使用效果,一般要能根据具体的道路桥梁施工位置,科学采取高性能混凝土有效施工控制应用手段。
        1高性能混凝土的优良特性
        1.1耐久性强
        高性能混凝土具有较高的耐久性表现,主要是其在材料质量控制上较为严格,材料的基本性能较好,使得其具有较高的耐久性表现,耐久性增加之后,结构体的合理使用年限显著提升,对于部分重要道路桥梁结构物、不便于经常需要加固返修的道路桥梁结构等,都具有较高的应用价值,尤其是在环境条件较为恶劣、结构受力较为复杂的位置,利用高性能混凝土能取得较高的耐久性表现。
        1.2抗压强度大
        高性能混凝土最为显著的性能特点就是抗压强度大,其往往能具备较好的结构科学施工效果,能做到在特殊荷载施工中,发挥出较高的结构性能表现效果。利用高性能混凝土较高的抗压强度,能有效控制构建的截面尺寸,节约使用空间,同时能提升结构体的安全性,使得混凝土结构在使用过程中,具备更高的使用性能表现。
        1.3稳定性高
        高性能混凝土的稳定性高,能具备较高的环境适应能力,优势是在施工中,通过各种有效外加剂的辅助工艺技术,能在高性能混凝土稳定性的提升方面具备较高的稳定因素、湿度因素等管控作用,更好地解决高性能混凝土内外温差、施工温度带来的各种问题。较好的稳定性表现,能使得各种工程结构的性能不断提升,比较全面科学地规避不良的结构风险隐患问题。
        2道路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因
        道路桥梁混凝土裂缝形成的原因主要包括以下几个方面:第一,材料质量问题。一方面,在材料的选择方面,施工单位质量把关存在一定的纰漏,导致不合格的原材料进入到施工环节。另一方面,施工单位为了节省成本会选择价格低廉质量无法保证的材料,增加了混凝土裂缝的风险性。第二,施工方法不科学,没有根据道路桥梁的具体使用需求以及施工位置的地理特征采取加固措施。第三,配比不合理。混凝土是由多种材料混合而成,每种材料都有一定的比例,必须严格按照标准规范进行操作,材料使用比例不合理、施工技术不符合规范都容易造成混凝土裂缝问题。第四,没有控制好施工温度,导致混凝土结构在内外应力的作用下产生裂缝。第五,养护工作不到位,没有控制好混凝土表面的湿度,导致裂缝出现。第六,没有进行细致、及时的修复工作。大的裂缝不是一时形成的,不进行定期的检查和修复可能给工程的质量安全造成更大的威胁。


        3道路桥梁施工中混凝土裂缝的防治措施
        3.1优化施工配合比
        在道路桥梁混凝土结构施工中,重视混凝土各项组成材料配比工作,应依据实际的工程需求,进行不断的试验,最终确定混凝土组成材料的比例,构建最佳的混凝土配比方案,确保混凝土结构质量达到道路桥梁混凝土工程标准。在不能削弱道路桥梁结构强度的前提下,可控制水泥材料的使用量,不断优化材料配比。为了保障混凝土结构施工质量,可加强集料配比实验工作,选取不同规格的集料进行全面的实验,最终筛选出符合道路桥梁混凝土施工要求的集料进行有效施工,进而保障道路桥梁施工质量,降低混凝土结构出现裂缝的概率。
        3.2拌和料的质量控制
        3.2.1控制原材料质量
        在防治道路桥梁混凝土裂缝问题上,最常用的防治手段为原材料的质量控制。尤其是在筛选水泥时,从水泥型号、强度以及水热化等多方面因素进行综合考虑。若是部分水泥材料的水热化程度较低,则会降低混凝土结构的强度,使道路桥梁的承载力下降。若是在组合材料配比中,加入过多的水泥,则会增加混凝土结构的发热量,影响道路桥梁工程质量。在具体的道路桥梁工程实践中,需重视材料配合比,综合配比性能较佳的水泥材料,在进入施工现场前,对道路桥梁混凝土集料进行验收,确保集料符合道路桥梁施工需求。
        3.2.2严格控制水泥剂量
        在道路桥梁混凝土组合材料设计方案中,加强混凝土结构中水泥施工材料质量的控制,确保水泥材料的使用量误差在可控范围内,最大限度避免混凝土结构裂缝的出现。有相关的研究表明:水泥材料的使用量与其水化热的相关性呈现出正向相关性,即在1m3的混凝土施工材料中,水泥材料的使用量增加10kg,混凝土结构的水化热温度出现上升情况,约上升1℃。对于控制混凝土结构裂缝有着重要意义,进一步说明水泥材料使用量的合理配置,在降低混凝土材料的温度应力方面发挥着重要作用。在外加剂的选择中,针对不同的目的选择不同的外加剂,确保混凝土材料的质量标准达到道路桥梁混凝土结构需求。在不影响混凝土结构强度的前提下,为了减少混凝土施工材料搅拌过程中的用水量,可选用高效减水剂。高效减水剂的使用,既可以达到改善混凝土和易性的目的,又可以达到增强混凝土早期强度的目的。用水量的减少,实现水资源的有效节约,也降低了混凝土材料的干缩性,大大减低混凝土结构裂缝的出现。
        3.2.3严格控制用水量
        在混凝土施工材料的混合中,内部都含有一定的水分,对混凝土施工材料的干缩性产生影响。针对混凝土施工材料中含水量程度的不同制定不同的控制策略:①道路桥梁混凝土压实环节易因混凝土组成材料中含水量过高出现质量问题,无法实现预期施工目标,使得混凝土横断面出现较大的起伏,同时也使得混凝土施工材料出现分离情况,上层多为水泥浆,下层多为结合料,对道路桥梁混凝土结构整体施工质量造成不良影响,且大大增加混凝土结构裂缝的出现;②混凝土施工材料中含水量过少,使得混凝土施工材料出现松散现象,形成横向裂缝,严重影响道路桥梁混凝土结构的施工。因此,在混凝土施工材料的搅拌中,应尽量减少水的使用量,合理用水,避免出现上述裂缝问题,影响道路桥梁整体工程质量。
        3.3严格控制施工工艺
        要想实现混凝土结构裂缝减少的目标,既要重视混凝土施工混合料的配置工作,也要重视混凝土结构施工技术工作。采取相应降温措施,可有效预防大体积混凝土构件裂缝的产生。在道路桥梁混凝土结构施工后,内部的温度会在3~5d内升至峰值,随后出现回落现象,进而使得道路桥梁混凝土结构出现裂缝,所以在混凝土结构内部降温中,可使用冷凝水管,达到混凝土构件的降温目的。另外,在混凝土结构浇筑和振捣过程中,可运用先进的搅拌施工工艺,旨在降低混凝土施工混合料水化热。先进搅拌施工工艺的运用,可以抑制水分向石子与水泥砂浆界面聚集的趋势,进而保障混凝土结构的紧密性能,持续增强混凝土结构的抗压性。
        结语
        综上所述,道路桥梁在我国的城市化建设和经济发展中有重要的作用。为了保证人们出行的安全,道路桥梁的质量必须得到重视。选择优质的材料和先进的施工技术,进行科学的设计和施工,做好施工过程中的温度控制和养护工作,能够在一定程度上避免混凝土裂缝问题。
        参考文献
        [1]朱凯云,刘帅,张慧星.高性能混凝土应用于道路桥梁施工的要点探析[J].中国建材科技,2018,27(5):48,56.
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