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摘要:路桥桩基施工工程当中,混凝土为主要的建筑材料,所以混凝土技术是整个路桥工程质量的关键。本文首先对混凝土施工技术做了概述,然后分析了道路桥梁桩基工程中混凝土技术缺陷,最后详细阐述了混凝土技术在路桥桩基施工中的应用。
关键词:混凝土技术;路桥桩基;运输;水下灌注
一、路桥桩基施工对混凝土质量的要求
竖向的荷载桩上部荷载传递到土层中依靠的是桩侧面的摩擦阻力与桩端部的阻力,并且桩的竖向承载力与桩穿过土层的能力存在一定关系,还与桩底的承受力、力层性质并、桩外形有一定关联。要想使横向荷载的承受力增强,就要对荷载进行转移,将荷载力传到内侧土体中,而横向承载力则与侧土层抗力系数、抗弯刚度存在密切相关性。在路桥施工中,较为常见的是竖向荷载的桩基。通常情况下,群桩会由多根桩基构成,荷载传递需要借助承台的力量,实现荷载朝向多根桩顶传递的效果。承台与地面接触时,会形成一个低承台群桩基础结构,这样,承台、桩基、土三者之间会相互作用,使群桩达到最优的承载力效果。而对于路桥桩基来说,桩头损坏的情况时有发生,尤其是混凝土桩,在高强度的荷载作用下桩头将非常容易发生变形,如果打击的时间过长,也会造成能量超限情况,不利于桩基的稳定。
对混凝土质量的控制首先要确保其具有和易性和流动性,这对混凝土的振捣过程有着直接的影响,在桩基的施工中,对下水桩基进行灌注,保证混凝土的流动性,避免出现堵管的而导致桩基的倒塌。其次,要保证混凝土的抗压强度。随着灌注深度的变化,混凝土的抗压强度也会随之变化,这就需要在进行深水灌注时,利用配合比设计来处理未经振捣的水泥,进而提高水泥在使用过程中的强度。同时要确保混凝土的粘聚性和保水性,进而避免出现混凝土离析和卡管的现象。可见,只有保证混凝土的各种性能符合桩基施工的要求,进而保证路桥桩基施工的整体质量,进而保障路桥建设工程施工的顺利进行。
二、道路桥梁桩基工程中混凝土技术缺陷
(一)抗拉力较弱
我国路桥工程建设中应用的混凝上多属于人工材料,也就是通过用水泥、水和砸碎砂石等建筑原料按照一定的比例搅拌硬化形成的,在这过程中,砂石有效发挥形成结构的作用,控制水泥的缩小、变形,形成实用性强的工程建筑材料。但是由于砂石属于硬性材料,较大脆性,受到一定的外界推力或拉力易发生裂痕现象。因此,抗拉力较弱是混凝上结构的路桥出现质量问题的重要原因。
(二)弹性性能不强
通常投入使用的混凝土材料具有良好的抗压性能,抗压强度在合格标准7.5~60MPa之内。混凝土材料的一大优势是,如果在路桥施工过程中加入了高效的减水性与掺合料可能会提高混凝土的抗压性,这时的混凝土抗压强度能达到100MPa以上。但是影响工程质量的一个重要因素是混凝土材料缺乏良好的弹性,屈伸性能不强,在承受荷载量大的物体或者是受力不均时,会导致承受的部位因巨大的压力而出现裂缝。
(三)极易发生变形
热胀冷缩是混凝土材料的一个特性,在外部条件或结构内部受到温差变化时,混凝土的热胀冷缩性质也会导致混凝土发生变化,必然产生收缩变形。如果采用一定的技术手段来约束混凝土变形,则混凝土内部结构会出现一系列的变化,产生应力,若应力超过混凝土本身的抗拉强度时,混凝土会出现裂缝。在路桥施工过程中,混凝土中含有的水分子也会逐渐地蒸发,混凝土的湿度不断下降,体积逐渐变小,混凝土也会发生变形。在混凝土水分流失的过程中,由于混凝土表面水分流失速度比内部水分流失速度快,这样有差异性的水分流失速度也会造成混凝土结构出现裂缝。
三、混凝土技术在路桥桩基施工中的应用
(一)混凝土施工准备工作
混凝土施工准备工作做得是否到位影响着工程施工的效率,因此,要做好混凝土施工的准备工作,为施工技术的开展打下基础。
首先,要做好施工图纸的工作,包括图纸设计和材料审查。施工图纸可以指导工程项目的开展,必须要保证图纸设计的合理性和科学性,且在施工前,联系各参建单位共同审核,根据各自的要求找出图纸设计中的问题,及时解决。同时,要根据图纸设计的要求,检查混凝土施工中的材料,保证材料质量过关且符合建设要求。
其次,细化施工内容,从部分入手,找出各个施工环节的注意事项,并提前做好预案,避免突发状况。同时做好材料规划,把控各环节所需材料,做到材料齐全。另外,明确任务,在施工前,要做好技术交底工作,明确施工人员的责任和义务,了解施工流程,掌握施工技术,进行规范化的施工操作。同时要检查并维修施工设备,保证其能政常开展工作。
最后,考察周围环境,地质状况和自然环境等都会对混凝土施工产生一定的影响,因此,在施工前,要做好地质勘测工作,了解施工地区的气候变化情况,准备好应急方案。
(二)合理配置混凝土
在路桥工程的桩基施工中,施工人员必须严格按照我国有关混凝土施工的标准、规范,来很好控制施工混凝土的配合比。
第一,控制混凝土的初凝时间,一般在7~8h左右。
第二,控制含气量,1.7%以下的含气量是较为合适的。
第三,控制坍落度,坍落度范围一般控制在90~100mm。首先,掺合料的选择,矿物掺合料具有比较优势,矿物掺合料不但可以增加混凝土的活性,还能提高混凝土的密度,增加混凝土的强度,是掺合料的首要选择。其次,水泥的选择,要保证水泥的强度,硅酸盐类的水泥具有良好的效果,要着重考虑。最后,细骨料的选择,细骨料中的杂质含量具有严格的要求,以不含杂质为宜。细度模数要控制在2.5以上,含泥量要控制在2%以下。粗骨料的选择,要及时清理杂质,含泥量要控制在1%以下,粒径的范围一般在5~31.5mm。
第四,外加剂的选择,在使用外加剂时要综合考虑其性能、质量,选用性能高的,减少不良反应的发生。
第五,粉煤灰的选择,粉煤灰可以提高混凝土的强度,是比较重要的材料,要保证其细度模数控制在二级以上,保证粉煤灰的内里没有杂质。
控制原材料质量非常重要,只有保证原材料质量,才能确保混凝土施工质量。如表1所示即为混凝土原材料每盘称量的偏差。
(三)混凝土的运输
由于区域不同、等级不同、强度不同,在混凝土的浇筑过程中强度类型也会不一样。为了保障强度类型,在第一车混凝土到达施工现场时,首先要对混凝土进行质量检测,以确定混凝土的强度等级。后期的混凝土卸料工作需要安排专业人员来进行整体的操作,确认无误之后再进行卸料。搅拌站以及现场的泵送及时做好交接工作,避免中途出现错误。为降低混凝土在使用过程中出现错误,首先要保障混凝土的运输过程,以便提升施工质量。
(四)水下混凝土灌注施工工艺
第一,导管法灌注混凝土中。路桥工程桩基混凝土灌注施工中应选用竖向导管进行施工,导管质量直接影响着工程施工的整体质量。在导管选择中,应确保其内壁光滑,一般情况下内径控制在20~30cm。如表2所示即为导管的最小埋入深度。为避免出现钢筋骨碰撞等问题的出现,应避免法兰盘出现在底节管下端。漏斗底部位置到孔口位置之间的距离必须比一节中间管节长度多出一些,同时进行球塞通过试验,混凝土灌注选用砍球法进行施工。
第二,清孔。当孔达到设计标高时需要立即清孔。清孔作业应在钻孔符合设计标高后进行,从其沉渣厚度进行分析,支撑桩应在设计规定以上,摩擦桩必须确保其与设计要求相符合,当无法达到设计要求的情况下,应确保桩直径在1.5m以上及长度在米以上时,沉渣厚度应控制在500mm以下,清孔施工中可通过换浆法进行泥沙量地检查。
第三,连续灌注混凝土。首先,在水下灌注混凝土中,要确保混凝土的灌注质量,在混凝土连续灌注中,若采用导管法进行水下混凝土浇筑,就会使得导管产生堵塞的不良现象,进而影响到首批混凝土的灌注质量和效果,因此,在采用导管法进行首次浇筑时,一定要确保混凝土的流动性和储备量满足,从而避免导管出现堵塞现象,另外,在第一次浇筑混凝土中,要确保导管埋设的深度符合要求,同时在连续灌注混凝土施工中,施工单位、监理单位等个建设单位要密切配合和合作,大力加强施工技术和质量监督和检验工作力度,进而保证
混凝土的连续灌注顺利完成,在经过灌注的混凝土井验收合格之后,将其运送到要求的施工地点,然后可以开始泵浇筑作业环节,而在泵浇筑混凝土时,作业人员务必按照进行连续地泵浇筑混凝土,同时,在连续进行泵浇筑混凝土中,作业人员还应该检查和保障混凝土的坍落度和可操作性等符合标准和要求,若在检查中发现灌注的混凝土没有达到指标的话,就坚决不使用。
结语
综上,在路桥桩基施工建设中,混凝土技术发挥着重要意义,但仍存在一些问题。因此,我们要不断加强对混凝土技术的研究,完善和解决混凝土技术中存在的一些问题,积极推广并使用新型混凝土材料,使混凝土技术在路桥施工中发挥更好的作用,为我国路桥建设作出更大的贡献。
参考文献
[1]王斌,沈健.路桥桩基施工中混凝土技术的研究[J].中华民居(下旬刊).2013(01)
[2]王晶.路桥桩基施工技术探析[J].黑龙江科技信息.2013(03)
论文作者:徐伟博
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/24
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