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摘要:混凝土施工技术的应用严重的影响了道路桥梁的质量,混凝土是道路桥梁工程当中重要的构成和组成部分,所以说混凝土对于道路桥梁的建设非常重要。本文就混凝土在桥梁工程中的应用做了详尽的分析。
关键词:混凝土桥梁工程 应用分析
混凝土在工程当中具有非常重要的应用价值,因为混凝土具有较强的硬度,对于承载较重的物体具有很高的价值,道路桥梁在应用的时候,许多的超重车辆频繁的经过,如果不能保证道路桥梁的硬度,就会造成道路的塌陷,不仅阻碍了车辆的正常通行,还会严重威胁到人们的生命安全。
1桥梁工程混凝土使用利弊分析
混凝土的优点在于:可就地取材,成本低;具有良好的可塑性与可模性;具有比较高的抗压强度;施工结束后仅需要较低的维护与保养费用。不过事物总是一分为二的,混凝土在具有这么多优点的同时,也存在着自重大,比强度小,抗拉强度低,接缝较多,生产周期长且质量难以控制等缺点。随着我国经济的发展,道路桥梁工程的建设显得愈发重要,混凝土也逐渐成为了目前施工建设中用量大的人工建筑材料。当前混凝土的施工技术还存在着比较多的问题。例如正确的混凝土配比方案,合理的施工技术手段以及有效的施工管理体系等,都没有一个很好的规范,道路桥梁才会出现各种裂缝横生,路面裂开甚至崩坏的严重现象。因此对混凝土的应用现状进行仔细研究,提高混凝土的强度,优化混凝土施工体系,改善整体施工质量。才能有效地提高施工效率,降低道路桥梁建设成本,推动交通事业的快速发展。
2 桥梁工程混凝土各阶段应用分析
目前混凝土的整体施工流程大致分为制备、运输、浇筑、养护四个阶段。
2.1 制备
(1)原材料选择。目前工程上使用多的混凝土是以硅酸盐水泥为胶凝材料,以沙石为骨料,加水等拌制而成的水泥混凝土。混凝土的质量很大程度上是由选用的原材料性质及相对含量决定的,因此对原材料的选择必须严格把关。通常来说,水泥强度的等级应与混凝土的设计强度相匹配,一般以水泥强度为混凝土强度等级的1.5 到 2 倍为宜,不应过高或过低。骨料选择方面,应该遵循有害杂质含量低,泥沙含量低,颗粒粗细适中,级配合适,具有一定坚固性及抗风化性的原则。除此之外,在混凝土拌制时往往需要加入大于水泥质量 5%的掺合料,例如粉煤灰、硅粉、超细矿渣等,起到提高混凝土的强度和性能,节约水泥用量的作用。
(2)配合比确定。在混凝土配合比设计前,应根据施工要求和工作环境的条件,做一些必要的原材料实验,以便合理确定单位体积中各组成成分的比例关系。另应根据工程要求的强度等级、抗渗性、抗冻性条件等,借助经验公式确定混凝土的大水胶比与小胶凝材料用量,得到混凝土的初步配合比。接着进行和易性实验、单位用水量及砂率调整等一系列步骤,得出满足混凝土和易性要求,强度和耐久性要求的基准配合比。然后在基准配合比的基础上,在实验室制作混凝土试件,养护到标准龄期后对其进行一系列强度、抗渗、抗冻试验,再经过反复对比和修正后得到实验室配合比。后根据施工现场的砂、石料含水率,骨粒的超逊径情况等来调整得到终的施工配合比,以供工程实际施工使用。
2.2 运输
混凝土在搅拌完成后,应及时运送至施工地点。一般选择搅拌运输车进行输送,运送过程中搅拌筒需要不停转动,保证混凝土的均性,避免混凝土发生凝结现象。在混凝土的运输过程中还应控制运送时间尽可能短,使混凝土的流动性和坍落度不会发生大的改变。此外,在混凝土进行倾倒时,应控制倾倒高度不超过两米,防止大颗粒骨料与砂浆分离出现离析现象。
2.3 浇筑混凝土的浇筑是整个施工流程中关键的环节,对混凝土工程的质量起着至关重要的作用。在浇筑过程中,混凝土一般采用分层浇筑的方式,且每一层的厚度都不宜超过 50cm。浇筑时还应注意控制时间,必须要在前层混凝土凝固之前完成对下一层混凝土的浇筑工作,具体间歇时间应根据所采用的混凝土等级,当地气温以及施工水平来严格确定。浇筑过程中还有一个十分重要的环节称为振捣,振捣的主要作用是排除混凝土内的气泡,使混凝土密实结合从而提高整体强度。振捣时应注意控制振捣棒的插入深度和振捣力度,遵循垂直插入,快插慢拔的原则。其次应把控振捣时间,每次振动时间控制在 20-30 秒之间,不宜过短或过长,过短则混凝土振捣不密实,过长则会使混凝土发生离析,均会影响到工程整体质量。在浇筑工作完成后,应对混凝土表面进行抹平处理,防止表面发生开裂现象。
2.4 养护混凝土浇筑完毕后,应及时进行养护工作。混凝土养护期的强度增长主要受到两个因素的影响。一是干湿度,干湿度直接影响到混凝土强度增长的持久性,如果混凝土长期处于干燥环境,其强度的增长会随水分的逐渐蒸发而减慢甚至停止。只有保持混凝土长期处于一定的潮湿环境,其内部的水泥水化反应才能得到足够的水分供应而持续发生,混凝土强度才能不断的增长。所以一般混凝土要在浇筑完毕 12h 内对其进行覆盖并开始洒水养护,养护需持续进行,养护时间不低于 28d。二是养护温度,养护温度决定了混凝土内水泥水化反应的快慢,在一定的温度范围内混凝土强度随养护温度的提高而增加,一般适宜的养护温度是 5-20 ℃。因此,在冬季浇筑混凝土时,温度不能过低,浇筑完毕后应及时进行覆盖保温,必要时增加挡风保温措施。
3 桥梁工程混凝土工艺质量研究
3.1 原材料质量控制
混凝土施工作为桥梁施工的重要部分,对其原材料进行合理控制具有重大影响。首先,保证原材料的生产商厂家合格,合理检验材料性能,针对施工规范内容,对水泥、砂石等进行全面检测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆砂子、石子材料的变异性较为明显,含泥量高于 2% 的砂、含泥量高于 1% 的碎石材料中,表面包覆状况十分常见,会引起集料、水泥之间的粘贴效果差,用水量增加。混凝土级配发生变化的原因一般是各级碎石粒径的含率变动导致,对新拌合的混凝土、混凝土性能等均会产生负面影响。骨料含水率变化是,水灰比受影响较为明显,进而会引起混凝土强度发生改变,为此,进行适宜比例的碎石、砂子选取可实现集料、水泥之间良好的粘贴效果,可保证混凝土的各级填充,增加其和易性;为了避免混凝土强度导致的裂缝裂痕等质量缺陷,需要合理控制骨料的级配。
3.2 混凝土配比控制分析
为了保证铁路桥梁施工中的混凝土强度满足要求,需要对配合比进行优化调整。从桥梁工艺操作的角度出发,可进行试验配合比分析。材料进场后,送样本至实验室进行鉴定、试配处理,保证配合比满足设计要求、规范规定内容。一般混凝土施工中,科学试配可提高混凝土强度、耐久性,进而缩减施工周期,降低施工成本。为了保证混凝土的配合比合理,需要使用相应满足技术性能的水泥、砂石进行试验,控制水泥强度、碎石级配(< 25mm)、吸水率(≤2.0%)、含泥量(≤0.5%)等。提高混凝土施工的强度、抗裂能力。作为铁路桥梁的主要受力结构,预应力混凝土的性能质量不容忽视。混凝土表面易产生裂缝裂痕等质量缺陷,为此,进行混凝土配比优化,减水剂的掺和,可提高混凝土的和易性,进而提高密实度、耐久性。混凝土工艺操作中,减水剂的添加可降低用水量(25%),增加水泥浆与骨料之间的附着效果。混凝土拌制问题需要引起重视。一般包括小型及大型集中拌制。需要注重材料均匀性、材料投料顺序的搭配,搅拌时间的合理性,保证拌制材料的均匀混合,混凝土具有良好的和易性,添加一定量的外加剂,便于对混凝土的流动性、坍落度进行合理控制,提高混凝土施工的工艺质量,保证铁路桥梁的稳定性、科学性施工。
3.3 混凝土浇筑和振捣
混凝土浇筑施工前需要根据项目工程的条件、设备仪器、人力资源等进行方案分析,保证浇筑厚度、浇筑起点等满足科学施工的要求。浇筑操作中,未经审批不可进行方案变动,铁路桥梁施工中,其工艺质量的要求需要注重下述问题。第一、浇筑混凝土前,需要进行钢筋保护垫块检测,保证紧固度、位置等合理,对应模型紧固件、振动设施良好,避免模型存在缝隙的状况。第二、底板浇筑环节中,避免桥梁底板混凝土过厚的状况,混凝土浇筑至底板高度后,采用内膜顶灌注法施工,避免插入式振捣操作,防止发生混凝土离析现象,灌注操作时,避免振动棒进行混凝土推移操作。第三、浇筑施工中,进行相应的检查验收处理,保证对应钢筋、摸板施工满足管理需求,一旦发生支撑不稳、螺栓松动的状况需要及时进行拧紧操作,对漏浆事故进行经济堵塞处理,避免预埋件、钢筋搭接的错位状况,一旦发现即刻进行整治处理。第四、针对梁体底板、腹板的浇筑施工中,需要进行侧振处理,并记住高频振动法实现振捣成型处理。桥梁混凝土施工中,插入式振动较为常见,辅助平板振动器进行震动处理。保证混凝土表面无气泡、无下沉后停止振动,且总振动实际不低于 30s。第五、桥面混凝土浇筑中,标高需要进行抹平、赶压处理,保证对应坡度、平整度满足施工技术要求。此外,为了促进桥面平整度、混凝土紧密度合理,可进行收浆抹平操作,避免裂痕、不平整等质量缺陷问题。
3.4 混凝土养护
混凝土养护操作是铁路桥梁施工的重要部分,需要严格控制养护温度、养护湿度,保证内外温差在合理范围内,控制表面裂痕裂缝的发生。根据铁路桥梁的混凝土施工,项目要求等进行养护操作的时间控制,保证拆模后进行覆盖保护,避免现场温度骤变引起的质量缺陷。保证大体积混凝土强度、韧性满足工程需求,养护操作中,保证下述问题合理满足。第一、浇筑混凝土后,需要在混凝土收水后进行表面养护处理,借助塑料薄膜、养护液等材料实现保温控制。此外,吸水性织物也可以起到保湿的效果,便于表面水分的合理分布,避免水流过大、流淌斑纹的负面影响。保温层铺设后,需要进行砂、土、麻袋等编制物的覆盖处理,加强对保温厚度的合理分析。第二、养护操作中,需要对混凝土温度进行全面监测,避免混凝土内部温度过高、温差过大的状况,一般内外温差控制在15℃为宜,进而进行保温层的逐层拆除,当混凝土内外温差接近控制值后,需要进行全部拆除处理。需要引起注意的是,避免当地暴雨、寒潮等天气的影响,冬季施工中加强冬施的处理。第三、大体积混凝土作业中,可考虑蓄水养护保温方法进行施工,蓄水深度需要保证在20mm 左右,可在蓄水施工周边进行砂浆抹平处理,保证出水管合理设置,实现温度的良好控制。
3.5 其他混凝土质量优化措施
可通过降低入模温度实现控制施工温度的目的。大体积混凝土浇筑中,需要避免强日光照射的影响,保证对骨料碎石进行及时降温处理,如洒水操作,蓄水池内部的水温也需达到对应要求,避免浇筑环节入模的质量不满足技术要求。铁路桥梁的混凝土施工中,需要及时进行大体积混凝土温度变化的监控,避免温差引起的质量缺陷。此外,泵送混凝土中,一般分为分段泵送、自然流淌等方法,可降低混凝土管道的额外冲洗作业,形成较高的泵送效率,便于进行不同层间混凝土浇筑间隔的合理协调。大体积混凝土浇筑中,表面水泥浆一般厚度较大,初凝后进行合理碾压、打磨操作,降低裂缝等质量缺陷问题具有重大影响。
4结束语
混凝土施工技术在道路桥梁建设的过程中起着举足轻重的作用,关乎着整个工程的质量和投入使用后的安全问题。本文分别从混凝土的优缺点和在工程中的应用两方面进行了详细的研究和探讨,并提出了一些如何提高混凝土施工质量的方法措施,旨在解决当前混凝土施工过程中存在的一些问题,并给从事道路桥梁建设相关工作的专业人员提供参考和借鉴,提高工程施工效率和经济效益,推动我国道路桥梁建设快速发展。
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论文作者:董元元
论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/21
标签:混凝土论文; 强度论文; 桥梁论文; 质量论文; 骨料论文; 温度论文; 操作论文; 《基层建设》2017年第12期论文;