楊 波 郭云芳
內鄉縣農村公路管理所
路橋樁基施工中混凝土的應用
楊 波 郭云芳
內鄉縣農村公路管理所
近年來,隨著公路工程規模的不斷擴大,路橋數量日益增多。在道路橋梁基礎工程中,混凝土因其較高的耐久性和較強的承壓能力而得到廣泛應用,它屬于比較傳統和常見的建筑材料。在道路橋梁施工過程中,只有對混凝土和易性進行嚴格控制,對流動性和含水量進行綜合考慮,對配合比和砂率等關鍵指標進行認真分析,還要對混凝土泵送、振搗、清孔等施工環節進行重點控制,才能夠確保道路橋梁工程中樁基礎的安全和質量得到進一步提高。本文主要圍繞混凝土在路橋樁基礎施工中的概況,重點分析了道路橋梁樁基礎混凝土施工工藝,以期能為有關方面的需要提供借鑒和參考。
路橋樁基施;混凝土;施工工藝
在道路橋梁工程中,通常樁基礎是不可缺少的組成部分,另外它也是道路橋梁工程的關鍵結構,直接影響著道路橋梁工程的使用功能和結構安全。樁基礎具有復雜的工藝條件,因為通常道路橋梁工程的樁基礎所使用的鉆孔灌注樁具有較大的直徑。其中全套管施工法和泥漿護壁法均屬于鉆孔灌注樁的主要施工方式,在回轉鉆削成孔、沖擊鉆孔和沖抓鉆孔時經常使用泥漿護壁法;全套管施工法具有較為廣泛的應用范圍,不過其具有較為復雜的施工過程。但是不管任何施工工藝,都需要應用混凝土施工技術。
砂石、水泥和外加劑均屬于混凝土的主要構成材料,將以上材料通過適量的水與相應配合比拌制成的混合料,它具有流動性,所以能夠有效澆筑孔內,想要使水下混凝土的抗壓強度得到保障,只有通過一定的混合比設計才能夠實現。混凝土在路橋工程樁基礎中發揮著重要作用,一是結構與地基的接觸面積得到增大,上部結構對地基的壓應力有所降低,按照物理學原理來講,接觸面積與應力大小在同樣壓力作用下成反比,混凝土具備制作大截面構件的性能,能夠使道路橋梁結構基礎截面制作的需求得到很好滿足;二是維護作用,混凝土不但凝結固化性能良好,而且具有和易性,可以很好的維護基礎中鋼筋等材料;三是承壓作用,承壓是混凝土的重要作用之一,而道路橋梁結構上部荷載通過樁基礎可以傳遞到地基上的最下端構件,其在符合承擔上部結構自重和橋面或路面活荷載的要求后才能夠承受壓力。
1、確保足夠的流動性。根據上述內容能夠看出,流動性是混凝土所具備的特征,而將混凝土澆筑在灌注樁內時,攪拌和振搗很難實現正常作用條件下的效果,所以想要達到密實效果,需要通過混凝土自重來達到,不過假如混凝土具有較差的流動性,則很容易造成管道堵塞,無法進行正常的灌注,嚴重情況下還會出現嚴重的質量安全事故。所以,施工單位需要通過行之有效的措施使混凝土的流動性得到保障。
2、確定配合比。因為一般在地下進行混凝土路橋樁基礎施工,導管法施工是經常使用的方式,混凝土具備良好的配合比以確保其流動性和和易性是導管法施工的關鍵所在。道路施工以前,在對混凝土進行攪拌時,需要根據混凝土設計強度對砂、水、石和水泥的比例和用量進行合理選擇,水泥用量需要高于經驗數據和設計要求,假如用外加劑,可以減少水泥用量,但每立方米必須高于300Kg,初凝時間要確保與工序要求相符,通過測試坍落度,確保其滿足設計要求。對于混凝土結構性能而言,配合比發揮著重要作用,主要在以下兩方面有所體現,一是保障混凝土結構承載力需要良好的配合比;二是想要滿足混凝土施工工藝需要良好的配合比,如果配合比達不到要求,會在施工過程中造成堵管、卡阻等情況的出現。
3、泵送。在路橋樁基施中,混凝土一般通過泵送施工輸送至指定地點。相比于一般輸送方式,泵送施工具有施工便捷、效率高等特點。一是能夠使人工用量有所減少,使施工效率大幅提高,所謂的泵送施工,主要指將混凝土通過泵的機械動力進行傳輸,相比于傳統的人工運輸方式,泵送能夠使工作效率大幅提高,工程成本大幅節約;二是垂直運輸能夠通過泵送施工來完成。所以,想要使泵送混凝土的質量得到提高,需要將以下兩點做好,一是混凝土的出管口在泵送時要與澆筑點保持合理高度,太低不利于澆筑面的控制,太高混凝土會快速下降,導致離析情況的出現;二是對泵送混凝土的速率進行合理控制,不允許過慢或過快,太慢容易造成新老澆筑界面的形成,整體性不好,對結構安全造成一定影響,太快的話自密實和振搗很難跟上,容易有質量問題出現。
4、導管。在混凝土豎向澆筑時,導管作為主要部件,施工單位往往嚴格要求導管的質量,要保持光滑的內壁,內徑控制在大于20cm且小于30cm的范圍內,混凝土的灌注通過砍球法完成,采用塞通過試驗測試導管的暢通性,避免卡阻問題出現在澆筑過程中。一旦導管出現卡阻,會嚴重影響到混凝土的質量,主要體現在以下三個方面,一是未澆筑的混凝土在卡阻后會錯過最佳初凝和終凝時間,不僅會浪費大量工程材料,而且會造成質量問題的出現;二是原來已經澆筑的混凝土在卡阻以后與隨后再澆筑的混凝土之間存在不合理的施工縫,對結構的安全可靠性和整體性造成一定影響;三是對工程的施工進度造成影響,會延誤工期甚至窩工。
5、清空。當鉆孔達到設計標高以上一定標高時可以進行清空,要確保沉渣厚度、標高和預留標高與設計要求相符合。清孔切實做到孔壁光滑、無松散土壤、無雜質以及標高符合要求。在道路橋梁工程樁基礎是施工時,如果沒有徹底清空孔底,會嚴重影響到工程質量,一是如果沒有清理干凈孔壁,會損失摩擦樁的摩擦應力,從而對結構安全造成一定影響;二是如果沒有清理干凈孔底部,會導致標高存在誤差,不均勻沉降會在后期上部荷載的作用下形成,從而對道路橋梁工程結構安全造成嚴重影響;三是容易造成混凝土結構中摻雜其他物質,導致結構間裂縫或蜂窩形成,對工程安全造成嚴重影響。
總之,在道路橋梁工程中,路橋樁基礎作為最底部的承載構件,其主要作用就是將道路橋梁上部荷載傳遞到地基層。作為承壓材料的混凝土在路橋樁基礎施工中得到廣泛應用。施工單位想要確保樁基礎的質量可靠,就需要對的水泥、砂石和混凝土外加劑進行嚴格把關,確保原材料符合設計要求,攪拌、泵送、澆筑和養護過程需要根據科學的配合比來完成,確保各個環節科學合理,從而使混凝土工程質量得到保障。
[1]代莉芳;混凝土在路橋樁基施工中的作用及技術[J];民營科技;2010(03).