大面積混凝土在橋梁工程中的應用

周敏

摘要：大面積混凝土在道路橋梁施工中的應用提高了現代橋梁的堅硬程度，并為人民的生命安全做出了極大的保障。應用中應注重于滿足特定橋梁設計，考慮到計劃的使用期限。在不同橋梁建設工程中混凝土的使用規格也有所不同，混凝土施工技術在建筑預期環節起到關鍵性作用。通常情況下，橋梁建筑結構的可靠性取決于許多相關因素：主要材料的質量、精度和控制水平；保護和維護環境；材料開發和使用規格；設計細節；采用負荷（包括他們的價值和組成材料）；材料開發和耐用性。橋梁混凝土施工技術在實際應用中非常普遍，本文旨對混凝土在橋梁工程中的應用進行研究。

關鍵詞：橋梁施工；混凝土應用

混凝土相比較其他建筑材料的強度增加、耐久性也增強，極大的提高了橋梁工程的建筑質量和使用年份，大面積的混凝土現在被普遍應用到工程建設中，對于推動國民經濟和建筑工程的發展發揮了重要的作用。 混凝土在利用時會產生多種影響，若使用不慎會導致橋梁坍塌，造成人民生命安全遭到威脅。因此，大面積混凝土的使用策略在現代橋梁建筑中被重視，混凝土工程技術的應用至關重要。

一、混凝土在橋梁建設工程的應用

（一）混凝土對橋梁建筑強度的提高

在橋梁工程施工中，混凝土用量的問題最主要體現在混凝土數量和重量的使用以及相關的實際建設過程中，要求混凝土工程在預期的橋梁建設中安全運行。混凝土的使用主要是根據材料特性和強度能力來考慮橋梁建設的現狀，并評估其承受預期的危險和未來負荷的能力。橋梁工程在結構和基礎設施方面的要求極高，大面積混凝土在橋梁建設中的需求顯著增加的同時伴隨著諸多安全隱患。

最常見的確定性安全隱患是在混凝土材料進行配置時，因為技術和計算方面的失誤而使得橋梁整體質量受到影響，比如說水和水泥的配比比例等因素會產生主要的安全性問題。當大面積使用混凝土時，建筑結構的失效就很容易發生。安全因素的驗證方法不能準確地解釋強度和負載對建筑工程的影響。解決的方法是基于極限狀態原理，利用部分因素進行安全檢查。對部分因素進行標定，使結構滿足安全檢查，使用橋梁工程設計參數滿足目標的規定水平。部分驗證方法仍然是一種簡化的方法，但它能更好地處理一些混凝土參數的不確定性。混凝土工程也是基于極限狀態的原理，通過檢查在預定的目標中的混凝土規格是否超出。這種方法明確地考慮了不確定性，為橋梁建筑的安全性提供了保證。

（二）建筑設計時考慮混凝土的安全性

在大面積使用混凝土的工程中，應考慮到混凝土不同參數的不確定性，多方面分析衡量橋梁建設的安全性。因此，為確保橋梁結構的安全性，確定一個合理標準的最重要的方法之一就是評估其可靠性或失敗的可能性。橋梁工程中材料的可靠性定義為它是否滿足一定壽命的耐用性，以及不喪失橋梁預期功能的安全概率的高低，它被用來表明建筑工程是否按照需要執行。在混凝土使用量的計算中，可以采用材料失效概率作為結構安全性數據這一措施。大多數現代建筑規范已經認識到使用先進且可靠的設計方法的必要性，這些設計方法應考慮到各種各樣的不確定因素。為了驗證橋梁結構設計是否可以執行，使用統計工具對混凝土數量使用進行建模，并根據所有相關的極限狀態估計施工事故的風險。

（三）進行大面積使用混凝土的風險評估

混凝土材料“具有一定的可靠性”，意味著采用大面積混凝土應適應橋梁建筑工程，混凝土結構或結構元素的類型，以及設計中要考慮的情況都是需要謹慎注意的。在不同程度的混凝土利用選擇中，應該考慮到建筑風險對生命的傷害、潛在經濟損失和社會不便程度等可能后果。在土木工程中，安全性、脆弱性、穩健性以及承載力和可服務性等項目都是在建筑過程中的重要因素。因此，混凝土用量和規格的選擇是橋梁建筑風險評估分析的重要組成部分，要嚴格執行相關建筑標準中的要求。

（四）混凝土材料的澆筑和振搗

混凝土的澆筑過程也是重要的一個環節，尤其對大體積混凝土而言。由于構件尺寸大，在澆筑過程中很難一次性澆筑完成，則通常采用分層分段的澆筑方式。分層的厚度與采用的振搗器類型和振搗力有關。澆筑混凝土時，應振搗密實，不使構件內部留有空洞，同時也應注意不振搗過度，導致混凝土出現離析現象。在分層澆筑時，應在已澆筑完的前層混凝土初凝之前澆筑新一層的混凝土，如此逐層澆筑，直至澆筑完畢。由于澆筑大體積混凝土時，在混凝土凝結過程中會產生大量水化熱，需注意混凝土內外溫差過大而導致裂縫出現。

二、大面積使用混凝土的在橋梁建設中的應用價值

我國混凝土材料的研究和應用，特別是在橋梁施工領域，起步較早。相比之下，盡管中國的現有人工建筑和橋梁歷史所能對現代工程提供的經驗極為豐富，但我們對使用大面積混凝土橋梁工程在國內利用的研究才剛剛起步，因為現代混凝土加工技術的使用相對較晚。因此，借鑒國外研究人員的經驗和成果，將有助于提高我國混凝土工程材料的研究與制造，為我國建筑材料的廣泛使用打開新天地。

三、增強控制混凝土性能的工程

值得注意的是，現今開發了各種控制混凝土性能的方法。通過選擇混凝土的體積分數，長度與直徑的比值，獲得了優良混凝土的必要特性。除了加固橋梁建筑外，混凝土的特點主要依賴于土質的活性，以及其物理和化學特性，總能量主要取決于成分和顆粒大小。在混凝土工程中，玻璃、玄武巖等可作非金屬纖維，他們有很高的抗拉強度。必須使用粘合劑或特殊措施來防止混凝土中的玻璃纖維腐蝕。這些措施包括在混凝土中使用鋁水泥，在混凝土中使用各種添加劑，連接混凝土聚合物的堿浸漬。因此大面積混凝土的商業用途受到了缺乏纖維的約束，對硅酸鹽水泥的堿性環境具有抵抗力。因此應該通過施工現場的情況，當試壓塊的強度達到預期效果之后才能才投入大面積的混凝土橋梁工程。

四、總結

橋梁建設項目中使用大面積混凝土對周邊地區的經濟影響很大，橋梁的穩定性和安全性至關重要，建設橋梁中使用混凝土工程中，混凝土技術的高低處于關鍵的影響地位，因此，嚴格監控混凝土的使用量和技術能力刻不容緩，在橋梁建筑中加強對混凝土材料的排查和計算極為重要，還要考慮種種安全隱患和風險評估，不斷探索出大面積使用混凝土在橋梁建設的新思路，新方法，為我國橋梁建設材料的研究做出貢獻。

參考文獻：

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