楊守林(商洛學院,陜西 商洛 726000)
混凝土在橋梁工程、水利工程等土木工程領域發揮著至關重要的作用。由于混凝土具備較高的耐久性,可以與鋼筋等材料進行結合,具備抗壓、澆筑、耐火等優勢,同時,混凝土還具備經濟性,可以為工程企業提供更高的經濟價值。橋梁工程的質量與施工使用的混凝土質量息息相關,同時,還影響到人們的生命財產安全,所以,施工方更應當嚴格要求混凝土的質量,確保符合施工要求。
當前的新型混凝土是一種高性能海工混凝土,驗證指標除了強度還增加了堿骨料反應、抗腐蝕性、抗凍性、滲透性、抗碳化等驗收指標。原材料除了以上固定的驗收指標外,還存在著地區差異,而且不同地區的規范不一致,例如南北的砂就存在著質量上的差異。另外,新材料對混凝土質量的要求更嚴格。
當前施工項目對于混凝土結構的驗證指標有所增加,包括鋼筋保護層厚度、滲透系數等等。同時對施工環境中的混凝土結構的要求也更加嚴格。
混凝土的抹面工人和振搗工人等,經驗不足,工作能力不強,導致工人盲目追求大流動性的混凝土,在進行大面積的混凝土抹面的施工過程中,沒有進行正確的操作,還有一些以灑水來提高工作效率,失去了結構的嚴密性,導致表面在未來使用過程中出現裂縫,形成安全隱患。另外,一部分檢測的技術人員缺乏對多種高性能混凝土施工經驗的積累,導致無法正確分析材料變化和及時調整混凝土的性能。
在原材料的選擇上,需要首先對原材料的結構安全性與穩定性等相關參數進行檢測,例如強度、堿含量、氯離子含量等相關試驗結果與數據。
2.1.1 礦渣粉
加入的礦渣粉太多,容易使混凝土發生粘連,過于粘稠會加大施工難度。礦渣粉在水中的溶解速度較慢,所以會延長養護時長。影響混凝土強度的最大指數就是28d活性指數浮動。礦渣粉取代率一般與強度的早期增長率成反比的關系。
2.1.2 水泥
水泥生產后一般12d后的溫度達到最高點,吸附能力也最大。如果采取此時與混凝土等其他拌合物相攪拌,容易出現需水量增加、凝結時間縮短的情況,并且大大提升了出現坍塌的可能性。一般來說,溫度如果低于50℃不會對其他拌合物造成太大影響,但如果溫度高于70℃,就容易降低塑化性。例如夏季就容易出現由于溫度過高,導致石膏干裂,從而引發混凝土拌合物穩定性降低。
水泥中的顆粒如果小于10μm,就容易出現水化速度加快的現象,導致流動性能降低。如果水泥顆粒太大,也容易產生泌水現象,所以水泥廠需要向里面添加助磨劑,在添加時,需要注意添加的量,不能超過標準范圍,最好可以保持水泥配比的穩定。
2.1.3 骨料
強度高的混凝土需要和高強度骨料相配合,不同種類的骨料的抗滲透性不完全相同,三種不同的排列形式下,粗骨料體積與相對水滲透系數之間的關系如圖1所示。

圖1 相對水滲透系數與骨料體積百分數關系
由圖1可知,抗滲透性隨著骨料的顆粒直徑的變大而降低。
如果骨料不合格顆粒過大,就容易造成分解離析的情況發生,尤其是對于橋梁工程中大壩水下的混凝土拌合物而言,造成的影響更大。
2.1.4 外加劑
在混凝土的配合比設計之前就應該完成對外加劑和一些膠凝材料適應性,然后才可以繼續選擇其他材料進行最優化的配合。
在外加劑中,會存在水泥堿和硫等含量由于地方差異存在不同,這與聚羧酸的適應性有著很大不同。如果將助磨劑添加在拌料中,也容易出現適應性降低的情況,從而很容易引發坍塌等事故。在混凝土拌合物中加入氨基磺酸鹽,會容易使之發生泌水現象。
依據圖紙的設計標準對配合比進行設計,同時還需要遵循施工的工藝、施工技術和運輸等要求,并且結合實際拌合物的質量情況選擇合適的混凝土,要有一定的保證率。雖然在《公路橋涵施工技術規范》中對膠凝材料的總量要求并不高,但在實際施工中,對材料的要求應當大大高于規范。在實際的橋梁工程中,應當在進行一些與規范不適應的環節時,利用試驗得到相關的數據結果,提交檢測等部門進行審核溝通,確保方案的可執行性。
配合比還應當適應季節的變化,冬季夏季氣溫不同,所以導致混凝土的含水量、強度和穩定性等數據指標會有明顯的不同,這就需要多次進行試驗,確保施工的穩定性和可行性。保證工程安全。配合比設計還應當依據標準養護試件,現場施工才可以依據非標準的養護試件。兩者的溫度濕度都存在差異,所以要掌握這兩種試件的強度差異,有利于結構施工控制。
總之,要將施工與材料的規格品質相匹配,才會降低坍塌的可能性,并且減小對橋梁工程施工質量的控制難度。
2.3.1 水下封底
水下封底主要會出現的問題是漏水、拌合物流動的顆粒小等。在對橋梁工程進行施工時,需要注意材料的溫度、水下的水流速度、拌合溫度與實際使用溫度等,綜合以上各個因素對水下進行封底,保證不會出現混凝土的凝結,導致工程出現質量問題。同時,要對流動性進行檢測,保證混凝土具備抗沖刷的能力。
在施工過程中,要對試件進行養護,通過測定圍堰內試件的強度,掌握混凝土的抽水時長。水下封底需要設置下限,如果澆筑臨近設計的標高時,需要控制在上限,并且要對混凝土進行補蓋,降低混凝土的高差。
2.3.2 橋墩
橋墩混凝土容易出現的質量問題主要包括色差、氣泡、腐爛等。為了防止出現上述問題,首先,需要重點進行試配,并利用模型進行試驗對外觀質量進行驗證,并確定具體的指標;其次,需要控制原材料的質量浮動與顏色等,保證拌合物的均勻,并且將施工時間、拆模與養護試件控制在合理的標準內。還需要定期回彈測強橋墩結構,如果出現差異,要及時進行分析,并同監理一同對工程進行修整。在最底部,為保證不漏漿,需要澆筑砂漿,控制爛根的現象出現。
2.3.3 大體積承臺
大體積承臺主要出現的質量問題包括裂縫、回彈強度低、冷縫等。其解決方式主要采取降低混凝土水化熱,并且控制膠凝材料的用量,不適用比標準低的海工混凝土水膠,并且要對混凝土的凝結時長進行控制。如果是因為混凝土澆筑導致無法全部覆蓋澆筑面,就容易引發表面水分流失。在澆筑階段,需要注意對后鑿毛進行涂刷,并且嚴格控制時長,對熱工進行計算,并且時刻檢測降溫速度和時長。
2.3.4 水下樁基
水下樁基容易出現的問題包括混凝土出現翻動、樁基頂部出現大量浮漿、樁基底部出現過量的沉渣等。針對這些問題,首先需要調整配合比設計,根據樁徑和經驗,確定樁基的混凝土流動要將直徑控制在小于或等于550mm,如果是海工混凝土就需要小于等于600mm。同時要保證混凝土穩定工作。可以靜止混凝土一刻鐘的時間,監測會不會出現板結現象,確保流動。
在施工中,要注意保證混凝土穩定工作,坍落度的指標要一直符合施工的標準,海工的樁基要時刻注意漿體量的監測,不能多于實際標準,這容易引發樁基頂端標高出現不準確的測量結果。
確保橋梁工程質量的關鍵就是指定詳細并合適的混凝土施工方案,并確保工程質量符合實際的規范要求,滿足橋梁工程建設的標準。混凝土的質量,直接決定了橋梁工程未來使用的安全性和后期維護的費用問題,所以,在橋梁工程施工中對混凝土的質量進行控制是十分重要的。我國正處于經濟飛速發展的時期,橋梁工程的質量也同時決定了我國社會的和諧發展和經濟的進步。橋梁的施工企業應當對混凝土的施加更高的重視,提高橋梁施工的質量,推動我國橋梁建設的發展,進一步為我國國家的強大奠定更加堅實的基礎。