

摘要:道路橋梁工程作為我國重要基礎設施之一,是促進經濟發展、建立各地區彼此間實時聯系的重要保障。混凝土工程是道路橋梁施工期間的關鍵性施工環節,其質量直接影響著道路橋梁工程整體建設水平。基于這一思考,分別從模板設計、混凝土制備、澆筑與振搗、混凝土加固、后期養護五個角度分析道橋混凝土施工時需著重關注的施工要點,以保障混凝土施工質量。結合工程實際,分析混凝土施工技術的具體應用與質量把控內容。
關鍵詞:道路橋梁;混凝土施工;工程養護
0" "引言
社會經濟的不斷發展在提高國民生活水平與質量的同時,對交通出行安全與便捷提出了更高要求。對于道路橋梁工程施工而言,對混凝土施工質量進行嚴格把控十分關鍵。只有在具體施工時,全面把控與混凝土工程有關的各類施工技術要點與難點,才可保證道橋混凝土工程整體施工質量,延長橋梁運行年限。本文分別從模板設計、混凝土制備、澆筑與振搗、混凝土加固、后期養護五個角度分析道橋混凝土施工時需著重關注的施工要點,以保障混凝土施工質量。并結合工程實際,分析混凝土施工技術的具體應用與質量把控內容。
1" "道路橋梁混凝土施工要點研究
1.1" "模板設計
模板施工是橋梁混凝土施工期間的重要環節。開展設計工作時,需作業人員著重考慮三項內容:
一是盡可能保證模板安裝與拆卸工作的便捷性,同時做好模板支撐結構的施工工作,確保其整體牢固,以此增強模板穩定性。選擇模板時,應以具備良好平整度、高強度的模板為主,并重點測量其剛度,防范混凝土施工或橋梁投入使用后出現基礎變形問題。此外,需注重對模板密封程度的考量,規避漿液滲漏。
二是做好模板材料的選擇工作。模板材料需具有極強的耐腐蝕性、吸水性等特征,且表面潔凈、平整。具體選擇時,可依托橋梁不同構件的實際形狀以及規格,確定相適宜的模板材料。若構件為圓形,則以鋼模板為主;而對于復雜形狀構件,如E形、T形,盡可能選擇竹膠板。
三是科學落實模板處理工作。如果最終確定模板類型為鋼模板,應安排施工人員拋光處理模板與混凝土接觸面,以此增強混凝土光潔度[1]。
1.2" "混凝土制備
1.2.1" "水泥選擇
路橋工程在交通等級方面有較大差異,為此需結合實際運行要求執行水泥類型的選擇工作,具體如下:
如果橋梁設定為特重交通量等級,應保證選用的水泥3d齡期內的抗折強度與抗壓強度分別達到4.5MPa、25.5MPa,而28d的齡期內的抗折與抗壓強度應不小于7.5MPa、57.5MPa。通常選擇62.5R普通水泥或62.5R硅酸鹽水泥。
若橋梁為重交通量等級,3d、28d齡期內的抗折與抗壓強度應分別為4.0PMa、22.0MPa,7.0MPa、52.5MPa。此時可選用52.5R普通水泥或同類型硅酸鹽水泥。
如果橋梁屬于中、輕交通量等級,要求3d齡期內的抗壓強度維持在16.0MPa左右,抗折強度超過3.5MPa。28d齡期內,抗壓與抗折強度分別保持在42.5MPa、6.5MPa以上。最適用水泥類型為42.5R普通水泥與42.5R硅酸鹽水泥。此外,還需加大對水泥物理指標與化學成分指標的把控力度,具體數值見表1。
1.2.2" "粗骨料選擇
混凝土制備時,需合理把控粗骨料的各項技術指標,包括含泥量(<0.5%)、表觀密度(>2500kg/m2)、針片狀顆粒含量(<5%)、空隙率(<47%)等。此外,若選用的粗骨料以火成巖為主要成分,則需保證骨料的抗壓強度不小于100MPa;如果為變質巖,其抗壓強度需大于80MPa;當水成巖是粗骨料的主要成分,應控制骨料抗壓強度始終高于60MPa。
同時要注重對粗骨料級配的把控,不同級配所對應的篩孔尺寸不同,在通過率方面的控制標準也有較大差異,具體見表2。
1.2.3" "外加劑選擇
外加劑類型的不同,采購成本也不同,所表現的技術指標差異化明顯。對此,要求施工人員了解、明確所有混凝土施工期間常應用的外加劑各項技術指標,再結合道橋項目建設實際標準,確定最優的外加劑類型。
普通減水劑減水率應大于8%,沁水率不高于95%,含氣量小于3%。若選擇這一減水劑制備混凝土,可保證混凝土3d、7d齡期內的抗壓強度比大于115%,28d齡期抗壓強度比大于110%。
早強減水劑的減水率與含氣量與前者相同,但沁水率不超過95%。添加適量早強減水劑后,混凝土1d齡期抗壓強度可達最高值的140%,3d齡期抗壓強度比不低于130%,7d齡期的混凝土抗壓強度比維持在115%左右,28d后整體抗壓強度比仍大于105%。
高效減水劑減水率超過12%,沁水率小于90%,含氣量低于4%。使用該種減水劑可大幅提高混凝土抗壓強度,最高可達140%,養護28d后其抗壓強度比可達120%以上。緩凝高效減水劑的減水率大于8%,沁水率低于100%,含氣量始終保持在5.5%左右。3d、7d、28d后的抗壓強度比分別為100%、110%、110%。
引氣減水劑減水率超過10%,沁水率小于70%,含氣量小于3%。3d齡期抗壓強度比為115%,隨著養護時間的增加,該數值會逐漸減少,28d后,混凝土的抗壓強度比變為100%。
1.2.4" "混凝土配比
若道路橋梁為高速公路或一級公路,應保證橋梁工程混凝土中最小單位水泥用量不超過310kg/m3,但需大于300kg/m3,水灰比需維持在0.44%左右。如果橋梁建設于二級公路上,則需控制混凝土水灰比為0.46%,最小單位水泥用量標準與前者相同。若道路為三級或四級公路,最適宜混凝土水灰比為0.48%,單位最小水泥用量控制在300kg/m3左右,但應始終小于305kg/m3,并超過290kg/m3。
1.3" "澆筑與振搗
道路橋梁混凝土施工期間,混凝土澆筑與振搗是最為重要的施工環節,其施工質量直接決定了道路橋梁工程整體施工水平。混凝土澆筑時,運輸人員需嚴格按照相關標準把控混凝土送料時間,避免運輸過程中混凝土初凝。與此同時,還需安排專業人員細致測量混凝土坍落度,為混凝土施工質量的全面控制提供保障。
始終遵循分層澆筑原則,并保證每層澆筑厚度低于振搗器高度20cm。且只有經過二次色彩匹配合格后,才可組織施工人員開展后續作業。當前,應用頻率較高的振搗方式有兩種:一是采取人工振搗,二是采取機械方式振搗。若道橋工程在混凝土塑性方面有著較高的要求或實際工程量較少,便可通過人工的形式執行振搗施工。如果混凝土工程施工時未提出明確要求,則可以借助機械設備進行,以此提高振搗效率。
要以道路橋梁工程具體施工要求作為依據,著手于振搗器型號選擇與混凝土振動力度控制工作,并堅持“快插慢拔”振搗原則,以此規避漏振或過振問題的發生,有助于混凝土振搗均勻性的進一步提升。上述作業結束后,應組織工作人員開展二次振搗施工,以此去除混凝土振搗時產生的氣泡[2]。
1.4" "混凝土加固
混凝土加固施工期間,有兩項施工要點需要格外重視:一是要注重托換技術的應用,二是要注重裂縫修補處理技術應用力度。
托換技術表現出極強的綜合性能,通常運用在梁拆柱、梁換柱、梁接柱等托換施工中,以起到加固混凝土性能的作用。科學應用該技術能夠充分發揮橋梁各施工材料的應用價值,促使道路橋梁穩定性大幅提升。托換技術應用范圍較廣,適用性高,可持續發力,加固效果好。與此同時,該技術可強化不穩定結構過渡性,有助于橋梁結構受力均勻性、整體平穩性的提高。
注重裂縫修補處理技術應用力度,提高混凝土施工質量的同時,可減少、規避裂縫的產生,促使道路橋梁混凝土工程建設價值得到充分發揮,并有利于延長橋梁運行年限。若施工過程中發現混凝土構件表面有裂縫,則需在第一時間安排專業人員分析裂縫產生原因,并對其危害程度進行判定,再依托于所掌握的各項信息制定有效的裂縫修補方案,以保障橋梁運行安全。裂縫修補技術應用范圍廣,且能夠獲得理想中的裂縫處理效果,與其他修補手段相比,具有成本可控、操作簡單等優勢[3]。
1.5" "混凝土養護
混凝土施工時,為規避混凝土裂縫的產生,需保證混凝土結構中有充足水分,增強混凝土整體穩定性的同時,還可延長道路橋梁工程運行年限。對此,要求施工人員全面落實混凝土養護工作。
當前,常采用的養護手段有兩種,即溫差控制、早期養護。前者養護原理如下:將道橋結構截面構件以及實際使用性能作為依據,制定科學且可行的防護措施。比如,安裝蓄水養護冷卻水管、保護膜表面覆蓋等,實現對混凝土表面與內部溫度的全面把控,以此規避溫差存在,從根本上提高混凝土成型質量。
此外,開展混凝土早期養護工作時,應先拆除外模,再執行混凝土全濕養護,以降低外界自然環境如強光直射、日夜溫差等對混凝土結構的不良影響。早期養護時間通常設定為14d,緊接著開展至少21d的常規養護工作,以增強混凝土整體耐久性與穩定性[4]。
2" "道路橋梁混凝土施工實例研究
某道橋工程整體為混凝土結構,橋梁路基寬設置為11m,路面厚度為23cm,現對該橋梁路面執行混凝土攤鋪施工。
2.1" "材料準備
通過對橋梁工程施工及運行要求進行分析,確定最優的混凝土配合比。其中,粉煤灰占比為1.92%,減水劑占比為0.14%,清水占比為5.99%,水泥占比為12.84%,砂占比為25.31%,石占比為53.80%。
組織施工人員、技術人員開展項目會議,根據工況以及施工內容引進施工設備,包括混凝土三軸機、灑水車、平地機、挖掘機、拌合機、壓路機、滑模攤鋪機等。同時,為保證混凝土施工作業的連續性開展,為各機械設備穩定運行提供保障,又準備3臺發電機。針對橋梁混凝土工程縫隙處理工作引進切縫機、灌縫機。
2.3" "施工流程把控
施工前,安排專業人員下至施工現場進行全方位勘探,并為不同作業環節設置定額人員,實現專項專管。該工程施工人數總計30人,共設置6個班組,其中施工負責人2名、輔助施工人員20名、跟蹤管理人員2名、水準測量以及中樁放線測量人員共4名、質量檢測員2人。
開展放線測量工作時,根據現場實際設置基準線進行,再由跟蹤管理負責人細致、全面檢查基準線布設科學性、精準性,以保證中線平面偏位始終控制在1cm以下,且路面寬度施工偏差不超過1.5cm。
混凝土施工過程中,由技術人員指導開展水泥、砂石、水、外加劑的充分攪拌工作。該施工工序持續時間不得少于90s,在此期間還需嚴格把控混凝土坍落度,使其維持在40%左右。混凝土拌和作業于生產車間進行,完成此項工作后,借助自卸汽車運輸至現場,再運行攤鋪機、壓路機開展攤鋪、壓實施工。
控制攤鋪機行進速度約1.2m/min,設備振搗頻率應保持在8500r/min左右。攤鋪作業結束后,需靜置一段時間,直至混凝土完全凝固且達到設計強度的30%后,運行切縫機開展混凝土結構接縫施工,合理把控切縫深度,不得大于6cm。然后將養生膜鋪設于混凝土表面,實現對混凝土結構的有效養護,并根據實際天氣環境,適時撤掉養生膜,做好灑水工作,確保混凝土表面始終保持濕潤狀態,防范內、外溫差過大。養護周期不得少于14d。
3" "結語
對于道路橋梁工程施工而言,對混凝土施工質量進行嚴格把控十分關鍵。只有在具體施工時,全面把控與混凝土工程有關的各類施工技術要點與難點,才可保證道橋混凝土工程整體施工質量,延長橋梁運行年限。在施工時,需做好混凝土制備材料選擇、模板設計、科學澆筑、充分振搗等施工要點的全面把控,為道橋工程秩序、安全建設提供基本保障。
參考文獻
[1] 劉英.道路橋梁中大體積混凝土施工裂縫防治要點[J].交通世界,2021(18):28-29+35.
[2] 李信.基于道路施工中橋梁混凝土施工的技術要點[J].四川建材,2020,46(12):131-132.
[3] 扈光明.道路橋梁工程中預應力混凝土施工技術要點探究[J].江西建材,2019(08):112+114.
[4] 陳博瀚.道路橋梁工程施工中的混凝土施工技術與實施要點分析[J].工程建設與設計,2019(8):158-159.