混凝土施工技術在道路橋梁工程中的作用

康學霞

（甘肅第六建設集團股份有限公司，甘肅 蘭州 730000）

道路橋梁施工工程屬大型技術設施建設，具有大規模、長時間、重耗材的施工特點?；炷良夹g是我國現代化施工建設中常用的一類施工手段，具有施工快、效率高、承重能力強的特點，同時混凝土建材也在我國長期發展的建筑業中不斷自我優化升級目前已經成為道路橋梁施工工程中不可缺少的一類關鍵建材，因此針對混凝土的施工技術也成為了道路橋梁現代化施工中極為重要的一項技術，能夠在實際專項施工過程中起到包括植入鋼筋建材、修復建材裂縫、完成建材托梁結構更換、協調聯通不同結構建材的作用。但與此同時受限于混凝土建材本身的半成品混合物特性，其在實地施工過程中極易受到外界施工環境中的不可控因素影響，故為了能夠使混凝土建材及技術在道路橋梁工程中最大程度上發揮其作用，就必須要根據具體工程進行因地制宜，同時將涉及混凝土建材與技術的控溫操作進行規范化管理，進而對目標道路橋梁施工工程的整體質量和長期壽命做到優化和延長。

1 工程概況

蘭州市南濱河東路（607號路）二期項目使用混凝土施工技術進行道路橋梁大型工程施工，由甘肅第四建設集團股份有限公司承建，全程施工在混凝土材料的選擇方面始終堅持國家要求及行業標準，在混凝土施工技術的選用方面嚴格遵守對基礎笩板混凝土的連續一體化澆灌技術性要求。該工程中混凝土材料具體技術要求如下圖表1所示：

表1 蘭州市南濱河東路二期項目混凝土技術要求表

2 工程施工技術要點

2.1 混凝土原材料預選及配比設計

2.1.1 原材料預選

由于混凝土施工原料在施工過程中的快速成型性與強適應性，在橋梁公路的實際施工過程中需要對其原材料半成品進行精挑細選，其中重點則在于混凝土骨料、減水劑及各類摻合料方面的選擇上。

本次施工案例在骨料選擇方面十分注重控制含泥量及雜質，不僅選擇了在強度和顏色方面相類似的中砂材料，而且根據骨料的粗細不用要求，將細度模數控制在2.3~3.0，粗骨料含泥量不超過2%，其中泥塊含量占整體粗骨料不到1%，而細骨料則在粗骨料數據指標的基礎上減少一半的含泥量和泥塊含量。同時本次施工案例在減水劑原料選用上也奉行著精益求精的原則，根據蘭州實地施工環境情況選擇了效能較高的由甘肅里能新材料有限公司所進行生產的LN-2型聚羧酸高性能減水劑用以控制整個混凝土建材中外加劑的比重分量，在實際應用過程中此減水劑建材在對混凝土進行減水處理時具有較高的減水率，同時在坍落度損失方面損失小，僅需使用原料中水泥料用料比重的不到2%即可達到工程所需的用料要求并大幅提升改善作為拌合物工程材料混凝土在目標工程中的整體材料強度性能。與此同時本施工案例在其他各類摻合料的品類選擇上也做出了嚴格的把關，其中水泥、膨脹抗裂劑、粉煤灰及礦粉的選用均達到國家現行標準，大幅提升了混凝土建材在施工過程中的密度、強度及耐久性能。

2.1.2 配比設計

混凝土建材由于其特殊的半成品混合特性，能夠根據各類工程不同的要求進行其中水、水泥及各類混合物的細節比例調整，用以匹配不同工程及建筑物的實地使用要求與力學性能，故在橋梁道路工程施工時也需要適當調整材料配比，一般混凝土建材能夠完美契合目標工程的施工內容及周邊施工環境。在常規情況下此類建材混合物的比例調整側重點往往被放置于混凝土中的水分含量、砂石強度和選用水泥的質量。在做好現場勘探的前提下，按照既定比例所設計制作的混凝土材料還必須要經過現場內的多次質檢，待現場測試通過，方可投入工程使用。

結合當地施工場地情況與混凝土道路橋梁施工中的多次實操經驗，本次工程選用了基礎建材，同時充分考量本次工程中相關技術設備的泵料功能、目標建筑的強度要求、目標件數的壽命要求，混凝土材料施工灌注過程中可能出現的溫度異常、混凝土材料施工灌注過程中可能出現的建材裂縫等因素，創新性地采用了混凝土原料雙摻技術，向傳統C45P8型混凝土內在摻合過程中加入了粉煤灰和礦粉建材。同時在混凝土摻合過程中施工人員也在一定程度上減少了水泥建材的用量，借以幫助目標建材呈現出更長的使用壽命和強度等級。在這種工藝的使用下，混凝土內水熱化數值也隨著水泥用量的減少實現了大幅度降低，同時粉煤灰和礦粉材料也會在摻合階段的后期產生活性效應，進而為混凝土建材帶來比水泥材料更加優秀的強度要求。此外施工人員還在減水劑中加入了適量緩凝成分，在此類成分的影響下，混凝土水化更為緩慢，其在混合中所形成的放熱反應也相應放緩，進而避免了在混凝土大體積存放時出現的溫差裂縫問題。該工程中所使用的筏基底板C45P8混凝土配合比如下表2所示：

表2 筏基底板C45P8混凝土配合比

2.2 混凝土各環節溫度處理

混凝土各環節溫度方面的波動與其中水泥原料所帶來的水熱化問題息息相關，同時也與施工現場內的實際溫度差有著千絲萬縷的關系，尤其在混凝土大體積存放與凝固成型的過程中，未經控制的建材溫度會直接導致建材本身的變質與開裂，不僅影響著道路橋梁工程的美觀，還會直接損失工程的耐久度與安全性?？紤]到以上因素，目標案例工程在運用混凝土技術進行實地施工時針對建材在各施工環節的溫度控制進行了精密嚴格的計算，其具體運算過程如下所示：

2.2.1 混凝土出機溫度計算

將混凝土出機溫度設為T0，根據能量守恒定律，混凝土混合物的熱量源頭即為其混合原材料的能量供給，根據混合前混凝土半成品材料的熱量綜合與拌和后流態會凝聚熱量間的守恒能量原則，T0的運算遵循以下方程式：

該方程式中，T0代表混凝土拌和物出機溫度，以℃為單位；W代表混凝土半成品材料的質量總和，以kg為單位；C代表混凝土半成品材料的比熱數值，以KJ/（kg·K）為單位，T1表混凝土半成品材料的原始溫度，以℃為單位。

根據運算公式，結合半成品混凝土建材本身的材料配置，將混凝土半成品的各項數值進行帶入方程后進行運算，具體運算過程如下：

2.2.2 混凝土澆注溫度計算

將混凝土拌和物澆注溫度設為Tj，其代表混凝土攪拌半成品出機后，根據設計完成運輸、卸車、機械泵送與澆注環節后的溫度，為簡化記憶在實際工程中多以澆注溫度代稱，但并非僅指代澆注工序完成后的混凝土建材溫度，根據施工現場實地資料及歷史施工記錄可知，Tj的數值運算遵循以下算式：

該計算式中，Tj代表混凝土拌和物澆注溫度，以℃為單位；Tq代表施工環境外界溫度，根據蘭州氣象局數據取平均值恒定為Tq=3，以℃為單位；（A1+A2+A3+……+An）代表混凝土混合物出機后在各施工必須步驟中的溫度損失系數，根據施工計劃設計其取值恒定，其中A1代表混凝土混合物出機后裝、卸和運各一次溫度損失的總和，恒定為A1=0.032，A2代表運輸中混凝土混合物出現的溫度損失數值，遵循A2=θτ公式，其中τ代表運輸時間，且恒定數值為τ=50，以min為單位，θ受到混凝土拌和物運輸過程中所使用的不同運輸工具所影響，根據行業業內標準，恒定為車載滾動式攪拌方式，取恒定值θ=0.0042，A3代表施工澆注過程中凝土混合物出現的溫度損失數值，遵循A3=0.003τ公式，其中τ代表澆注時間，且恒定數值為τ=15，以min為單位；Kb代表施工澆注過程中泵送設備的加溫系數，取恒定值Kb=0.4。

根據運算公式，結合當地工程施工時間安排，目標案例工程中使用的笩板C45P8混凝土將于11月中下旬進行澆注，在充分查閱同類工程數據后，將混凝土半成品的各項數值進行帶入方程后運算，具體運算過程如下：

由此，經過計算目標案例施工人員估算出混凝土出機溫度于11.4 ℃上下浮動，混凝土拌合物經運輸至澆注入模溫度于8.9 ℃上下浮動。正是借由此溫度運算數據，目標案例工程隊混凝土施工技術在道路橋梁工程中的強度及壽命做出了嚴格的控制與精密的監控，使得混凝土施工技術在此次道路橋梁工程中實現了最大化發揮。

3 工程加固作用

3.1 植筋技術

植筋技術立足于混凝土半流體黏性結構產生作用，在實際道路橋梁施工應用中具有操作簡單和強度高的優勢，可以將分離的混凝土建材構件進行連接、整合與固定，尤其在對已經成型的道路橋梁建筑改造工程中受到歡迎。在施工設計現場需要工程人員具有大局視野，充分發揮混凝土建材本身的柔韌性與適用性。

3.2 裂縫修補技術

裂縫修補技術立足于混凝土高密度結構產生作用，在實際道路橋梁施工應用中具有靈活度和機動性方面的優勢，可以快速修復由于各種外界與建材本體因素出現的道路開裂。在施工修復現場往往可以根據實際情況采用多種修復方法完成道路橋梁的整修，但考慮到施工現場與待修復建筑本身所經歷的溫度環境，在實地修復過程中對溫度控制方面的要求較為嚴苛。

3.3 托換技術

托換技術的具體施工方法集中于托梁構件的連接、替換和拆卸，搭配混凝土施工技術進行操作時其可以展現出此類工程施工技術更為卓越的綜合性能，在實際道路橋梁施工應用中可以對非功能性的材料進行功能性改進與加固。一般情況下在橋梁道路施工中，使用托換技術完成梁柱組件的加固后還可以用各種建材支撐，為整體工程提高更為穩定的受力結構。

3.4 混凝土施工技術說連續箱梁的協調

在常規橋梁道路施工過程中，梁結構路段由于環境及材料溫度差影響往往會出現較為突出的預拱形結構，為了改善此類因素對混凝土施工技術層面上的不利影響，混凝土施工技術需要協調搭配連續箱梁結構，使用預設線性控制的方式，將溫差擾動系數降低，進而延長混凝土技術組件與整體道路橋梁工程結構的壽命。

4 結語

道路橋梁施工工程本身要求施工技術環環相扣，在技術要求方面更為強調專業性與規范化，混凝土施工技術本身對于道路橋梁施工工程具有經驗上與操作方面的優勢，但受限于其本身的材料構成與施工工藝的復雜性影響，目前已經在道路橋梁施工工程中施工質量與成品壽命方面成為一種波動性強的變量。為了提高該技術在現階段我國大型基礎設施建設中的使用率以及在工程市場方面的普及程度，文章結合實際案例重點分析了該技術的要點操作、施工布置與運輸階段的溫控操作事項，并展示了該技術在投入案例工程中所提供實際加固作用，以此助力我國大型基礎設施建設與區域經濟協調發展。