路橋施工中混凝土施工技術(shù)探討

王博

摘 要：在道路橋梁工程中，混凝土施工是十分重要的一道工序，混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量直接關(guān)系到了路橋工程的整體質(zhì)量?；诖耍_展了對(duì)路橋工程中混凝土施工技術(shù)的討論，分析了混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用必要性，總結(jié)在使用混凝土施工技術(shù)時(shí)必須注意的要點(diǎn)，梳理混凝土施工技術(shù)的具體流程，希望能夠在路橋工程建設(shè)中，充分發(fā)揮出混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，提高路橋工程建設(shè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：路橋施工；混凝土施工技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U448? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2024）05-0016-03

0 引言

路橋工程作為交通體系的重要組成部分，其施工質(zhì)量決定著交通安全?；炷潦┕ぜ夹g(shù)是路橋施工中常用的施工技術(shù)，因此分析混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)、具體應(yīng)用流程，提高該技術(shù)的應(yīng)用水平，是保障路橋工程混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵。

1 路橋工程中合理應(yīng)用混凝土施工技術(shù)的必要性

在路橋工程建設(shè)過程中應(yīng)用混凝土施工技術(shù)，是為了給整個(gè)工程搭建基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)。混凝土結(jié)構(gòu)具有施工便利性高、施工成本低的優(yōu)勢(shì)，受到了業(yè)內(nèi)人士的廣泛好評(píng)。混凝土結(jié)構(gòu)的承載性能較高，可以有效提高路橋的負(fù)重上限。通常情況下，在路橋施工中應(yīng)用混凝土施工技術(shù)時(shí)，選用的主要建材多為復(fù)合膠凝材料，如水泥或砂石等。這類材料經(jīng)過科學(xué)、合理的配比，可以在凝結(jié)后展現(xiàn)出較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，對(duì)提高路橋穩(wěn)定性、承載性能以及抗壓能力有重要作用，可以使路橋工程達(dá)到預(yù)計(jì)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[1]。

2 混凝土施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

在施工時(shí)需要工作人員注意許多細(xì)節(jié)問題，否則會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)承載性能不佳、強(qiáng)度不足，甚至出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫或不均勻沉降等問題，影響路橋工程的安全性[2]。

2.1 合理制備混凝土

在路橋工程施工中應(yīng)用混凝土施工技術(shù)，需要工作人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，提前制備好混凝土施工時(shí)所用的原料。在施工前，實(shí)驗(yàn)室會(huì)給出科學(xué)合理的混凝土材料配比方案，工作人員要嚴(yán)格按實(shí)驗(yàn)室給出的標(biāo)準(zhǔn)配制混凝土，并在充分?jǐn)嚢韬箝_展對(duì)混凝土料的試驗(yàn)測(cè)試，確認(rèn)混凝土料的性能參數(shù)已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，才能大批量配置并應(yīng)用。

路橋工程中使用的混凝土原料以砂石為主，砂石屬于硬性材料，這類材料具有較大的強(qiáng)度，但也具有較高的脆性。以砂石為主料的混凝土在應(yīng)用時(shí)，受到額外拉力或推力的影響后可能會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)變形，嚴(yán)重影響路橋工程的施工質(zhì)量。所以在正式應(yīng)用前，必須要做好混凝土的抗拉力處理，提高其抗拉性能，避免混凝土變形或因拉力影響導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的問題。

2.2 提高混凝土彈性

混凝土結(jié)構(gòu)彈性差是路橋工程建設(shè)期間的常見問題。在實(shí)際施工時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓性能極高，在施工時(shí)還需要根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況，適當(dāng)提高混凝土結(jié)構(gòu)的減水性，或搭入一些混合料、摻合料，使其抗壓性能獲得進(jìn)一步提升。

混凝土彈性又關(guān)系到了混凝土的屈伸性。如果混凝土的彈性不足，那么其屈伸性也必然會(huì)受到影響，在混凝土結(jié)構(gòu)承受超出最大荷載以外的負(fù)重時(shí)，便可能會(huì)因其自身彈性不足而生成裂縫。所以在施工時(shí)，施工人員要著重考慮到混凝土結(jié)構(gòu)彈性的問題，適當(dāng)加入合理的添加劑或額外的配置材料，改善混凝土彈性差的問題。

2.3 控制混凝土施工溫度、濕度

混凝土施工技術(shù)的質(zhì)量受外界因素的影響較大，施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度和濕度都會(huì)在一定程度上影響混凝土結(jié)構(gòu)的性能。如現(xiàn)場(chǎng)溫差較大，在熱脹冷縮的影響下，混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)收縮、變形，從而影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性強(qiáng)度及其安全性。為了解決這類問題，施工人員要調(diào)整混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，注意混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的應(yīng)力及其抗拉強(qiáng)度的大小和差距[3]。

2.4 確保耐久性

使用混凝土施工技術(shù)建設(shè)路橋工程的混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，要考慮到該工程建設(shè)的質(zhì)量要求，保障混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性符合標(biāo)準(zhǔn)。混凝土結(jié)構(gòu)耐久性受其自身抗凍性、抗腐蝕性等性能的影響。當(dāng)溫度低于0℃時(shí)，或混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期處于較大酸堿強(qiáng)度的環(huán)境中時(shí)，都可能會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)受損，降低其耐久性能。

3 混凝土施工技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用要點(diǎn)

中亞某地的道路修復(fù)改造工程項(xiàng)目由亞洲開發(fā)銀行捐款建設(shè)，全長(zhǎng)87 km，施工路段呈南北走向，大部分路段處于高海拔地區(qū)（超過3 km以上的山區(qū)），且施工區(qū)域所處地理位置季節(jié)分明。冬季嚴(yán)寒，年最低氣溫可達(dá)零下18℃；夏季炎熱，年最高氣溫達(dá)到45℃。該區(qū)域晝夜溫差大、風(fēng)力大、紫外線輻射強(qiáng)烈，雨雪季為本年11月份開始，直至次年5月份。冬季常有大規(guī)模降雪、大范圍積雪，具有一定凍融效應(yīng)，而冬春季節(jié)降水較為集中。

分析該區(qū)域自然條件后，結(jié)合工程建設(shè)要求及地理環(huán)境，判斷每年有效工期約6個(gè)月左右，該項(xiàng)目采用瀝青混凝土路面施工，混凝土施工期共計(jì)3個(gè)月。工程采用雙向兩車道設(shè)計(jì)，路基寬度11 m，其中行車道2×3.5 m，硬路肩2×1.5 m，土路肩2×0.5 m。路面結(jié)構(gòu)層從上至下為：50 mm AC-19瀝青上面層+90 mm AC-25瀝青下面層+200 mm級(jí)配碎石基層+250 mm天然粒料底基層。項(xiàng)目中有橋梁工程，以現(xiàn)澆T梁簡(jiǎn)支橋?yàn)橹?，橋面?0.9 m，橋梁荷載約為國(guó)內(nèi)公路Ⅱ級(jí)。

3.1 科學(xué)配比

混凝土施工技術(shù)的第一步是制備混凝土材料，這意味著在整個(gè)工程建設(shè)過程中，施工團(tuán)隊(duì)需要嚴(yán)格掌控原料質(zhì)量，并按照科學(xué)的配比制備混凝土，確保路橋工程所用的混凝土料的性能達(dá)標(biāo)，方能保障后續(xù)的工程建設(shè)有序推進(jìn)?；炷猎弦鶕?jù)路橋工程設(shè)計(jì)方案中的要求酌情選擇。

本工程建設(shè)期間前期，由前期施工方案的設(shè)計(jì)人員到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘測(cè)，分析施工區(qū)域的地形地貌特征以及現(xiàn)場(chǎng)的水文條件等，并判斷出該區(qū)域混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度需求，繼而計(jì)算所需混凝土材料的各項(xiàng)性能與參數(shù)，再選擇與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況最適配的混凝土材料[4]。

本工程選用顆粒分析最大粒徑63 mm、通過75μm＜10%、CBR＞6%、塑性＜9%、液限＜25%、膨脹率＜2.5%的路床頂填料，采用普通硅酸鹽水泥或抗硫酸鹽水泥，對(duì)于20 mm和40 mm公稱尺寸的骨料任何一對(duì)連續(xù)篩之間保留的粗骨料≤45%，含泥量≤1%，氯化物含量≤0.05%、穩(wěn)固性≤12%、吸水率≤2.5%、洛杉磯磨耗值≤30%、針片狀指數(shù)＜30%的粗集料細(xì)度模數(shù)2.5～3.1，通過75 μm篩質(zhì)量≤3%，氯化物含量≤（預(yù)應(yīng)力混凝土總質(zhì)量的0.01%、其他混凝土0.03%）穩(wěn)固性≤12%的細(xì)集料作為混凝土集料。洛杉磯磨耗值≤25，吸水率≤2%，針片狀≤25%，細(xì)集料、破碎面≥90%，母材磨耗值≤30%，砂當(dāng)量≥40%，能通過75 μm≥75%，100%通過425 μm的無粘土、有機(jī)物質(zhì)的粗集料作為瀝青混凝土集料。洛杉磯磨耗值≤30，針片狀含量≤30%，壓實(shí)度≥98%，破碎率≥90%，壓實(shí)中含水量1%～2%的級(jí)配碎石。

在本工程建設(shè)時(shí)，考慮到水泥與骨料在加水拌和后生成的物理化學(xué)復(fù)合性反應(yīng)易造成混合料硬化的問題，導(dǎo)致混凝土可塑性上漲。其可塑性提升與水泥凝結(jié)速度有關(guān)，因此本工程配料時(shí)，考慮到混凝土的初凝時(shí)間、終凝時(shí)間限制，采用P·O32.5級(jí)水泥以及粒徑為10～31.5 mm的玄武巖，輔以較高級(jí)配的中砂。確認(rèn)采購(gòu)原料的類型后，需要由采購(gòu)部門查驗(yàn)供貨商的資質(zhì)、各家材料的質(zhì)量及價(jià)格，選擇性價(jià)比最高的施工原料。在原料入場(chǎng)前，需要開展質(zhì)量抽檢，確保材料質(zhì)量合格。入場(chǎng)后，需針對(duì)材料特性，制定針對(duì)性的儲(chǔ)存及管理方案，建立輪值管理小組，保證原料質(zhì)量。

由于本工程對(duì)混凝土原料的要求較高，應(yīng)加大對(duì)混合土料性質(zhì)及其礦料成分的檢測(cè)力度，堅(jiān)持每日一檢，或混合料拌和料達(dá)到50 t后立即開始檢驗(yàn)。通常情況下，路橋工程跨度較大，涉及多種地形地貌地理環(huán)境和地理位置，因此施工中所用的混凝土質(zhì)量和混凝土型號(hào)也有所不同。要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況合理配置混凝土，并嚴(yán)格開展混凝土試塊實(shí)驗(yàn)，保障制備出的混凝土符合工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。在配置混凝土?xí)r，尤其要注意其他原料與水的比例控制，既要保證混凝土的坍落度合格，流動(dòng)性、可塑性較好，又要避免混凝土內(nèi)部存在蜂窩狀孔隙，影響混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

3.2 均勻攪拌

混凝土的攪拌均勻性直接影響到混凝土料的整體性能。在攪拌混凝土?xí)r，攪拌速度和溫度是極為重要的，稍有不慎便可能會(huì)導(dǎo)致混凝土提前凝結(jié)或混凝土離析。要合理控制混凝土攪拌溫度和攪拌轉(zhuǎn)速，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的溫度及濕度情況適當(dāng)投水，避免混凝土縮減。部分混凝土在攪拌時(shí)，可能會(huì)需要適當(dāng)添加一部分粉煤灰或其他添加劑，以此延緩混凝土的放熱峰值，避免生成溫度裂縫。根據(jù)本工程建設(shè)要求，混凝土料應(yīng)在拌和站穩(wěn)定生產(chǎn)、集中拌制后，經(jīng)運(yùn)輸車輸送至現(xiàn)場(chǎng)，為避免混凝土在運(yùn)輸過程中發(fā)生離析，選擇合適的混凝土運(yùn)輸路線，并保障混凝土運(yùn)輸車行駛的平穩(wěn)性。

3.3 設(shè)計(jì)模板

混凝土模板施工是路橋工程中應(yīng)用混凝土施工技術(shù)的重要工序，在該道工序中，要求現(xiàn)場(chǎng)施工人員加大對(duì)施工質(zhì)量及施工安全系數(shù)的控制。工作人員需根據(jù)路橋工程的建設(shè)實(shí)況，合理設(shè)置施工所需模板。除了要保障模板質(zhì)量以外，還需要考慮到模板裝卸的便捷性，提高后續(xù)拆模速度。

混凝土模板要始終保持平整、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，有效避免在施工時(shí)混凝土澆筑之后模板變形，影響混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。對(duì)模板的密閉性也需重點(diǎn)關(guān)注，避免澆筑時(shí)混凝土漿液外流。設(shè)計(jì)完模板后，要求施工人員根據(jù)工程建設(shè)的指標(biāo)選擇合理的模板材料，確保模板所用材料的防腐性能達(dá)標(biāo)。

在正式施工前，要求工作人員對(duì)所有的混凝土模板進(jìn)行拋光處理，并在模板表層均勻涂抹一層防粘劑，既能避免混凝土澆筑后與模板粘連在一起，又能提高模板施工的密閉效果[5]。

3.4 有序澆筑

混凝土澆筑與混凝土振搗這兩項(xiàng)工藝是混凝土施工的重要項(xiàng)目。本工程澆筑共分兩次，首次澆筑高度12.5 m，二次澆筑高度3.8 m。在澆筑前，要求施工人員認(rèn)真核查該工程項(xiàng)目所用鋼筋的質(zhì)量，確保質(zhì)量合規(guī)后，嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)圖紙的標(biāo)記搭建鋼筋骨架，正確綁扎鋼筋，確保鋼筋接頭連接的穩(wěn)定性達(dá)標(biāo)后，再搭設(shè)混凝土模板結(jié)構(gòu)，完成前期準(zhǔn)備工作。

在澆筑時(shí)，要求工作人員分析現(xiàn)場(chǎng)情況，控制好澆筑時(shí)混凝土的下落高度、混凝土的澆筑速度，計(jì)算好澆筑時(shí)的坡面，并采用分層澆筑法，每一層厚度控制在30 cm。分層澆筑要與振搗同時(shí)開展，以保證每一層混凝土的緊密度均符合工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。振搗要精準(zhǔn)、到位，不可過振，也不可漏振，持續(xù)至混凝土液面無明顯下降，且表面無氣泡生成為止即可?？刹扇〈怪闭駬v或者是45°斜向振搗，在插入振搗設(shè)備或拔出振搗設(shè)備時(shí)遵循快插慢拔的原則，振搗要始終保持勻速，自上而下，插入下層50～100 mm。

3.5 科學(xué)養(yǎng)護(hù)

混凝土的養(yǎng)護(hù)成果直接關(guān)系到了混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，所以施工人員必須要加強(qiáng)重視?；炷翆?duì)溫差和濕度的變化較為敏感，尤其是混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的散熱速度過慢、表層散熱較快，里外溫差很有可能會(huì)導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部拉應(yīng)力驟長(zhǎng)，若拉應(yīng)力超出混凝土的抗拉強(qiáng)度，便可能會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部裂縫，或會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)滲漏，嚴(yán)重影響工程的建設(shè)質(zhì)量?；炷翝仓c振搗施工結(jié)束后，要求現(xiàn)場(chǎng)施工人員根據(jù)施工區(qū)域的實(shí)際情況，制定合理的混凝土養(yǎng)護(hù)計(jì)劃。混凝土的養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)貫穿混凝土施工全程，混凝土澆筑和振搗結(jié)束后，是混凝土養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

本工程采用混凝土養(yǎng)護(hù)自動(dòng)噴淋裝置，使用高揚(yáng)程水泵、蓄水箱、時(shí)間繼電器、噴淋管、輸水管構(gòu)成自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，其中高揚(yáng)程水泵揚(yáng)程超過5 m，蓄水箱容積為2.0 m?，噴淋管與輸水管均為內(nèi)徑2 cm的PVC管。架設(shè)自動(dòng)噴淋裝置時(shí)，在噴淋管上部設(shè)置交錯(cuò)排布的噴頭共8個(gè)，噴頭間距為60 cm，噴頭與混凝土澆筑面頂角夾角控制在45°。將噴淋管沿混凝土澆筑外緣布設(shè)，即可保障混凝土澆筑面被全覆蓋。自動(dòng)噴淋裝置可根據(jù)環(huán)境溫度及空氣濕度調(diào)節(jié)自動(dòng)噴淋時(shí)間。本工程為夏季工程，日常噴淋持續(xù)時(shí)間為0.5 h，噴淋間隔為1 h。工程養(yǎng)護(hù)期間，有幾日氣溫超過30℃，工作人員將持續(xù)噴淋時(shí)間調(diào)整為1 h，噴淋間隔調(diào)整為0.5 h。

4 結(jié)束語

路橋工程中的混凝土施工極為重要，各施工單位必須要認(rèn)真研究混凝土施工技術(shù)，了解應(yīng)用混凝土施工技術(shù)時(shí)的要點(diǎn)問題，根據(jù)工程建設(shè)實(shí)際情況，合理控制混凝土的抗拉力、正確處理混凝土彈性問題、解決會(huì)影響混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的外界影響因素，并通過技術(shù)手段，調(diào)整混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

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