■雷 剛 ■湖南大學(xué)設(shè)計(jì)研究院有限公司重慶分公司,重慶 404100
影響市政路橋混凝土施工的因素是復(fù)雜的,施工環(huán)境的影響、施工條件的限制、施工過程中的人為因素影響等都將引起混凝土施工質(zhì)量的問題,最常見的就是在路橋等建筑物的內(nèi)部或表面產(chǎn)生裂縫,影響了路橋等建筑物的美觀,嚴(yán)重時(shí),將對路橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成影響使其存在安全隱患。目前,我國市政路橋混凝土施工過程中的問題主要包括以下幾個(gè)方面:
碎石、水泥和砂礫是普通混凝土的骨料,它們加水拌合硬化之后就成了混凝土。碎石和砂礫的作用是避免水泥產(chǎn)生收縮效應(yīng),另外,骨料的空隙被水泥漿所填充,骨料的表面也被水泥漿所包裹,在硬化之后,水泥漿連同骨料就形成了一個(gè)堅(jiān)固的整體,從而使得它們結(jié)合在一起有了良好的工作性能。但是由于砂礫和碎石都是脆性材料,不能承受較大的拉力,但是路橋混凝土結(jié)構(gòu)是長期工作在較大的彎矩和拉力的作用下的,所以造成了混凝土的開裂問題。
路橋結(jié)構(gòu)中的普通混凝土,其抗壓性能往往較強(qiáng),一般情況下無無需添加其他拌合物就可滿足路橋結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度的要求,若加入其他摻合物或者減水劑,其強(qiáng)度還會繼續(xù)增加。雖然其強(qiáng)度滿足了要求,但在彈性方面卻存在一定的問題。在路面或橋面受力不均勻時(shí),由于其荷載量不能均勻分布就會引起結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象。而作為市政工程的路橋結(jié)構(gòu),其通行量往往會較大,并且可能經(jīng)常出現(xiàn)載重過大車輛通行的情況,所以在交通通行要求較高時(shí),普通混凝土路橋結(jié)構(gòu)就顯得不能滿足其需求了。
在市政路橋工程中,路橋的裂縫是最為廣泛存在的問題,那么,為什么會形成裂縫呢?其原因是多方面的。其自身的客觀因素是水泥的收縮量較大,此外,路橋的外部環(huán)境也將對混凝土造成較大的影響,比如說包括氣溫在內(nèi)的環(huán)境因素如果發(fā)生變化就將使得混凝土出現(xiàn)變形,氣溫的變化將導(dǎo)致溫度裂縫。溫度裂縫在跨徑較大的橋梁結(jié)構(gòu)中表現(xiàn)得尤為明顯,其溫度應(yīng)力甚至?xí)^荷載應(yīng)力?;炷恋牟牧腺|(zhì)量和施工工藝等客觀因素也會導(dǎo)致路橋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
熱脹冷縮是大多數(shù)物體的特性,普通混凝土也不例外,但當(dāng)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度與外部環(huán)境溫度不一致時(shí),混凝土就將產(chǎn)生收縮變形,從而使得路橋結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生相應(yīng)的變形。而且在實(shí)際的施工過程中,凝結(jié)硬化現(xiàn)象在普通混凝土中時(shí)有發(fā)生,但凝結(jié)時(shí)會造成混凝土的水分蒸發(fā)吸收混凝土的熱量,使得混凝土溫度下降,就造成了路橋結(jié)構(gòu)的變形。而且,混凝土路橋結(jié)構(gòu)在使用過程中,表面水分流失快也是一個(gè)問題,因?yàn)閮?nèi)部水分損失較小所以也會使得結(jié)構(gòu)收縮進(jìn)而出現(xiàn)裂縫。
在市政工程路橋混凝土施工的過程中,施工人員首先應(yīng)當(dāng)做的就是制定混凝土的吊裝方案,對混凝土的吊裝工作進(jìn)行計(jì)劃,以在吊裝之前合理地安排吊索架橋機(jī)等設(shè)備。若工程項(xiàng)目所需的混凝土體量較大,還應(yīng)對相應(yīng)的吊裝機(jī)械型號作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在完成了吊裝方案之后,施工人員就應(yīng)該合理地設(shè)置施工線長的安全措施,以保證開挖工作的安全進(jìn)行。若工程項(xiàng)目位于流沙河周邊,那么還應(yīng)該對流沙河孔壁采取鋼筋支護(hù)措施來防止壁孔坍塌,必要時(shí)還可采取混凝土護(hù)壁等措施。若采用鋼筋支護(hù),那么支護(hù)的厚度和鋼筋的剛度都應(yīng)該經(jīng)過技術(shù)人員的精確計(jì)算來確定。在路橋混凝土工程施工過程中,常常會遇到涌砂的現(xiàn)象,所謂涌砂,就是樁柱孔壁周圍的流沙在地下水的作用下進(jìn)入了樁孔,鋼筋僅僅起到了臨時(shí)支護(hù)的作用,所以,若采用鋼筋支護(hù),為了防止涌砂現(xiàn)象的發(fā)生,還應(yīng)鋼筋外面加上一層土工布,以達(dá)到轉(zhuǎn)移混凝土基礎(chǔ)壓力的目的并降低對支護(hù)鋼筋的壓迫作用。此外,還應(yīng)對混凝土的底板橋臺采取一定的保溫措施。
在路橋施工中混凝土施工的前期,準(zhǔn)備工作是非常有必要的。準(zhǔn)備工作的具體內(nèi)容包括審查設(shè)計(jì)圖紙、公共內(nèi)容的細(xì)化、技術(shù)人員的交底工作。在進(jìn)行圖紙審查工作時(shí),應(yīng)組織施工單位、設(shè)計(jì)單位、業(yè)主和施工監(jiān)管單位來進(jìn)行聯(lián)合會審,重點(diǎn)審查容易出現(xiàn)變更的環(huán)節(jié)。施工內(nèi)容的細(xì)化工作是控制混凝土施工細(xì)節(jié)的關(guān)鍵,只有做好細(xì)化工作,才能對其進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。對技術(shù)人員做好交底工作是為了保證施工人員能夠嚴(yán)格按照施工的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的流程來進(jìn)行施工工作,避免出現(xiàn)問題。
鋼纖維是今年發(fā)展起來的一種新型的建筑材料,其出現(xiàn)對于路橋工程混凝土施工有著重要的意義。因?yàn)樵阡摾w維被加入普通的混凝土之后,混凝土的強(qiáng)度和韌性都將被大大提高,起到分散混凝土外力負(fù)荷的作用,從而提高了混凝土路橋機(jī)構(gòu)的使用壽命。此外,由鋼纖維混凝土施工的路橋,其表面的厚度比較薄,同時(shí)橫向和縱向的收縮縫也有所減少,甚至是沒有,并且鋼纖維混凝土自身具有良好的耐磨性、凍融性等特征,這就在提高路橋自身強(qiáng)度的同時(shí)又減少了路橋結(jié)構(gòu)的自重,而且還能夠?qū)⒙窐虻淖冃慰刂圃谝欢ǚ秶畠?nèi),因?yàn)榫哂羞@一系列的優(yōu)點(diǎn),所以鋼纖維混凝土施工技術(shù)被廣泛的加以應(yīng)用。在實(shí)際的施工過程中,需要注意的問題就是要確保鋼纖維在混凝土中的分布均勻,所以在鋼纖維進(jìn)入混凝土攪拌機(jī)之前就應(yīng)該用專門的分散設(shè)備將鋼纖維充分地進(jìn)行分散,而且在鋼纖維的選取上,也應(yīng)該選擇各項(xiàng)性能都較好的鋼纖維。關(guān)于鋼纖維加入量的多少也應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的情況來確定,往往在普通混凝土的截面增加0.8%~1.2%的鋼纖維,就能夠使得路面的厚度減少40%~50%,使橫向收縮縫之間的距離增加到25~40m,所以,應(yīng)該根據(jù)施工的需要來具體確定鋼纖維的加入量。
混凝土配比的技術(shù)指標(biāo)包括坍落度、初凝時(shí)間、骨料的質(zhì)量、摻合料的性能等。對于混凝土配合比的坍落度應(yīng)該加以嚴(yán)格控制以減少在施工工程中泌水問題的出現(xiàn)。混凝土的初凝時(shí)間應(yīng)該盡量控制在七個(gè)小時(shí)之內(nèi),對于水泥材料的選取也有所將講究,要選用質(zhì)量較好的水泥,且整個(gè)路橋施工不應(yīng)使用不同類型的水泥。骨料的質(zhì)量也需要進(jìn)行嚴(yán)格的把控,因?yàn)槠潢P(guān)系著路橋結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和整個(gè)工程的施工質(zhì)量,所以骨料應(yīng)符合級配的要求且控制好相應(yīng)的含泥量。對于需要加入摻合料的水泥,對于摻合料的性能也有所要求。
混凝土的養(yǎng)護(hù)工作也是混凝土施工不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié),在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí),混凝土的硬化應(yīng)該予以充分考慮。此外,在混凝土凝固過程中還應(yīng)該防止混凝土表層水分的過度流失以確保混凝土的剛度。在進(jìn)行混凝土的養(yǎng)護(hù)工作時(shí),還應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際環(huán)境因素的影響,拆模時(shí)務(wù)必要保證待壓試塊已經(jīng)達(dá)到了規(guī)定的強(qiáng)度。模板拆除之后,還要對混凝土的表面進(jìn)行覆蓋或澆水以防止混凝土表面出現(xiàn)過分干燥而產(chǎn)生裂縫的情況。
結(jié)合上面的探討,混凝土的施工技術(shù)與市政工程中路橋施工的質(zhì)量和施工效率有著密不可分的聯(lián)系。所以相關(guān)的施工技術(shù)人員和科研人員還應(yīng)該進(jìn)一步對路橋混凝土施工技術(shù)進(jìn)行研究,以促進(jìn)其不斷向前發(fā)展。
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