劉莉
(鄭州路橋建設(shè)投資集團(tuán)有限公司,鄭州 450000)
隨著社會(huì)技術(shù)的更新和發(fā)展,信息技術(shù)、工程技術(shù)及其他相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,技術(shù)的運(yùn)用程度也成為判斷是否進(jìn)入工程現(xiàn)代化的重要指標(biāo),尤其是混凝土,作為路橋工程項(xiàng)目的核心施工材料,其施工技術(shù)使用備受關(guān)注。目前,混凝土施工技術(shù)的運(yùn)用范圍不斷擴(kuò)大,受外在環(huán)境和工作人員技術(shù)水平的影響,在具體運(yùn)用過程中還存在一系列的問題,難以保障道路橋梁施工項(xiàng)目的質(zhì)量,因此,必須不斷提升混凝土施工技術(shù),從各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格把控。
混凝土施工技術(shù)是指根據(jù)混凝土材料的特點(diǎn)和施工要求形成的技術(shù)體系,具體包括材料用量的配比、拌和、澆筑及養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié),在具體的運(yùn)用過程中,主要表現(xiàn)出四大特點(diǎn):
1)混凝土在遇冷凝固之前是液體狀態(tài),有很強(qiáng)的流動(dòng)性和可塑性,可以塑造成施工人員想要的形狀,還可以實(shí)現(xiàn)路橋結(jié)構(gòu)縫隙的填充,降低路面裂開的可能性以及路基沉降等病害的發(fā)生概率。
2)混凝土主要由水、水泥、骨料和一系列添加劑組成,價(jià)格十分便宜,在市場上很容易大規(guī)模采購,因此,有物美價(jià)廉的特點(diǎn),能夠有效節(jié)省工程投入成本,且混凝土在使用完之后所剩余用量的儲(chǔ)存方法十分簡單,因此,整個(gè)材料的維護(hù)成本也較低。
3)混凝土的材料強(qiáng)度極高、有超強(qiáng)的抗壓能力,能夠承受巨型貨車的重量,有著可觀的安全性與穩(wěn)定性。
4)由于混凝土的廣泛運(yùn)用,因此,如今市場上的混凝土、水泥以及相關(guān)的添加劑已呈現(xiàn)多方面發(fā)展的趨勢,且產(chǎn)品形式和種類也日漸豐富多樣。僅從添加劑的種類來看,就有引氣劑、防凍劑及早強(qiáng)劑等多個(gè)種類,并且不同添加劑的功能各異,能夠很好地滿足不同施工條件下的技術(shù)要求[1]。
道路橋梁作為人們出行的基礎(chǔ)性設(shè)施,必然會(huì)承受成千上萬的車輛及行人產(chǎn)生的荷載,尤其是發(fā)生堵車時(shí),會(huì)有大量車輛同時(shí)擁堵在路面上,路橋工程會(huì)承受眾多車輛和行人的巨大壓力。因此,如果在道路橋梁施工過程中混凝土的質(zhì)量不達(dá)標(biāo),穩(wěn)固性較差,會(huì)導(dǎo)致混凝土路面以及橋面在高壓下出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破損、裂縫和形變,甚至造成坍塌等安全事故,嚴(yán)重威脅了行人的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。在此惡劣情況下,若相關(guān)檢查人員未及時(shí)發(fā)現(xiàn)路面和橋面存在的細(xì)小裂縫,也并未及時(shí)處理此類風(fēng)險(xiǎn),任由其自由發(fā)展,路橋表面的裂縫和形變會(huì)進(jìn)一步惡化,最終產(chǎn)生大面積坍塌的后果,進(jìn)而造成重大的交通事故。
混凝土材料主要由水泥、水、添加劑及骨料等多種原材料混合而成,任何一種材料的用量和質(zhì)量出現(xiàn)問題,都會(huì)直接影響混凝土的質(zhì)量和性能,進(jìn)而削弱道路橋梁工程的質(zhì)量和性能。比如,在海綿城市理念下進(jìn)行道路橋梁施工時(shí),當(dāng)混凝土的水和水泥的用量比不合理時(shí),會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度;當(dāng)選取的骨料過于致密,或混凝土材料的拌和密度過大時(shí),會(huì)導(dǎo)致骨料間的黏結(jié)不夠密實(shí),材料穩(wěn)定性差。相反,如果選取風(fēng)化程度高、堅(jiān)硬的粗骨料時(shí),會(huì)導(dǎo)致孔洞過多,孔洞積壓下的空氣會(huì)削弱整個(gè)路面和橋面的抗水能力。
混凝土材料對(duì)溫度十分敏感,如果在使用、養(yǎng)護(hù)及其他環(huán)節(jié)受到高熱和高寒的影響,自身穩(wěn)定性會(huì)大大削弱,從而損害道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。比如,當(dāng)溫度過低路面結(jié)冰時(shí),由于熱脹冷縮現(xiàn)象,溫差會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)外部朝相反的方向產(chǎn)生收縮和膨脹,從而破壞混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,容易產(chǎn)生裂縫。
混凝土的耐久性具體表現(xiàn)在3 個(gè)方面:
1)抗?jié)B透性。具體是混凝土抵抗指液體、氣體及離子在受到外在壓力、化學(xué)勢或電場作用后在混凝土中產(chǎn)生遷移、擴(kuò)散及滲透的能力。高抗?jié)B性需要混凝土的充水空間足夠小,水膠比不能過高,在大流動(dòng)度的情況下也不會(huì)產(chǎn)生泌水離析,并且有很好的和易性。同時(shí),骨料的粒徑及形狀結(jié)構(gòu)都直接影響著混凝土的抗?jié)B性,當(dāng)骨料中含有比較多的條狀及片狀骨料時(shí),或骨料的品質(zhì)差,存在較多的孔隙時(shí),其抗?jié)B性均會(huì)降低。
2)抗凍性。當(dāng)混凝土處于吸水飽和狀態(tài)時(shí),承受多次反復(fù)凍融循環(huán)后,內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)仍不受破壞,同時(shí)也不降低性能時(shí),將這一能力稱為混凝土的抗凍能力??箖龅燃?jí)是采用齡期28 d 的試塊在吸水飽和后,承受反復(fù)凍融循環(huán),以抗壓強(qiáng)度下降不超過25%,并且質(zhì)量損失不超過5%時(shí)所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)來確定的。通常在含氣量、水灰比、飽水狀態(tài)以及集料質(zhì)量不佳的情況下都會(huì)導(dǎo)致混凝土抗凍性差。
3)抗侵蝕能力,個(gè)別城市由于工業(yè)污染嚴(yán)重,時(shí)常出現(xiàn)酸雨的,而酸雨具有腐蝕性,會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生侵蝕作用,從而降低其強(qiáng)度,隨著酸雨雨量的增加和時(shí)間的推移,其腐蝕程度會(huì)愈來愈大[2]。
混凝土材料的成分比例對(duì)其整體性能和質(zhì)量有決定性的作用,因此,工作人員在配制混凝土?xí)r,必須嚴(yán)格按照相關(guān)原則和規(guī)范把控好各材料的用量及拌和程度,穩(wěn)定、有序地開展混凝土材料配比工作?;炷僚浜媳刃枰啻卧囼?yàn)和經(jīng)驗(yàn)的積累才能確定符合施工要求的混凝土配合比。在此基礎(chǔ)上,在進(jìn)行混凝土原材料配比的過程中還需要注意以下要點(diǎn):
1)水泥的價(jià)格和用量。水泥是混凝土的核心材料,并且價(jià)格十分低廉,在市面上可以購買,但也存在個(gè)別以次充好的情況。因此,采購人員在選擇水泥供應(yīng)商時(shí),必須親自實(shí)地考察供應(yīng)商的水泥生產(chǎn)過程和質(zhì)量,盡可能選擇信譽(yù)好、知名度大的大型水泥生產(chǎn)廠,以便保證水泥的質(zhì)量。確定水泥供應(yīng)商后,對(duì)于購買的水泥要進(jìn)行詳細(xì)、全面的檢查,確保購買的水泥各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo),保障水泥的質(zhì)量、強(qiáng)度以及各方面性能都符合混凝土配比的要求。
2)選擇骨料時(shí),粗細(xì)不同的骨料會(huì)對(duì)混凝土的抗水性產(chǎn)生決定性作用。工作人員一般選擇致密性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)完善并且質(zhì)地堅(jiān)硬的骨料,要嚴(yán)格把控骨料的密度和粒徑,避免骨料過粗或過細(xì)而影響混凝土的抗腐蝕性和抗?jié)B水能力,嚴(yán)禁將有毒有害的骨料摻加到混凝土中。
3)選擇添加劑時(shí),要根據(jù)施工項(xiàng)目的需求選擇添加劑的種類,盡可能選擇防凍、防熱、防腐蝕的功能性添加劑。選擇施工用水時(shí),采取就近原則,對(duì)施工現(xiàn)場附近的自來水和地下水進(jìn)行勘察與檢測,檢驗(yàn)水的成分是否存在有害物質(zhì)、大量的雜質(zhì)以及礦物質(zhì)成分等,相關(guān)指標(biāo)都達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)后即可投入使用。
在混凝土拌和與施工開始之前,工作人員必須選擇好拌和與施工工具,并且對(duì)材料制作和施工所使用的工具和設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)、全面的檢查,檢查工具是否出現(xiàn)破損、報(bào)廢的情況。從目前的施工狀況來看,為了降低人工勞動(dòng)壓力,避免因人工操作而出現(xiàn)重大誤差,實(shí)現(xiàn)混凝土精準(zhǔn)拌和,可以選擇智能化的自動(dòng)拌和機(jī)器,實(shí)現(xiàn)混凝土拌和自動(dòng)化。在準(zhǔn)備工作完成后,工作人員必須選取少量材料進(jìn)行預(yù)先拌和,對(duì)拌和后的混凝土成品進(jìn)行檢查,如果材料符合施工標(biāo)準(zhǔn),可以增加材料用量開展大規(guī)模的原材料攪和工作;若試驗(yàn)混凝土的質(zhì)量不達(dá)標(biāo),需要率先檢查材料的配比,如水泥比、水灰比及骨料比等,進(jìn)行材料比例的調(diào)整后再次試驗(yàn),直到試驗(yàn)成功才可大規(guī)模地開展工作。在正式的混凝土拌和中,工作人員要控制好環(huán)境溫度和濕度,避免空氣中的水分過多而增加混凝土中水的含量,影響混凝土的配合比。選擇在露天環(huán)境進(jìn)行混凝土拌和時(shí),還要考慮室外天氣的影響,避免惡劣天氣影響整個(gè)拌和工作。
拌和工作結(jié)束后,可以將混凝土材料運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行檢驗(yàn)使用,整個(gè)運(yùn)輸過程中,運(yùn)輸車輛的選擇至關(guān)重要。車廂內(nèi)部要噴涂隔熱保護(hù)劑,避免在運(yùn)輸過程中因路面顛簸而摩擦生熱影響混凝土的質(zhì)量,確保混凝土材料在運(yùn)輸過程中的質(zhì)量穩(wěn)定。在駕駛過程中,駕駛?cè)藛T要保持車速穩(wěn)定,時(shí)刻觀察路面情況,在非必要情況下禁止出現(xiàn)緊急剎車、急速轉(zhuǎn)彎操作,避免因慣性作用而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)噴灑的情況。
在道路橋梁的施工階段,混凝土施工技術(shù)具體包括澆筑和振搗兩大操作:
1)在澆筑過程中,工作人員要明確混凝土的初步凝固和最終凝固時(shí)間,確?;炷帘韺雍蛢?nèi)部的充分混合,避免混凝土在成型后出現(xiàn)嚴(yán)重的分層情況。
2)澆筑完成后,工作人員需要采用專業(yè)設(shè)備對(duì)混凝土進(jìn)行充分的振搗,減少氣泡。由于混凝土表面氣泡的存在會(huì)影響整個(gè)工程項(xiàng)目觀感的質(zhì)量,并且可以從側(cè)面反映混凝土存在質(zhì)量問題,會(huì)對(duì)混凝土的氣密性產(chǎn)生影響,因此,當(dāng)混凝土表面產(chǎn)生過多氣泡時(shí),工作人員需要注意查找原因并解決。產(chǎn)生氣泡的原因有多種,主要包括粗骨料存在質(zhì)量問題,粗顆粒過多、粒型不好等。對(duì)此,可以采取加強(qiáng)配合比試驗(yàn)管理、選擇合理砂率以及嚴(yán)格把控所有質(zhì)量等措施[3]。
混凝土施工技術(shù)不僅在道路橋梁工程中有重要的地位,對(duì)于其他類型建筑工程的質(zhì)量也有決定性的作用,混凝土施工技術(shù)的運(yùn)用和把控直接影響著整個(gè)工程的質(zhì)量和行人出行的安全性與便利性。因此,在混凝土施工過程中,必須對(duì)材料選用、配比、拌和、澆筑以及養(yǎng)護(hù)等工序進(jìn)行嚴(yán)格把控,確?;炷恋馁|(zhì)量滿足施工要求。