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摘要:在公路桥梁施工中普遍大量使用混凝土。混凝土质量的好坏直接关系到工程质量的好坏, 影响到工程造价高低。因此对混凝土质量的控制极为重要。本文提出了公路桥梁混凝土施工中常见的问题,探讨了加强公路桥梁混凝土施工技术措施。
关键词:公路桥梁混凝土施工技术问题措施
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
混凝土是现代工程建设中一个重要的建筑材料,多数用于公路桥梁、地热工程、海洋开发。它是由颗粒状集料( 也可称为骨料) ,水,胶凝材料,掺合剂和外加剂按一定比例配制,经过搅拌成型、保养硬化的人工石材。具有价格低廉,生产工艺简单,原料丰富等特点。由于自身耐久性好、抗压强度高,工程建筑上对其需求量不断攀升,但在其使用过程中也存在一些问题。
一、公路桥梁混凝土施工中常见的问题
首先,要清楚混凝土路面和桥梁的主要病害有哪些,例如有裂缝,变形,其中包括道路表面沉降和塌陷的表面损害形式,下面进行具体问题具体分析,对其病害形式进行简要概括。
1、裂缝。由于混凝土路面与桥面在长期的进行膨胀收缩,失水,水化等因素的影响,混凝土路面出现裂缝的原因是因为路面的拉伸力相对减弱了。通常所说的混凝土路面裂缝主要是指与路面行车路线垂直的裂缝。混凝土路面裂缝最经常呈现的有纵向裂缝,横向裂缝和交叉裂缝三种。其中最容易发生的纵向裂缝是指路面上呈现了与行车路线相同的裂缝,分析其原因是由于混凝土自身的含水量和土质不均匀而导致了公路或桥梁路基其中的某一部分发生沉降现象,使得混凝土路面产生了纵向裂缝。而横向裂缝与纵向裂缝相反,造成其发生的原因是由于混凝土的失水收缩,施工时切缝不及时等原因而形成的横向裂缝。第三种交叉裂缝是指既发生了横向裂缝又发生了纵向裂缝,究其原因也是由于上述两种原因并发而造成的。
2、变形。混凝土具有非塑性,其中混凝土中含有的物质会在不同的压力下发生不同程度的变化。所以混凝土路面在经历了环境和外界压力的变化的时候会出现挤压、塌陷、变形等状况。这些损害主要是由于混凝土内部不能抵抗外界的巨大压力和环境的巨大变化,例如上文所说的冷空气的突然来袭或是太阳的炙烤和高温天气。混凝土路面凹陷的主要原因是由于天气原因而导致的大量的降雨,雨水冲刷路面导致部分的土地软化和部分的水土流失,致使路面沉降和凹陷。由于雨水的冲刷造成混凝土软化,使得混凝土路面和桥面承受的压力要比原来低很多,所以当原本可以承受的重量经过路面时,路面承受力下降,而出现了路面表面的凹陷。综上所述我们发现混凝土经常出现的问题是与混凝土的特性和内部物质融合分不开的,内部物质的不一完全融合使得混凝土的可塑性较差,而导致了路面与桥梁表面的变形。
3、就是混凝土表面的损坏。混凝土路面出现细小的裂纹,以至于形成最后的裂纹网,造成路面整个的下沉和不平整。混凝土的广泛使用使得很多地区的公路和桥梁表面都会出现这种状况。路面的表面损坏的原因是过多的碱性物质与混凝土内某些物质发生化学反应,使得混凝土表面承受能力减弱,不能承受大型和重型交通工具。所以,在使用混凝土路面前要认真勘测,降低在使用中发生类似化学反应的几率,保证混凝土路面的长期使用。此外,在混凝土路面的使用过程中容易出现的状况就是混凝土路面的空洞,由于混凝土是一種混合材料,所以,在使用过程中存在着混凝土内部融合程度的问题,如果内部物质融合的较好混凝土的强度就会很高,不易出现空洞的现象。如果混凝土内部物质融合的不好,混凝土的强度就会较低,那么在公路表面或桥梁表面就会容易出现空洞坑洼的现象,不利于车辆的行事和整个交通的运行。
二、加强公路桥梁混凝土施工技术措施
混凝土的质量控制由两方面组成, 一是保证混凝土达到预计的质量标准, 二是在满足设计前提下, 尽可能的降低成本。其实, 这两点就是在实际中的减少混凝土的标准差。标准差控制, 即通过科学的管理, 将混凝土强度客观存在的离散性控制在较小的区域。混凝土的质量控制, 贯穿于混凝土的制备过程中。主要需要注意的有以下几点:
1、主要原材料的控制。
第一, 水泥的技术要求。面对市场上品种繁多的水泥,根据工程的需要, 结合混凝土的适配强度挑选出经济实惠的水泥, 满足施工的需要。由于公路使用的混凝土对弯拉强度要求高, 适合选用抗折强度高的水泥, 旋窑生产的道路硅酸盐水泥是首选。
第二, 注意确定粗细集料的等级。针对不同的工程要求选择合适的集料。以公路为例, 公路的级数不同、是否有抗盐冻要求对集料等级的选择有影响。配置有抗冻要求的混凝土集料, 1 级集料要求吸水率不得大于1%, 压碎值要小于10%, 2 级集料的吸水率不能大于2%, 压碎要小于15%。用作路面的粗集料, 必须是分级的统料, 根据国家有关规定合成级配。
第三, 水的质量。混凝土使用的水需要通过检验, 对硫酸含量、PH 值等都有一定的要求, 不得含有有害杂质等。
2、确定合理的基准配合比。实验室的基准配合比是施工中水泥混凝土配合比的依据, 根据公路桥梁工程的需要, 确定外加剂的品种及掺量的多少, 并检验能否在施工中满足设计的混凝土技术性能。许多混凝土车路在不该开裂的地方开裂, 冰冻融化剥落, 桥面遭受严重破坏, 很大程度上是没有设计使用高性能的混凝土。如何有针对性的选择添加剂, 要根据具体情况决定。如上海东海大桥使用的“高性能海工混凝土” , 具有高强度、耐久性、抗腐蚀等特性, 是掺加了粉煤灰、矿粉等废料, 既易于施工, 直接节约材料成本2000 万元, 就是一个典型的例子。注意不能变动已确定的水灰比, 不得减少水泥的用量。公路混凝土配合比设计时, 水灰比一般控制在50% 以下。
3、正确按照实际配比施工。施工中, 使用的是混凝土的施工配比, 需要及时将实验室配比换算过来。要确保施工中用的材料和实验室使用的材料相符。严格控制水灰比, 控制水泥的用量。同时要考虑施工季节, 例如雨季、雨雪天气对砂石含水率的情况, 及时在施工中调整水的用量, 避免因含水量的增加导致混凝土强度的降低。
4、搅拌过程的监控。搅拌工具不同, 搅拌方式有差异, 对混凝土的质量会产生影响。搅拌时, 要严格控制搅拌的温度, 尤其是冬天, 矿物掺料、外加剂等应预热后载投入搅拌机。注意不得将冰雪等搅拌进骨料中。混凝土如果搅拌不严实, 容易导致气孔较多, 严重的会出现开裂情况, 因此要注意观察混凝土的搅拌情况。在搅拌中, 不得随意向搅拌物中加水, 这会导致混凝土在水分增发后, 孔隙增大, 降低混凝土的强度。
5、混凝土现场浇筑的管理工作。浇筑是指将搅拌好的混凝土模筑成各种各样的结构, 它对混凝土的影响也较大, 需要控制好混凝土的下落速度, 以及它的入模高度。大分块、厚分层、长分段, 连续的浇筑结构。浇筑公路和桥梁的混凝土的浇筑有各自的特点。一般说来, 混凝土公路的面向浇筑, 单向长度不能小于1 公里。而桥梁浇筑时, 封层浇筑时上下层浇筑, 一般控制在30cm 的厚度; 挡土墙等长条形的混凝土浇筑, 分层长度为10cm; 墩台等大体积结构, 分块一般为50m2 。振捣要适度, 既要振捣充分, 不能遗漏构件的任何部位, 又不能过振。
6、快速测定混凝土强度。为了避免质量事故, 快速测定混凝土的强度是检验混凝土质量的一个行之有效的方法。为了保证施工质量, 最好能以快速测定施工现场的混凝土一定时间后的强度, 一旦出现强度问题, 就可以及时进行配比调整。目前已经出现了不少的快速测定混凝土强度的方法, 比如促凝压蒸法、促凝蒸养法等。
7、混凝土的护养工作。通过相应的工艺措施, 让混凝土建立适当的水化反应, 使其更好的硬化。混凝土的强度大部分是在养护期间形成的, 因此要重视混凝土的养护。目前, 对混凝土护养的方法有多种, 施工中都是根据对象的不同采用不同的方法护养。例如冬季桥墩的暖棚护养, 桥梁的蒸汽护养, 它们的护养温度的控制均有所不同, 要予以注意。
目前, 我国对混凝土的研究还处在不断发展中, 需要在实际工作中不断总结经验, 以理论与实践相结合, 不断改善工作方法, 促进混凝土施工技术的发展。
参考文献:
[1] 张伟财.如何加强水泥混凝土路面施工质量管理[J]. 才智. 2010(26)
[2] 贾燕.桥梁混凝土冬季施工应注意的问题[J]. 黑龙江交通科技. 2011(02)
[3] 杨瑞.浅淡水泥混凝土路面施工过程质量控制[J]. 甘肃科技纵横. 2006(02)
关键词:公路桥梁混凝土施工技术问题措施
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
混凝土是现代工程建设中一个重要的建筑材料,多数用于公路桥梁、地热工程、海洋开发。它是由颗粒状集料( 也可称为骨料) ,水,胶凝材料,掺合剂和外加剂按一定比例配制,经过搅拌成型、保养硬化的人工石材。具有价格低廉,生产工艺简单,原料丰富等特点。由于自身耐久性好、抗压强度高,工程建筑上对其需求量不断攀升,但在其使用过程中也存在一些问题。
一、公路桥梁混凝土施工中常见的问题
首先,要清楚混凝土路面和桥梁的主要病害有哪些,例如有裂缝,变形,其中包括道路表面沉降和塌陷的表面损害形式,下面进行具体问题具体分析,对其病害形式进行简要概括。
1、裂缝。由于混凝土路面与桥面在长期的进行膨胀收缩,失水,水化等因素的影响,混凝土路面出现裂缝的原因是因为路面的拉伸力相对减弱了。通常所说的混凝土路面裂缝主要是指与路面行车路线垂直的裂缝。混凝土路面裂缝最经常呈现的有纵向裂缝,横向裂缝和交叉裂缝三种。其中最容易发生的纵向裂缝是指路面上呈现了与行车路线相同的裂缝,分析其原因是由于混凝土自身的含水量和土质不均匀而导致了公路或桥梁路基其中的某一部分发生沉降现象,使得混凝土路面产生了纵向裂缝。而横向裂缝与纵向裂缝相反,造成其发生的原因是由于混凝土的失水收缩,施工时切缝不及时等原因而形成的横向裂缝。第三种交叉裂缝是指既发生了横向裂缝又发生了纵向裂缝,究其原因也是由于上述两种原因并发而造成的。
2、变形。混凝土具有非塑性,其中混凝土中含有的物质会在不同的压力下发生不同程度的变化。所以混凝土路面在经历了环境和外界压力的变化的时候会出现挤压、塌陷、变形等状况。这些损害主要是由于混凝土内部不能抵抗外界的巨大压力和环境的巨大变化,例如上文所说的冷空气的突然来袭或是太阳的炙烤和高温天气。混凝土路面凹陷的主要原因是由于天气原因而导致的大量的降雨,雨水冲刷路面导致部分的土地软化和部分的水土流失,致使路面沉降和凹陷。由于雨水的冲刷造成混凝土软化,使得混凝土路面和桥面承受的压力要比原来低很多,所以当原本可以承受的重量经过路面时,路面承受力下降,而出现了路面表面的凹陷。综上所述我们发现混凝土经常出现的问题是与混凝土的特性和内部物质融合分不开的,内部物质的不一完全融合使得混凝土的可塑性较差,而导致了路面与桥梁表面的变形。
3、就是混凝土表面的损坏。混凝土路面出现细小的裂纹,以至于形成最后的裂纹网,造成路面整个的下沉和不平整。混凝土的广泛使用使得很多地区的公路和桥梁表面都会出现这种状况。路面的表面损坏的原因是过多的碱性物质与混凝土内某些物质发生化学反应,使得混凝土表面承受能力减弱,不能承受大型和重型交通工具。所以,在使用混凝土路面前要认真勘测,降低在使用中发生类似化学反应的几率,保证混凝土路面的长期使用。此外,在混凝土路面的使用过程中容易出现的状况就是混凝土路面的空洞,由于混凝土是一種混合材料,所以,在使用过程中存在着混凝土内部融合程度的问题,如果内部物质融合的较好混凝土的强度就会很高,不易出现空洞的现象。如果混凝土内部物质融合的不好,混凝土的强度就会较低,那么在公路表面或桥梁表面就会容易出现空洞坑洼的现象,不利于车辆的行事和整个交通的运行。
二、加强公路桥梁混凝土施工技术措施
混凝土的质量控制由两方面组成, 一是保证混凝土达到预计的质量标准, 二是在满足设计前提下, 尽可能的降低成本。其实, 这两点就是在实际中的减少混凝土的标准差。标准差控制, 即通过科学的管理, 将混凝土强度客观存在的离散性控制在较小的区域。混凝土的质量控制, 贯穿于混凝土的制备过程中。主要需要注意的有以下几点:
1、主要原材料的控制。
第一, 水泥的技术要求。面对市场上品种繁多的水泥,根据工程的需要, 结合混凝土的适配强度挑选出经济实惠的水泥, 满足施工的需要。由于公路使用的混凝土对弯拉强度要求高, 适合选用抗折强度高的水泥, 旋窑生产的道路硅酸盐水泥是首选。
第二, 注意确定粗细集料的等级。针对不同的工程要求选择合适的集料。以公路为例, 公路的级数不同、是否有抗盐冻要求对集料等级的选择有影响。配置有抗冻要求的混凝土集料, 1 级集料要求吸水率不得大于1%, 压碎值要小于10%, 2 级集料的吸水率不能大于2%, 压碎要小于15%。用作路面的粗集料, 必须是分级的统料, 根据国家有关规定合成级配。
第三, 水的质量。混凝土使用的水需要通过检验, 对硫酸含量、PH 值等都有一定的要求, 不得含有有害杂质等。
2、确定合理的基准配合比。实验室的基准配合比是施工中水泥混凝土配合比的依据, 根据公路桥梁工程的需要, 确定外加剂的品种及掺量的多少, 并检验能否在施工中满足设计的混凝土技术性能。许多混凝土车路在不该开裂的地方开裂, 冰冻融化剥落, 桥面遭受严重破坏, 很大程度上是没有设计使用高性能的混凝土。如何有针对性的选择添加剂, 要根据具体情况决定。如上海东海大桥使用的“高性能海工混凝土” , 具有高强度、耐久性、抗腐蚀等特性, 是掺加了粉煤灰、矿粉等废料, 既易于施工, 直接节约材料成本2000 万元, 就是一个典型的例子。注意不能变动已确定的水灰比, 不得减少水泥的用量。公路混凝土配合比设计时, 水灰比一般控制在50% 以下。
3、正确按照实际配比施工。施工中, 使用的是混凝土的施工配比, 需要及时将实验室配比换算过来。要确保施工中用的材料和实验室使用的材料相符。严格控制水灰比, 控制水泥的用量。同时要考虑施工季节, 例如雨季、雨雪天气对砂石含水率的情况, 及时在施工中调整水的用量, 避免因含水量的增加导致混凝土强度的降低。
4、搅拌过程的监控。搅拌工具不同, 搅拌方式有差异, 对混凝土的质量会产生影响。搅拌时, 要严格控制搅拌的温度, 尤其是冬天, 矿物掺料、外加剂等应预热后载投入搅拌机。注意不得将冰雪等搅拌进骨料中。混凝土如果搅拌不严实, 容易导致气孔较多, 严重的会出现开裂情况, 因此要注意观察混凝土的搅拌情况。在搅拌中, 不得随意向搅拌物中加水, 这会导致混凝土在水分增发后, 孔隙增大, 降低混凝土的强度。
5、混凝土现场浇筑的管理工作。浇筑是指将搅拌好的混凝土模筑成各种各样的结构, 它对混凝土的影响也较大, 需要控制好混凝土的下落速度, 以及它的入模高度。大分块、厚分层、长分段, 连续的浇筑结构。浇筑公路和桥梁的混凝土的浇筑有各自的特点。一般说来, 混凝土公路的面向浇筑, 单向长度不能小于1 公里。而桥梁浇筑时, 封层浇筑时上下层浇筑, 一般控制在30cm 的厚度; 挡土墙等长条形的混凝土浇筑, 分层长度为10cm; 墩台等大体积结构, 分块一般为50m2 。振捣要适度, 既要振捣充分, 不能遗漏构件的任何部位, 又不能过振。
6、快速测定混凝土强度。为了避免质量事故, 快速测定混凝土的强度是检验混凝土质量的一个行之有效的方法。为了保证施工质量, 最好能以快速测定施工现场的混凝土一定时间后的强度, 一旦出现强度问题, 就可以及时进行配比调整。目前已经出现了不少的快速测定混凝土强度的方法, 比如促凝压蒸法、促凝蒸养法等。
7、混凝土的护养工作。通过相应的工艺措施, 让混凝土建立适当的水化反应, 使其更好的硬化。混凝土的强度大部分是在养护期间形成的, 因此要重视混凝土的养护。目前, 对混凝土护养的方法有多种, 施工中都是根据对象的不同采用不同的方法护养。例如冬季桥墩的暖棚护养, 桥梁的蒸汽护养, 它们的护养温度的控制均有所不同, 要予以注意。
目前, 我国对混凝土的研究还处在不断发展中, 需要在实际工作中不断总结经验, 以理论与实践相结合, 不断改善工作方法, 促进混凝土施工技术的发展。
参考文献:
[1] 张伟财.如何加强水泥混凝土路面施工质量管理[J]. 才智. 2010(26)
[2] 贾燕.桥梁混凝土冬季施工应注意的问题[J]. 黑龙江交通科技. 2011(02)
[3] 杨瑞.浅淡水泥混凝土路面施工过程质量控制[J]. 甘肃科技纵横. 2006(02)