文/安西艳
随着我国城市建设步伐的日益加快,以道路、桥梁为代表的基础交通设施建设迅猛发展,为广大人民群众的交通出行带来了极大便利。在此背景下,为了提高路桥产品的长寿性与高质性,我们有必要对混凝土施工技术在道路桥梁工程施工中的应用展开探究讨论。
混凝土施工技术是围绕混凝土材料形成的技术体系,其包含有配比、拌和、浇筑、养护等多个环节。现阶段,该技术被广泛应用到道路桥梁工程的施工实践中,并表现出以下特点:
第一,混凝土材料在凝固前始终为流体材质,具有很好的流动性与可塑性。基于此,将混凝土材料应用于道路桥梁工程施工中,一方面可充分满足设计、施工人员对施工产品的形状要求,另一方面也有助于实现路桥结构缝隙的充分填满,降低路面开裂、路基沉降等故障风险的发生几率[1]。
第二,混凝土材料的主要成分为水、水泥、骨料以及添加剂,这些构成材料通常具有价格低廉、易于获得的特点。所以,将混凝土作为道路桥梁工程施工的主要结构材料,可实现工程投入成本的有效节约。同时,混凝土材料在浇筑完成后的保养方法也比较简易,因此其所构成路桥产品的养护成本也比较低。
第三,混凝土本身具有极高的材料强度、性能稳定性、抗压能力与负载能力,与路桥工程产品室外投用、频繁承压的应用特点相符合。因此,在保证混凝土材料配比科学、质量合格的前提下,由其制成的道路桥梁往往具备可观的安全性、长寿性与稳固性。
第四,受惠于混凝土施工技术在我国建筑领域的广泛运用,市面上的混凝土、水泥、添加剂等材料已形成了多功能、多类型的发展趋势。仅从添加剂这一角度来看,就有防冻剂、引气剂、减水剂、缓凝剂、早强剂等多个种类,在此背景下,将混凝土施工技术应用到道路桥梁工程施工当中,不但能赋予混凝土结构以特殊的功能,如透水、防水、防冻等,也可显著提高图纸设计、方案编制的自由度与灵活性,从而全方位、多角度地强化道路桥梁工程施工的成果质量。
凡事皆具有两面性,混凝土施工材料在保有成本低廉、强度优异、养护简单、功能多样等优势特点的同时,也存在一定的故障风险。所以,相关人员在混凝土施工技术的实际应用过程中,必须要注重细节上的实践把控,力求达到趋利避害、补齐短板的技术落实效果。从目前来看,道路桥梁工程施工中混凝土施工技术的常见问题主要有以下几个方面:
道路桥梁作为广大人民群众交通出行的基础性支持设施,势必会持续承担着上方车辆、行人的荷载压力。此时,若施工过程中混凝土施工质量未达到道路桥梁预期荷载的承受标准,将导致混凝土路面、桥面在重压之下发生结构破损,出现开裂、形变、塌陷等事故问题。在此基础上,若相关人员并未及时对此类风险进行维修处理,路桥表面裂缝、形变以及塌陷的程度还会在重压之下进一步增大,最终导致道路桥梁无法正常使用,形成极大的交通安全隐患与整改成本需求[2]。
混凝土材料主要由水泥、添加剂、骨料、水等原材料拌和而成,任何一个材料的性能、比例出现不合格问题,将会直接影响到混凝土材料的应用效果,进而削弱道路桥梁工程施工的成果质量。例如,在海绵城市理念下开展道路工程建设施工时,若选取的骨料过于致密,或混凝土材料的拌合密度过高,将导致雨水大量积蓄、径流在路面上方,在降低雨水地下渗透能力的同时,易引起由路面积水导致的交通拥堵问题。反之,若在防水等级较高的路段中,选择将风化程度较高的石块作为粗骨料,也会使混凝土材料内部出现多个肉眼难以察觉的孔洞,进而削弱路桥表面的水分抵御能力。
除此之外,混凝土材料本身也存在一定的固有缺陷。例如,混凝土材料的凝聚力与抗拉性能并不高,若相关人员在混凝土施工技术的运用中未加入预应力钢筋作为支持,道路桥梁施工产品成型后的抗拉强度将很难达到理想水平。此时,一旦道路、桥梁在地质变动下受到过大拉力影响,将很容易发生混凝土结构的偏位现象,并造成混凝土抗剪切能力的大幅降低,最终引发混凝土结构的开裂问题。
混凝土材料对温度比较敏感,若其在保存、养护、投用等环节中受到高热、高寒的异常温变影响,将很难保证自身性能的稳定性,进而损害道路桥梁的结构质量。例如,当混凝土路面、桥面所处环境温度过高时,水泥会出现水化热现象,进而使得混凝土内部发生散热、绝热等作用的堆积叠加情况。其后,若环境温度在夜间或阴雨天骤降至较低水平,混凝土内外便会形成够大的温度差与温度应力,导致道路、桥梁的混凝土结构发生膨胀开裂。
混凝土材料的成分配合比对其性能质量具有直接性影响,所以相关人员在选择原材料类型、调配原材料比例时,必须要坚持合规性的工作原则,严格按照《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119-2013)等相关规范开展配比实践。同时,混凝土配合比的确认并非一蹴而就的,而是在多次试验检测与数据变更中获得的。因此,相关人员在混凝土的配合比控制过程中,应保证细心、耐心、专心,以实现混凝土最终配比效果与道路桥梁工程施工需求之间的完全对应。在此基础上,相关人员在混凝土配比原材料的选用中还应着重把控以下几点:
首先,水泥在混凝土材料中占最大比重,其价格、性能极其重要。所以,相关人员在选择水泥供应厂商时,应尽量选择业内知名的大型水泥生产厂,而不宜选择新厂或小作坊,以便水泥质量的初步保证。同时,在选择资质合格、规模可观的合作厂商后,相关人员还应从经济、管理、技术等多个方面做出综合考量,尽量选取单一类型的水泥产品,并保证其性能强度符合混凝土配比要求[3]。
其次,在选择粗细骨料时,相关人员通常应选择致密性强、结构完整、质地坚硬的砂料、石料,并对石料的粒径尺寸做合理控制。同时,由于道路桥梁与人民群众的生活工作密切相关,所以还应避免含有毒有害物质的骨料掺杂到混凝土当中。
第三,在选择添加剂时,应按需选择防冻、减水、早强、促凝等功能剂。同时,应对添加剂的配比用量进行控制。一般来讲,添加剂的投入量不应超过水泥用量的2%。
第四,在选择混凝土技术的施工用水时,应采取就近原则,并对道路桥梁施工区域附近的地表水、地下水、自来水进行成分检验,在确定水体无有害物质、无大量杂质、无pH值异常且符合施工需求后,即可进行使用。
在混凝土拌和施工正式开展之前,相关人员应先做好拌和设备的合理选择。从当前来看,为了降低人工压力,同时也为了实现拌和过程的精准控制与可视化呈现,可选用智能化的自动拌和机械。同时,在购置拌和设备时,必须要选取正规的市场渠道,切忌盲目追求成本控制而购买质量无保证的设备产品,以免因小失大,造成混凝土材料质量的异常波动。在准备工作完成后,相关人员应先选取一定量的原材料按比例进行试拌,并对拌和后的混凝土材料进行性能检查。若材料符合预期,则可正式开展大批量的混凝土材料拌和工作;若材料不达标,则需要对骨料比、水灰比等配比参数作出进一步调整。正式拌和时,相关人员要控制好拌和环境的温度、适度,以免对混凝土的配比情况产生异常影响。此外,若选择在露天环境中进行拌和施工,还可根据室外温度进行投入水分的适当调整,以免混凝土在拌和过程中出现大量的水分蒸发现象,造成配合比中水分的异常流失。
拌和完成后,便可将混凝土材料运输至现场中进行检验投用。此时,相关人员应对运输车辆进行合理选择与性能优化。通常情况下,应选择负载能力在15吨以上的车辆,并对车厢内部喷涂隔热保护剂,以保证混凝土材料在运输过程中的质量稳定。此外,在运输过程中,驾驶人员还应保证车辆的匀速、稳定行进,在非必要情况下严禁出现急刹车、急转弯等操作行为,以免混凝土受过大应力作用而发生化学反应,导致材料拌和质量的削弱。
在道路桥梁工程的施工阶段,混凝土施工技术主要包含浇筑与振捣两个部分。在浇筑过程中,相关人员应对混凝土材料的初凝、终凝时间作出明确,并选择在混凝土的凝固区间内实施浇筑作业,以确保上下两层间混凝土的充分混合,避免混凝土在成型后出现分层现象,降低道路、桥梁的结构质量。在浇筑施工的基础上,相关人员还需要运用振捣棒或振捣机械对混凝土实施充分振捣,以实现混凝土材料内部气泡的全面排放,使混凝土密度达到施工设计的理想水平。通常情况下,道路桥梁工程中混凝土的振捣次数应为两次[4]。
在混凝土路面、桥面浇筑成型,并经历摊铺、碾压等施工环节后,相关人员就需要实施出科学的养护处理。从当前来看,混凝土路面的养护主要分为覆盖加护和洒水养护两个方面。一方面,相关人员应用塑料薄膜、草垫、棉被等物对混凝土进行覆盖保护,以此避免路面受到光照、高温、雨淋等影响,防止混凝土材料在凝固过程中出现开裂问题。另一方面,相关人员应定期进行洒水、喷涂养护剂等工作,也能达到降低混凝土表面温度、防止路桥表面形变开裂的效果。
总而言之,混凝土施工技术在道路桥梁工程建设中占有重要地位,其质量对人们路上、桥上交通出行的便利性、安全性具有直接影响。所以,相关人员在施工实践中,必须要做好材料选择、拌和施工、浇筑振捣等所有环节的技术把控,以确保混凝土施工质量持续处于理想水平。