混凝土施工技术在市政桥梁工程施工中的应用分析

中国水利水电第十一工程局有限公司 河南 郑州 450001

1 市政路桥施工中混凝土技术应用的重要作用

随着我国全球化脚步的不断迈进,我国的市场规模也在不断的扩大。基于我国日益紧张的交通出行,市政桥梁在社会中所承担的作用也越发广泛,现代化的社会需要市政桥梁来缓解我国日益紧张的居民日常出行压力。在市政桥梁的建设过程中,施工质量的重要性不言而喻。此外,市政桥梁同样是社会市容的重要组成部分,在其使用北京日益广泛的背景之下,部分质量问题也日益浮出水面。为了能够使混凝土施工技术得到科学合理的应用,首先要对混凝土施工技术进行详细的了解,并且掌握其在市政桥梁施工全过程的具体应用,明白其对市政桥梁的重要性,从而最大程度上促进市政桥梁质量的提高。

另外,交通运输行业是我国社会发展的重要组成部分,并且对于我国经济的全面发展起着不可言喻的作用,市政桥梁的建设是社会交通的一个重要分支,交通运输对于市政桥梁的建设起着至关重要的推动作用,是促进市政桥梁发展的重要技术手段。而混凝土施工技术贯穿于市政桥梁施工建设的全过程,是市政桥梁建设的核心环节。混凝土施工技术本身具有取材方面快捷、抗压抗负荷能力强、性能稳定、质量安全性高、后期维护费用低等优点,因此是市政桥梁建设使用的不二选择。但是,混凝土施工技术比较容易受到外界环境因素的影响,例如:温度、湿度、水分含量等,如何控制外界环境因素对混凝土施工技术的影响至关重要。因此,在市政路桥施工中,提高混凝土技术应用效果,促进施工质量的提升,才能实现区域经济可持续发展战略目标。

2 市政桥梁混凝土施工技术的应用准备

2.1 混凝士选择 通过一段时间的桥梁施工实践得出结论,传统的混凝土与清水混凝土的使用资金费用基本达到一致,特殊情况下清水混凝土的资金使用在施工过程中会比传统的混凝土价格高出百分之二十左右(就每平方米而言)。虽然清水混凝土的使用过程中需要将保护液的费用计算入内,且造价工程价格较高,并且投入的人力、物力较为复杂,但是清水混凝土工程省去了吊顶、抹面、石灰墙等工程,因此其柱梁等相关材料会一定的减少,一定程度上减少了后期的维护费用。经过比较,清水混凝土的性价比更高,因此大部分情况下会选择清水混凝土施工。

2.2 混凝土施工准备 混凝土施工是桥梁施工中的重要组成部分,按照其相关施工规范,通常会运用样板墙对混凝土的施工质量进行前期准备检测。在混凝土施工之前,操作人员首先要对施工图纸进行会审,对桥梁内部结构的细节进行细化分析,并且要格外注意桥梁的防水要求,以及桥梁的钢筋保护层建设位置及质量。其次,桥梁混凝土施工的相关设置,首先要与相关单位进行前期的协商,各部分的尺寸要进行详细的检查,同时明确施工缝、拉螺栓、面板接缝及模板拼缝的设置要求,并对模板细部给予有针对性的深化设计。

首先,混凝土施工的首要前期环节就是石灰与水泥的材料质量监督。水泥与石灰在进行搅拌时会发生物理反应及化学反应,从而使搅拌物呈现出一定的硬度,状态,再搅拌的过程中混合物还会呈现出一定的可塑性,其内部结构及刚度也会发生一定的改变。在具体的施工过程中,同样会对搅拌物的结块速度进行一定的控制,若混合物的结块速度较快,其流动性就会发生一定的减低,从而会对后期的混凝土振捣环节产生负面影响;而混合物的凝结速度较慢,会耽误施工进度的进行。因此,施工人员要注意混合物的结块时间,控制混凝土的初凝与终凝时间,将其控制在合理的范围内。

另外,就是注意混凝土内部水分与掺和剂的材料使用与配比:材料的酸性、碱性、及水分等含量超出标准范围内,会降低混凝土的施工质量。一般情况下,自来水中的酸性碱性物质通常会控制在合理的范围内,外加剂在使用前,首先要通过质量检测,确保其符合国家标准才可以安心使用,并且其符合桥梁施工的混凝土材料配比标准,施工过程中自来水可以与施工材料进行直接的拌合,一定程度上节约了施工时间。外加剂对于混凝土内部结构的组成具有填充功能,并且其直接影响着混凝土的结构强度。在具体的施工过程中,操作人员可以添加适量的外部掺和剂,从而中和混凝土的物理及化学特性。另外,外加剂的使用可能会导致部分环境污染问题出现,因此操作人眼要注意外加剂的添加用量与添加方式,尽量减少外加剂污染问题出现。在外加剂的选择问题上,一般是根据当地施工环境的土壤特性等进行选择。

最后,对于掺和剂的使用选择要进行严格的监督。一般掺和剂分为活性掺和剂与非活性掺和剂。在混凝土拌合的过程中加入一定量的掺和剂会改善混凝土的理化特性,从而减少水泥材料的用量。在市政桥梁混凝土建造中,通常使用大量的混凝土材料,在配置混凝土时要添加适当的粗砂,而在一般的流态混凝土中,要在其掺入的中砂作为掺合物,最后配置的泵形混凝土也要添加中砂作为掺合物。

3 混凝土施工技术于市政路桥施工中的应用情况

目前,我国大部分市政桥梁施工企业均采取以混凝土施工为主,混凝土施工技术得到广泛应用的同时还存在着较多的操作问题,在施工过程中不可避免的会发生开裂情况,这对桥梁的日常使用以及后期维护等都带来了严重的负面影响,严重时还会发生桥梁坍塌等严重事故,这极大的威胁了居民的日常出行,为当地的交通环境造成了恶劣的影响。因此,若想要控制混凝土施工弊端,首先就要了解在市政桥梁的施工过程中混凝土技术的使用现状及存在的问题,本章节就针对于此进行了详细的分析。

3.1 混凝土抗拉力较低 市政桥梁在使用的过程中,路面开裂的事故发生概率并不少见,追究其原因在于混凝土内部结构拉力的不足,因此相关人员需要对此提高重视程度。混凝土是人为操作得到的建筑材料,其在施工前要将各种材料、水、沙子、掺和剂、碎石头等进行搅拌融合,振捣后等待后其冷却后而形成的一种施工材料。在此过程中,组成材料的砂石是混凝土内部结构的重要影响因素,其将直接决定着混凝土的硬度与刚度。混凝土结构内部的孔隙可能会导致混凝土内部结构的松软与塌陷,因此通常采取水泥浆填充混凝土内部的结构缝隙。水泥浆本身的润滑性较强,在混凝土逐渐冷却硬化的过程中,内部材料会与水泥浆融合在一起,从而增加混凝土的硬度,对于市政桥梁的建设来讲是一种十分重要的施工材料。

3.2 混凝土弹性不足,导致路桥面产生裂缝 混凝土本身就具有较强的抗压性,随着其在搅拌过程中掺和剂的不断加入,混凝土的抗压能力也会不断的增加,但同时会缩减混凝土的弹性,导致其最终难以满足市政桥梁施工的要求。由于市政桥梁承担着当地区域的部分居民出行压力,并且基于桥梁的特殊性,市政桥梁的混凝土需要负载能力更强的材料。若混凝土的负载能力不符合标准,市政道路桥梁会发生受力不均匀的情况,从而导致市政桥梁部分道路的重力承担过多,由于部分混凝土构件弹性不足,容易使得路桥面发生裂缝情况。

3.3 混凝土收缩性较低 另外,热胀冷缩也是混凝土较为明显的特征,因此,混凝土会随着外部的环境变化而产生内部结构的变化,从而使混凝土结构发生收缩,严重时最终会导致混凝土的变形。在承担外界重力的情况下,混凝土的应力强度也会发生一定的变化,在道路桥梁受力不均匀的情况下,极易出现路面开裂的事故。此外,混凝土的硬度容易随着外界环境温度的该百年而产生变化。随着混凝土内部水分含量的蒸发,混凝土内部的体积、湿度、结构等也会发生改变,尤其是混凝土内部的水分蒸发与外界环境的蒸发速度达不到同一频率时,混凝土更容易发生收缩,进而导致桥梁路面的开裂事故。

3.4 混凝土施工工艺不规范 在市政桥梁的施工过程中,操作人员要严格按照相关规范进行施工,监督管理人员也要负责起自身的责任,规范混凝土施工的各个工作环节。严格、细节化的操作流程能够良好的控制市政桥梁的施工进度,并且一定程度上减少了道路桥梁后期安全事故的发生概率及事故维修费用,对于居民的日常出行以及当地桥梁的建设都起着至关重要的推动作用。

4 混凝土施工技术在道路桥梁工程施工中的应用

4.1 高性能混凝土在道路工程施工中的具体应用 市政桥梁工程是社会交通组成的重要环节,与当地居民的日常出行息息相关,因此保障桥梁的质量对于当地社会的安全稳定至关重要。混凝土技术在市政桥梁中的应用,能够充分发挥混凝土技术本身的特点,以此保证桥梁的质量、稳定、强度等,极大程度上满足了桥梁负荷大、结构刚度高的特点。混凝土技术的应用重点,主要是在其材料的选择与配制,通过科学合理的施工方法实现高质量、高稳定性的要求,极大程度上减少了桥梁长期经受居民出行、车辆碾压、雨水冲刷、日光暴晒而导致的变形、开裂、塌落等安全威胁。市政桥梁在投入运营的时期,由于遭受到大量的压力碾压,路基下沉的安全事故极易发生,混凝土技术的投入使用可以加强桥梁的耐久性,提高桥梁本身的结构强度,从而减少交通压力对桥梁造成的安全威胁,从而延长桥梁的使用寿命。另外,混凝土施工的使用还减少了桥梁建设过程中其他材料的使用,并且缩减了施工环节,缩减了施工工期,节约了部分资金投入成本,减少了人力与物力的浪费。

4.2 混凝土振捣 在混凝土振捣中,需注意以下要点:(1)混凝土振捣过程中,尤其要注意振捣次数与振捣频率的控制,严格根据工程的质量标准,确定最佳的振捣次数与频率,而施工人员的振捣需严格根据这些标准来进行,提高振捣在混凝土质量控制中的作用,提高混凝土的密实性,及时排出混凝土内部多余的气泡。(2)振捣设备关系着振捣的有效性,需结合混凝土的具体情况与振捣施工要求,进行振捣设备地科学选择。(3)遵循分层振捣的原则,提高混凝土上下层之间的衔接效果。

4.3 提高混凝土的监测、运输、拌和及浇筑质量 建设单位应在施工前对混凝土材料进行检测,并在检测合格后找具有相关资质的实验室对混凝土进行配合比设计,对适配的材料进行养护测试,并定期进行强度检测,在确定混凝土材料能满足工程建设需要之后才能用于施工现场。混凝土的运输一定要按照气候环境及不同构件的使用要求而选择合适的运输方式,以控制运输时间,保障混凝土质量不受运输过程影响。在进行混泥土材料的拌和时,应全面考虑道路桥梁工程所在地的气温、湿度等气候条件,并考虑工程所在地与搅拌场所的距离、原材料砂石中的含水率等因素,以确保混凝土的拌和质量。混凝土的浇筑质量直接影响着施工质量。在进行浇筑前,施工人员应当对施工平台进行清理,并进行洒水湿润,确保混凝土与施工平台之间的紧密粘合。在进行浇筑时应同时进行振捣,并采取分层浇筑方式。混凝土浇筑完成后,施工人员和工程管理人员应当及时进行核查,确保浇筑质量,一旦发现存在质量问题和安全隐患,应及时进行处理,避免造成更大的损失。

4.4 高性能混凝土养护阶段 市政桥梁施工建设最重要任务就是桥梁的养护,前期混凝土施工技术管理的控制可以减轻此工作环节的负担。采取合理的措施,对桥梁存在的缺陷进行修护。混凝土的养护对于混凝土施工的前期工作与桥梁后期的使用与运营都至关重要,在桥梁工作接近尾声时一定要格外注意混凝土的养护工作。由于混凝土施工过程其内部结构的刚度和硬度都会发生一系列的变化,因此操作人员要以混凝土本身的特点为基础,对其内部结构的稳定性进行保障。若混凝土的养护工作不到位,其内部的水分与结构可能在后期会受到破坏,从而导致桥梁表面后期的开裂现场。在此过程中,严格控制混凝土路面的湿度含量,水分胁迫会导致后期桥梁的开裂,因此要严格其避免水分的过分流失,避免桥路面发生裂纹以及色差现象,促进混凝土强度、耐久性的提升。同时,混凝土的养护工作也要结合当地的实际施工情况。在加强混凝土的结构强度时,一定要等试压块强度达到一定强度后,再拆除混凝士各部件侧模,注意不要提前拆除。拆除后的模板,可采用传统浇水方法防止混凝士表面的干燥养护,也可以用特殊的保护遮盖覆盖在混凝士表面。如今,一些新的混凝土护膜和养护剂在混凝土的养理过程中也得到了广泛的应用,这也是一种良好的护理方法。养护时间必须根据实际的气候情况决定,一般要超过12个小时。

5 提高市政路桥施工中混凝土施工技术的措施

在市政道路桥梁的施工过程中,混凝土技术占据着不可或缺的地位。因此,针对于在施工过程中出现的各种不可避免的问题,操作人员需要采取一定的措施来提高市政路桥施工中的混凝土施工技术。一般情况下,影响混凝土施工技术优劣的相关因素有以下这几类:混凝土材料好坏、混凝土施工技术质量、外界环境等,本章节就针对于提高市政路桥施工中混凝土施工技术的措施进行了详细的剖析。

5.1 科学合理提高混凝土质量 为了能够最大程度上实现对于市政桥梁路面的高质量要求,最重要工作步骤就是提高混凝土质量。因此把握好混凝土材料的质量选择,做好混凝土施工的前期准备工作至关重要。因此管理人员要严格筛选混凝土材料的优劣性,严格把控施工材料的优良性。另外,除了材料本身的质量优良之外,提高混凝土质量的最直接方法就是严格控制混凝土材料的配比率,尤其是混凝土的主要材料组成是砂石、水泥等,其质量差别不大,因此主要工作是控制好其配合比率。操作人员必须按照上级要求选择合适的施工材料,以满足施工单位竣工质量与资金控制的目标要求,严格控制材料的配合比率,尽量避免后期的施工事故(坍塌、塌陷、开裂)等。混凝土的塌落率一般会控制在八十毫米到一百毫米之间,混凝土的初次冷却凝固时间一般为七小时左右,在此基础下,后期加入的混凝土骨料、掺和剂等剂量也要经过精确的计算,按照当地区域的实际施工环境,制定合理的材料配比。煤灰是混凝土后期添加的外加剂的主要材料,外加剂具有较强的化学活性,能够改变混凝土内部结构的刚性,外加剂还能够有效的填充混凝土内部的结构孔隙,目前在混凝土施工中已占据着不可或缺的地位。

5.2 控制施工现场的温度 温度是影响混凝土施工的外界环境因素之一,温度应力问题也是影响混凝土施工进度的主要阻碍因素,解决影响混凝土施工的约束条件是一种科学有效的温控方法。通常情况下,为了能够有效的降低混凝土内部的温度,首先在前期就要将混凝土材料(例如碎石等)进行冷却处理,在后期的工作中就能够有效的控制混凝土温度的上升。基于夏季温度较高,混凝土内部温度有可能会超出最佳标准,因此通常采取减少浇筑面积的方法降低混凝土内部的温度。总而言之,控制好现场的温度对于混凝土的施工环节至关重要。

5.3 做好市政路桥工程的前期养护工作 市政桥梁施工建设最重要任务就是桥梁的养护,前期混凝土施工技术管理的控制可以减轻此工作环节的负担。采取合理的措施,对桥梁存在的缺陷进行修护。在此过程中,严格控制混凝土路面的湿度含量,水分胁迫会导致后期桥梁的开裂,因此要严格其避免水分的过分流失,避免桥路面发生裂纹以及色差现象,促进混凝土强度、耐久性的提升。另外,由于混凝土的沁水性,操作人员也要注意混凝土漏浆情况,要及时修补路面的气泡孔洞,避免气泡孔洞增大,进而连接在一起。最后,要将桥梁路面清理干净。

6 结语

综上所述,随着我国科学技术脚步的不断迈进,混凝土技术在质量访民啊、安全性方面、材料准备等方面体现出肉眼可见的优势,并且其使用市场也在不断的扩大,在市政桥梁的应用范围与使用频率也越发广泛。混凝土施工技术可以显著的提高市政桥梁的施工与运营使用质量,对当地的经济发展同样起着至关重要的促进作用。此外,基于混凝土技术的使用,市政桥梁的部门质量问题也得到了较好的缓解。并且未来随着混凝土技术的不断拓新,其在我国日常生活的占比率会越来越高。