翟丙蔚
(邢台路桥建设总公司,河北邢台054001)
作为具有多种优势的工程材料,混凝土在各种工程项目中都有广泛的应用。随着相关技术的发展,人们对混凝土施工技术也提出了更高的要求。在公路桥梁施工过程中,由于施工场地类型多样,地质条件较为复杂,桥梁构架设计方式也各有不同,使混凝土施工技术方案存在明显差异。
本公路桥梁工程采用高性能混凝土施工,工程总长度为800 m,其中,主桥截面采用预应力混凝土钢结构,引桥部分采用预应力混凝土简支T 梁。施工工艺及质量检验标准执行GY-1-2—2018《桥梁工程施工工艺标准》。在混凝土施工方面,要求预制T 梁与现浇混凝土龄期不得超过3 个月,钢筋混凝土钻孔施工前后应做好对应检查,确保偏差在规范要求范围内。
在公路桥梁施工过程中,施工材料对施工技术应用具有重要影响,通常情形下,施工材料问题主要集中在质量问题和废弃材料处置方面。其中,材料质量问题对施工技术应用具有直接影响,尤其是在高性能混凝土施工中,不仅对水泥、沙子和石子等基础原料有严格的要求,而且在掺合料和外加剂应用方面同样具有较高要求。在混凝土制备开始前,必须做好常规性能试验和表面渗透性试验[1],全面优化混凝土施工方案。废弃材料处置虽然不会直接对混凝土质量造成影响,但是在现场管理不到位的情形下,依然存在废弃材料应用至施工浇筑工序的隐患,给混凝土质量控制带来明显影响。
在混凝土施工过程中,由于混凝土自身的特性,其必然会出现一定程度的裂缝。通常情形下,混凝土裂缝的成因主要包括:(1)水泥水化热较多,由于水泥与水反应会产生大量的水化热,而大量的水化热积聚的混凝土结构内部,不能及时向外扩散,导致混凝土结构内外部会产生温差应力,从而在混凝土抗拉强度达到极限值时,出现裂缝。(2)由于外部温度湿度和约束条件,使混凝土干缩速度受到影响,进而产生裂缝现象。尤其是在桥梁工程下部结构的施工中,结构顶面与底面受到的影响不同,无法自由膨胀,进而出现裂缝现象。(3)在养护期间的具体措施出现偏差,也会造成混凝土收缩量过大而产生裂缝。
公路桥梁施工现场环境复杂,施工人员组织流程烦琐,存在着施工安全隐患。在施工过程中,如果对安全管理工作重视程度不足,管理制度落实不到位,极易发生严重的安全事故。这不仅对正常施工流程造成影响,还会使施工人员人身安全得不到保障,造成负面的社会影响。
由于高性能混凝土施工工艺烦琐,工程项目施工工期较长,对施工现场管理要求较高,通常会出现施工进度难以控制等问题。一方面,在施工管理工作中,受人为因素的影响较大,尤其是在人员配置不足或者技术应用不到位的情形下,常会造成混凝土施工质量达不到设计要求的问题;另一方面,混凝土施工和养护工作开展受环境因素影响较为明显,必须结合施工进程对施工方案进行调整。
在公路桥梁施工过程中,要确保混凝土施工质量达到设计要求,提升技术应用水平,必须构建完善的质量管理体系,确保各项工作开展都满足设计方案要求。通常情形下,质量管理体系应涵盖如下几个方面内容:(1)原材料的质量管理;(2)根据工程需要和环境要求优化配合比;(3)原材料计量及搅拌工艺管理;(4)混凝土浇筑质量管理;(5)后期养护措施管理。通过这些流程的技术控制,可以确保各项技术应用达到规范和设计要求,以此为整体质量控制奠定坚实的基础。
在不同的桥梁工程施工中,混凝土施工虽然都需要水泥、水、砂石、掺和料及外加剂等基本材料,但是对于不同的施工项目,各种材料的具体规格、性能、用量等还存在较为明显的差异,尤其是在目前施工技术不断改善的情形下,需要的掺合料和外加剂类型更加多样化,因此,必须通过相应的试验做好选取合适方案,依照方案设计要求准备施工材料。为更好地提升混凝土施工质量,应坚持“降低水化热、防止温升”的基本原则,合理确定细集料、粗集料和水泥品种。利用缓凝剂、减水剂、粉煤灰和矿渣粉等降低混凝土早期水热化现象。通过合理配置和优化,在确保混凝土强度、和易性及坍落度的基础上,尽量减少水泥用量。
在公路桥梁工程混凝土施工中,材料制备过程中需要做好水胶比和含砂率2 个方面的技术控制。水胶比的确定需要在明确施工设计标准和具体要求的前提下,对所有施工参数进行核验,重点确定水和水泥的配比。在不同施工环节中,严格依照对应的要求确定配比比例。例如,在粒径和集料种类方面,通过对水胶比数值的验证,能够确保混凝土在后续使用过程中尽量避免裂缝问题的产生。在公路桥梁施工中,对含砂率的具体范围有明确规定,通常情形下,要将含砂率控制在34%~44%。在这一范围要求内,含砂率越低,混凝土的性能也就越高,同时,还能较好地节约水泥用量,节约工程成本[2]。
公路桥梁工程混凝土浇筑包括布料、振捣、抹平和修整等基本流程,在不同流程和施工环节,需要做好不同的技术控制。浇筑作业前段,需要重点控制混凝土入模温度、拌和坍落度等基本指标。对于施工较为复杂的工程项目,应采用分层移动浇筑模式,通过对泵送量、摊铺均匀度和操作间隔的合理确定,确保浇筑作业满足质量控制要求。在进行振捣作业时,通常是采用插入式高频振捣与平板振捣相结合的模式,一方面能够确保充分振捣,另一方面能够避免对模板、钢筋或其他预埋件造成伤害。在一般的浇筑作业中,振捣时间基本控制在30 s 以内。
养护作业是公路桥梁工程混凝土施工必不可少的环节,也是容易被忽视的环节。在浇筑作业完成后,必须依照混凝土配比特性和环境情况,制订合理的养护方案。在完成模板拆除作业后,需要做好对应的检查,对于局部渗水、漏水等现象,要根据现场情况采用衬砌注浆施工等方案进行处理,对于裂缝现象,则要及时进行修补。在采用浇水养护或者喷雾养护方案时,需要做好养护频率和水用量的确定,确保养护工作的科学性。
公路桥梁工程施工中,要求全面提升混凝土施工技术,因此,在施工过程中,必须严格依照施工方案,做好各个环节的施工要点控制,确保施工质量达到设计要求,取得良好的经济效益和社会效益。