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摘要:在现代路桥建设中混凝土技术应用十分普遍,也日益发挥出更大的作用,有力地推进了现代化建设发展。随着技术应用水平不断提高,混凝土工程质量也在不断上升,随着时间推移也有了很多精品工程出现。但是在混凝土施工技术应用中也存在很多问题,例如裂缝、孔洞、露筋等,一时难以妥善解决,究其原因,工程质量问题与混凝土本身性能特点有很大关系。在本文中,首先分析了在混凝土技术应用中由于混凝土自身的特性可能导致的一些质量问题,之后说明了混凝土技术应用中需要做好的一些准备工作,分析混凝土在工程中的应用。最后就钢纤维混凝土技术进行了简单论述,以供参考。
关键词:路桥工程;混凝土技术;应用;注意事项
随着国内经济快速发展,现代城市建设中市政工程施工项目越来越多。从当前情况来看,路桥施工中,混凝土是常用的建筑材料,其廉价,寿命长,方便施工取材方便等优势更是确立了其在工程建设中的地位。不过在混凝土路桥工程中也常会出现一些质量问题,甚至导致安全事故而见诸报端。市政工程是人们身边的工程建设项目,关系到每个人的生活,必须确保质量,减少质量问题出现可能性。传统施工中采用的混凝土材料经常会受到环境、工艺技术、养护程度等方面的影响,从而产生裂缝等问题,不只影响建筑美观性,也可能发展成结构病害,导致结构强度下降。随着技术不断进步,混凝土性能不断提升,也出现了一些新的混凝土类型,可以满足不同工程的设计要求,使混凝土应用日益广泛,发挥出更大价值。
1、路桥工程中混凝土应用中的一些问题
在路桥工程建设中混凝土施工质量会受到外界环境、工人技术水平与责任心、工艺方法合理性等因素影响,很容易出现质量问题,从混凝土自身特性角度来看,出现问题的原因有以下几种:
1.1温度突变
工程施工可能会遭遇暴晒高温天气,在这种天气情况下开展混凝土浇筑施工会使混凝土质量受到影响。例如在浇筑主梁后,因为环境温度高,阳光暴晒,主梁位置会有更高的温度,内部温度会非线形增长,因为自身结构限制,会使得局部拉应力提高,容易产生温度裂缝。另外,如果浇筑完成后赶上强降雨或冷空气天气,会使混凝土表面温度快速下降,内外温差过大产生温度裂缝。
1.2混凝土弹性不强
路桥工程由于特殊的性质要求有一定的抗压能力,一般要求达到8~65MPa,通过技术处理强化后,抗压性可以提升到100MPa以上。不过路桥工程中所用的混凝土本身弹性普遍不高,道路桥梁通常会由于行车难以均匀受力,且要承受较大的荷载,所以很容易产生裂缝。
1.3抗拉性弱
常见的混凝土是以水泥、水、碎石、沙子等为主要材料经过均匀拌和后形成的混合物,在混凝土中,碎石、砂子能够起到制约水泥收缩的作用。水泥浆会与碎石结合,填充入缝隙中,从而使混凝土在凝固后成为整体,具有良好的结构性能。不过水泥、碎石、砂子本身抗拉性并不强,如果受到强拉力影响,混凝土结构就可能出现裂缝现象。
1.4容易变形
混凝土多会使用水泥这一材料。水泥在遇水后会产生大量水化热,水泥混凝土结构也会表现出较强的热胀冷缩变化。混凝土摊铺后保持着一定温度,这些温度会随着时间推移慢慢消散,在将混凝土摊铺后也会有一些水分被蒸发掉,随着水分流失,混凝土温度也会有一定程度下降,在混凝土硬结的过程中会产生一定程度的收缩,这时收缩会导致变形问题,又由于混凝土内部存在钢筋等物质,难以移动,所以会在混凝土结构内部出现一定拉应力,如果拉应力足够大,就会使混凝土出现裂缝。由于热胀冷缩,混凝土也会出现体积缩小现象,导致路桥出现变形等问题。在环境温差大的情况下,混凝土的收缩反应会更加剧烈,从而更可能引起混凝土变形。
2、混凝土技术应用
2.1施工准备工作
混凝土是由多种材料拌和而成的建筑材料,混凝土施工准备工作主要是加强对材料的管控、做好混凝土配合比。
(1)确保各类材料、设备已经到场、就位,做好水电等的供应工作,可以有序开展施工工作,选用的砂石材料大小、种类要满足工程要求,泥沙含量要少。水泥不能用错标号,不同标号、用途的水泥要分类堆放,防止错用。
(2)外加剂的选用。外加剂必须符合国家有关标准规定,存放外加剂时要防止外加剂被外界污染。外加剂有多种类型,根据工程要求与现实需要合理选用。
(3)掺合料的使用。混凝土掺合料通常可以分为非活性、活性掺合料。在进行混凝土拌和时适当加入掺合料可以有效提高混凝土性能,也可以通过合理应用掺合料减少水泥用量,从而有效降低水化收缩反应,有效减少混凝土出现裂缝、变形问题。在市政路桥工程建设中,需要多种强度的混凝土材料,在实际工作中要根据强度要求、用实际途选用不同的掺和剂。
2.2设计优化
要调查当地的气候情况,根据气候选择合适的混凝土配合比。在一些容易出现裂缝的位置,适当设置一些温度钢筋,从而起到良好的抗拉作用,减少出现裂缝的可能性。要注意钢筋保护层的厚度,如果厚度过大混凝土可能会产生收缩裂缝和温度裂缝,也会削弱构件的承受能力。要做好后浇带、伸缩缝设计,混凝土内部升温、散热不良是引起温度裂缝的主因,通过后浇带、伸缩缝将整体性的混凝土结构分成等体积的块状结构,从而有效扩大水化热散热面积,使混凝土内部散热更快,防止应力集中造成温度裂缝。在开展混凝土浇筑工作中,最好进行两次浇筑,以提高浇筑质量。在进行二次浇筑时,可在混凝土中加入适量聚丙烯纤维,可以有效提升混凝土的抗拉效果。
2.3材料控制
由于混凝土需要使用大量水泥材料,会在施工后产生大量的水化热,容易由于散热不良导致温度裂缝。所以在工程建设中,适宜采用低水化热水泥并且适量添加粉煤灰。要选择具有较高强度,有较大粒径以及良好级配的粗骨料,以防止混凝土出现严重收缩变形影响质量。细骨料可以选择中砂或者细砂,可以降低孔隙率,提高密度,减少表面积,使水泥用量可以相应减少。要注意混凝土原材料中的含泥量,材料中是否存在一些可以与水泥发生反应的物质,控制好拌和混凝土质量。要适当添加外加剂,尽量缩小混凝土的水灰比,提高和易性,确保混凝土具有足够的抗拉力。
2.4钢筋工程
要做好箍筋框的固定工作,可以使用定型模具限制箍筋框活动范围。在固定完成后,要有专人审核固定质量,确保状态良好,保证在竣工时也可以保持良好稳定性。在进行钢筋焊接时,对于一些有较大直径的柱竖筋,可以使用电渣压力焊进行焊接处理;如果要涂层处理,需要先将钢筋上的锈迹做好清理,确保钢筋可以起到良好的支撑作用,防止钢筋锈蚀导致强度下降,确保路桥工程整体质量优良,延长使用寿命。
2.5过渡段处理
在进行过渡段的施工处理时,要加强质量控制保证路桥整天质量。摊铺新料时,要先将路面存在塌陷问题的部位用切割机处理好,切割机切线应顺直,切割后将碎料清理再涂刷沥青。要根据质量控制规范相关要求开展摊铺施工工作,注意压实度要满足工程设计要求,压实施工适宜分层填筑、压实,此举可以确保压实质量。要派专人做好沉降观测,及时发现沉降变化,处理沉降问题,保证路桥过渡段施工质量。
2.6铺装层施工
在铺装层施工中,要树立责任意识,重视铺装层施工质量,要将各项技术措施落实到位,加强对各个施工环节的现场管理,注意细节是否落实到位。要控制好铺装层的实际厚度,必须满足相关设计要求,并且施工工作按规定的程序步骤开展。要做好防水处理,防止铺装层由于存在雨水渗漏问题松散、脱落。在路桥交付使用后,要加强运营管理,做好日常养护,减少重型车辆通行,以保证铺装层可以维持良好性能状态。
2.7裂缝预防
要做好混凝土原材料质量把关,规范采购人员采购行为,确保采购优质材料。在材料入场后要做好检查,防止出现质量问题。要提高原材料保存的科学性,注意含水量变化,提高配合比准确性。注重混凝土浇筑、振捣质量,合理设置伸缩缝,控制好混凝土内外温差,做好遮盖、洒水养护。
3、钢纤维混凝土应用
随着技术不断进步,混凝土施工技术也有了一些发展,加入钢纤维的高性能混凝土已经开始崭露头角,具有比传统混凝土更优良的性能。
3.1基本性能
在使用高性能混凝土后,混凝土结构对抗外力的作用明显提升,如果受外界因素影响,结构产生了裂缝,会由于钢纤维的束缚防止裂缝进一步扩大、延伸,能够降低裂缝带来严重危害的可能性。在高性能混凝土承受外界拉力时,结构中分布的钢纤维会与水泥基料共同承担拉力。如果拉力不大,会由混凝土承担,如果拉力过大,混凝土中分布的钢纤维会发挥出作用,提供抗拉力,直到难以抵抗出现断裂或者纤维被拉出来。由于钢纤维均匀的分布在混凝土结构中,所以整体抗拉、抗弯强度大大提升,能够抵抗更大的冲击力。有实验表明,如果在混凝土结构施工中加0.6%左右含量的钢纤维材料,可以使路桥混凝土结构韧性极大提高,在加入钢纤维后,因混凝土自身收缩特性导致的缝隙出现概率会降低15%~35%。
3.2应用优势
采用加入钢纤维的混凝土进行路桥施工,可以提高一些构造、节点的性能,能够有效降低出现裂缝问题的可能性,提高结构稳定性,防止构造出现较大变形问题。根据当前对桥梁设计的要求,如果采用采用钢纤维混凝土施工不止可以满足设计要求,并且比使用传统混凝土所需的桥梁桥面铺设厚度更薄,例如在普通混凝土剖面中加0.9%~1.3%的钢纤维,可以在确保性能的情况下使路桥混凝土结构厚度降低35%~45%。加入钢纤维的混凝土能够有效提高桥面抗压性、使用寿命、抗裂性能以及抗强性。在对设计进行优化的前提下,采用钢纤维混凝土的桥梁结构重量更轻,更方便进行桥梁造型设计,从而使桥梁更加美观。在实际工程建设中,所需使用的建筑材料会大大减少,从而有效的节省了来自工程材料上的成本,节约资源,具有一定的社会效益与经济效益。
结语
混凝土技术为路桥工程建设提供了良好技术支持,虽然工程中难免会出现一些质量问题,难以杜绝,但瑕不掩瑜,混凝土技术仍然有很大的技术应用优势。在技术不断进步的情况下,施工方法也会更加科学合理,为工程建设提供更好的支持。在当前情况下,作为建设者,应积极面对技术应用中的问题,探索改进技术的有效方法,不断提高施工技术水平,建设精品工程。
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