公路桥梁混凝土施工技术设计

【摘要】混凝土的应用越来越广泛的运用于各种形式的施工过程中。在现代桥梁工程建设中混凝土结构已经占据了非常重要的地位。本文分析了公路桥梁混凝土施工中应当重视的问题，研究探讨了公路桥梁混凝土施工技术控制

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要点。
【关键词】公路桥梁混凝土施工技术

前言
混凝土是当前建筑工程施工的主要原材料，随着当前社会不断发展，各种建筑结构和建筑形式不断的涌现而出。在这种背景之下，混凝土施工要求也在不断的提高和增加。混凝土技术在当前建筑工程施工中，是保证施工质量和施工效益的关键，更是提高其建筑物使用功能的主要方式。

一、公路桥梁混凝土施工中应当重视的问题

近年来，我国交通基础建设得到迅猛发展，各地兴建了大量的混凝土路桥。在路桥建造和使用过程中，因出现裂缝而影响工程质量甚至导致路桥垮塌的事故屡见不鲜。普通混凝土在路桥施工中出现的问题，经常困扰着桥梁工程技术人员。这些问题主要表现在以下几个方面：

1、抗拉力不强

普通混凝土是由水泥、碎石或卵石、砂和水拌合，经硬化而成的一种人造材料。砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收缩；水泥和水形成水泥浆，包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙。水泥浆体在硬化前起润滑作用，使混凝土拌合物具有良好工作性能，硬化后将骨料胶结在一起，形成坚强的整体，但是水泥、石子和砂石是易脆性的材料，抗拉力不强，当混凝土受拉或受弯，在很小的拉应力下就会开裂。

2、弹性不好

由于普通混凝土材料本身的特性，虽然抗压强度高，混凝土的抗压强度一般在7.5~60MPa 之间，当掺入高效减水剂和掺合料时，强度可达100MPa 以上。但是它的弹性不好，没有能屈能伸的品性，好比一个大丈夫只能拔剑而起，却不能忍辱负重。所以，在路桥面的荷载量非常大且受力不均匀的情况下，荷载力不能驱散分匀，这样就导致某一个构件不堪重力，最终产生裂缝。

3、收缩易变形

普通混凝土具有热胀冷缩的性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土也将发生收缩变化。然而，收缩容易导致变形，若变形遭到约束，则会在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在实际施工中，普通混凝土很容易结硬，结硬之后，混凝土中的水分子逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，变形也较大，因混凝土表层水分流失快，内部损失慢，就产生了表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力。当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。

4、耐久性较弱

耐久性曾被认为是普通混凝土的优点，随着普遍的应用后问题的出现，以及科研力的增强，发现了普通混凝土的耐久性并不强，反而较弱。耐久性包括三个方面：
（1）抗渗性，指混凝土抵抗压力水渗透的能力，普通混凝土的抗渗性还是非常强的；
（2）抗冻性，是指混凝土在使用的环境中，经受多次冻融循环作用，能保持强度和外观的完整性的能力。普通混凝土的抗冻性很弱，当气温在零度以下时，混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，就会出现裂缝；
（3）抗侵蚀性，指在酸、碱、盐等环境中对水泥石的侵蚀所表现出现的免疫力。随着环境的恶化，再加上混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层容易受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，从而减弱了普通混凝土的耐久性。

二、公路桥梁混凝土施工技术控制要点

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：
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