混凝土在路橋樁基施工中的作用及技術(shù)

倪曉斌

摘要：路橋樁基在施工過程中是一項技術(shù)非常高的施工工作，而且由于施工地區(qū)多數(shù)的下水比較高造成在施工過程中樁基質(zhì)量的控制和管理困難。施工中混凝土占到了主導(dǎo)的地位，下面就來簡單的介紹一下。

關(guān)鍵詞：混凝土的質(zhì)量要求混凝土的選用耐磨度的要求

1 施工過程中對混凝土的質(zhì)量要求

1.1 混凝土要有較好的和易性流動性：水下灌注混凝土施工不具備振搗條件，靠混凝土自身重量產(chǎn)生流動在樁基底部攤平和搗實，若流動性較差，就會造成灌注困難、堵管，無法正常灌注，甚至?xí)霈F(xiàn)斷樁，引發(fā)質(zhì)量事故及較大的經(jīng)濟損失。緯六路樁基混凝土要求在灌注前坍落度應(yīng)在180mm～200mm之間，擴展度大于45mm。

1.2 粘聚性和保水性 水下灌注混凝土要有較好的粘聚性和保水性，以防止因混凝土的離析、泌水在灌注過程中出現(xiàn)碎石在導(dǎo)管中局部集結(jié)，造成“卡管”，引發(fā)質(zhì)量事故。

1.3 抗壓強度水下灌注混凝土未經(jīng)振搗，隨著灌注深度的增加，抗壓強度會隨之降低，必須采用富配合比設(shè)計才能保障混凝土達到設(shè)計強度等級。

2 粉煤灰混凝土的應(yīng)用

長期以來 ，國內(nèi)外的混凝土中常摻有一定量粉煤灰，大摻量粉煤灰混凝土作為一種新型材料，具有自身獨特的優(yōu)越性，但是目前應(yīng)用范圍不大，這與人們的傳統(tǒng)觀念及技術(shù)上的差距有關(guān)。隨著該項技術(shù)不斷完善，大摻量粉煤灰混凝土一定會在各項建設(shè)中大顯身手人類要尋求與自然和諧，大摻量粉煤灰混凝上必將以其優(yōu)良的性能在保護環(huán)境、協(xié)調(diào)人類與自然的關(guān)系等方面起到積極的作用，擁有廣闊的應(yīng)用前景。

粉煤灰混凝土中的機理分析

2.1 粉煤灰的形態(tài)效應(yīng) 粉煤灰的主要礦物組成是海綿狀玻璃體，鋁硅酸鹽玻璃微珠，這些球狀玻璃體表面光滑、粒度細，質(zhì)地致密，內(nèi)比表面積小，不僅使水泥漿需水量小，而且它們往往填充水泥漿體孔隙中，使混凝土密實性大大提高，或者在相同用水量的情況下，可增大流動性，改善和易性和可泵性。

2.2 粉煤灰的微集料效應(yīng) 粉煤灰中的微細顆粒均勻分布在水泥顆粒之中，阻止了水泥顆粒的相互粘聚，而處于分散狀態(tài)有利于水化反應(yīng)的進行，同時減少了用水量，硬化后混凝土孔隙率降低，使密實度得以提高。

2.3 粉煤灰的活性效應(yīng) 粉煤灰的活性效應(yīng)也稱火山灰效應(yīng)，粉煤灰中的活性成份SiO2和AI2O3與水泥和石灰的水化產(chǎn)物在水溶液中發(fā)生反應(yīng)，生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，繼而與石膏反應(yīng)生成水化硫鋁酸鈣。上述這些反應(yīng)幾乎都是在水泥漿孔隙中進行的，大大降低了混凝土內(nèi)部的孔隙率，改變了孔結(jié)構(gòu)，提高了混凝土的密實度。

3 對耐磨度的要求

水泥混凝土的磨損形式可分為粘磨損、磨粒磨損、疲勞磨損和侵蝕磨損四種類型，其中疲勞磨損和磨粒磨損是水泥路面磨損的主要方式。磨粒磨損是水泥路面最常見的磨損形式，由路面上堅硬顆粒楔入相對較軟的路面引起；疲勞磨損則是當(dāng)水泥路面的受到車輛移動的推壓力作用，在車輪作用點前后分別形成壓、拉應(yīng)力的交替循環(huán)，導(dǎo)致路面原生裂縫的擴展，最終引起路面的局部斷裂和砂漿層的脫落而造成的。實際上水泥路面的磨損常是上述幾種磨損形式的綜合作用結(jié)果。當(dāng)交通荷載和環(huán)境條件一定即其他外界影響因素相同時，水泥路面的磨損劣化性能取決于路面材料的耐磨損性能。當(dāng)路面混凝土表面受到車輪的沖擊、磨擦、切削等磨蝕破壞作用時，與混凝工耐磨相關(guān)的最大剪應(yīng)力發(fā)生在表面以下的次表面層，磨蝕破壞的作用力首先破壞混凝土表面的水泥石，集料逐漸凸出程度的增加，受磨蝕的作用力不斷加大，磨蝕速度隨之增加。由此可見，如果混凝土水泥石含量較大，混凝土中集料與水泥石的磨蝕破壞難以趨于平衡，水泥路面的磨耗也會持續(xù)下去。改善路面混凝土的耐磨性能不僅需要提高砂漿或集料單組分的耐磨損性能，限制混凝土中水泥和用水量的最大用量也非常必要。而通過各種手段改善混凝土的斷裂和疲勞性能以減少疲勞磨損，更是從根本上提高路面混凝土整體耐磨性能的途徑。參照國內(nèi)外經(jīng)驗，具體措施可為：

3.1 采用優(yōu)質(zhì)的水泥和粗細集料：C3S是硅酸鹽水泥礦物成分中耐磨損能力最大的，選擇C3S含量較高的水泥；選擇較小最大粒徑和較大硬度的石料。

3.2 在水灰比一定時，選擇較小的水泥用量，采用優(yōu)質(zhì)減水劑在同水灰比時降低水泥用量；采用礦物摻合料代替

部分水泥。

3.3 提高混凝土的韌性，采用各種技術(shù)提高混凝土的斷裂和疲勞性能，降低混凝土疲勞磨損的速度和強度。

3.4 提高混凝土的強度，混凝土的抗壓強度和耐磨性能成比例上升是公認的結(jié)論，但會引起混凝土早期開裂的可能性增加。

4 質(zhì)量檢測

目前我國對于交通工程中橋梁樁基的檢測方法普遍采用的有兩種，一是超聲波透射法，二是低應(yīng)變法。超聲波透射法檢測樁基質(zhì)量的工作機理一般情況下就是一個發(fā)射，一個接收，兩個探頭從樁底按一定規(guī)定的高度上利用發(fā)射探頭所發(fā)射的超聲波通過混凝土再到接收探頭，其間根據(jù)某些聲學(xué)參數(shù)如幅度、頻率等的不同變化，從而反映出混凝土內(nèi)部情況如孔洞、強度、離析等。而聲測管就是探頭運動的通道。聲測管埋設(shè)時應(yīng)按設(shè)計圖要求綁縛于樁基的鋼筋籠上，由于此工作方式，因此超聲波透射法檢測樁基質(zhì)量不受樁長，樁徑的影響，成為目前我國較受歡迎的樁基檢測方法，而根據(jù)我個人工作經(jīng)驗見解，要進行好超聲波透射法檢測基質(zhì)量工作，除了檢測人員個人素質(zhì)外，還有就是檢測設(shè)備的優(yōu)劣，更為重要的因素就是聲測管的埋設(shè)是否滿足規(guī)定技術(shù)要求反之將直接影響著樁基的檢測結(jié)束，嚴重時將會造成檢測人員誤判。一般情況為避免發(fā)生上述情況，聲測管的埋設(shè)應(yīng)采用如下方式作業(yè)：

4.1 聲測管一般應(yīng)該采用鋼管，而塑料PVC管雖然價格便宜，但由于施工中綁扎和水泥水化過程中發(fā)熱等因素影響而容易變形，最終造成探頭的上下運動無法進行檢測，所以一般在工程中不采用塑料PVC管。

4.2 鋼管聲測管在進行聯(lián)結(jié)時，一般采用螺絲口連接或焊接，焊接過程中應(yīng)注意不要燒壞鋼管，也免出現(xiàn)洞口導(dǎo)致混凝土澆筑時水泥漿體滲入而堵塞管道；螺絲口連接應(yīng)在絲口處采用麻絲緊纏，目的以是為了防止水泥漿體滲入而堵塞管道。

4.3 采用超聲波透射法檢測樁基質(zhì)量時，聲測管埋設(shè)數(shù)量應(yīng)按相關(guān)規(guī)范要求，現(xiàn)普遍采用埋設(shè)三根或四根，圓孔樁一般為三根，方孔樁一般為四根。

4.4 聲測管綁縛于樁基鋼筋籠上時，首先安裝第一根時應(yīng)平行于樁孔軸心線；其次是聲測管之間應(yīng)盡量平行，然后綁縛于樁基鋼筋籠上且不允許有松動現(xiàn)象；第三是對于端承樁而言，由于樁底情況是我們需要重點觀察的地方，因而幾根聲測管尾都應(yīng)一直放到樁底且應(yīng)處于同一水平面上；第四，聲測管在埋設(shè)時應(yīng)盡量等距離分布；第五，在樁頂處聲測應(yīng)高出樁頂混凝土面30～50cm為宜。

4.5 聲測管在綁縛于樁基的鋼筋籠上時，應(yīng)當(dāng)用縛鋼板先將聲測管兩端焊接牢固并密封，也免異物落入管道中而堵塞聲測管。

4.6 在樁基檢測前一天，將聲測管露出樁頂焊牢密封的薄鋼板切割掉，最好用切割機，注意割掉薄板后應(yīng)保護好，不得讓異物進入而堵塞。為使檢測工作順利，施工方可先用測繩進行聲測管檢查，檢測項目包括實際樁長，聲測管內(nèi)有無異物堵塞等，檢查完畢后在管中裝入清水以待檢測樁基質(zhì)量。

5 結(jié)束語

混凝土技術(shù)在路橋樁基施工中有著廣泛的使用，希望通過本文能夠起到一個拋磚引玉的作用，將混凝土技術(shù)更好的應(yīng)用到施工中。