混凝土施工技術(shù)在道路橋梁工程施工中的運(yùn)用分析

梅景潤 陳龍飛

摘要：本文主要論述了公路橋梁混凝土施工技術(shù)，分析混凝土在施工中的問題和不同類型加固工程與加固方案，并提出了相關(guān)應(yīng)用技術(shù)。

關(guān)鍵詞：公路橋梁;混凝土;施工技術(shù)

引言

隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路橋梁的建設(shè)步伐日益加快，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于橋梁建設(shè)中，對其要求也越來越高。

1普通混凝土在施工中的應(yīng)用和問題分析

隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的加快，普通混凝土的使用大大增加，但是實(shí)踐證明，在路橋建設(shè)這種高指標(biāo)指標(biāo)的工程當(dāng)中，普通混凝土極易導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫影響工程的質(zhì)量。甚至有大量的坍塌事件發(fā)生。普通混凝土是有水泥、石子、砂石和水拌合，經(jīng)硬化而成的人造材料。砂、石起骨架作用，同時(shí)抑制水泥的收縮;水泥和水形成水泥包裹骨料表面并且填充骨料間的空隙。水泥漿體硬化前起到潤滑作用，使混凝土拌合物硬化后將骨料膠結(jié)在一起，形成堅(jiān)強(qiáng)的整體，但水泥、石子和砂石都有易脆性、抗拉力不強(qiáng)、混凝土受拉時(shí)，很小的拉應(yīng)力下就會導(dǎo)致開裂。在施工中，普通混凝土極易結(jié)硬，在結(jié)硬之后，混凝土中的水分子逐漸蒸發(fā)，溫度逐漸降低，混凝土體積減小，變形較大，由于表層水分流失過快流失過快，內(nèi)部損失相對慢，就會產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，導(dǎo)致表面混凝土承受拉力。表面混凝土承受拉力如果超過其抗拉強(qiáng)度，也同樣產(chǎn)生收縮裂縫。

2高性能混凝土應(yīng)用的施工工藝

由于高性能混凝土用水量少，水膠比低，拌合時(shí)較稠，因此需要采用拌合性能好的攪拌設(shè)備。臥軸式攪拌機(jī)或逆流式攪拌機(jī)能在較短時(shí)間內(nèi)將其攪拌均勻，采用其他設(shè)備時(shí)須經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證拌合物的均勻性。制備高性能混凝土?xí)r，各種原材料的計(jì)量應(yīng)盡量準(zhǔn)確。使出機(jī)口拌合物的工作度穩(wěn)定，波動小，除對堆料和稱量裝置有較高要求外，一個(gè)重要的控制因素是砂石含水量，即使攪拌設(shè)備上裝有先進(jìn)的含水量測定及控制設(shè)備，操作人員仍應(yīng)密切注意正在攪拌的混凝土，在其稠度發(fā)生波動時(shí)，及時(shí)加以調(diào)整。高性能混凝土運(yùn)輸與澆筑宜采用罐車和泵送，用手推車運(yùn)輸及澆筑時(shí)不僅操作困難，而且也無法進(jìn)行外加劑的后添加。由于高性能混凝土的水灰比小，通常泌水少或不泌水。因此，須在澆筑后立即進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù)，以防止塑性收縮裂縫的產(chǎn)生，由于其膠凝材料用量較大，為防止內(nèi)外溫度過大出現(xiàn)溫度裂縫，必須采取保溫措施。模溫度仍過高，可采取用水澆淋水泥罐，降低水泥溫度等辦法?？刂苹炷翑嚢韬腿肽r(shí)間，時(shí)間過長使水分蒸發(fā)過多，引起混凝土坍落度過低，使混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則收縮裂縫?；炷翝仓^程中應(yīng)利用自動蒸養(yǎng)系統(tǒng)的溫度檢測設(shè)備，記錄各澆筑層的溫度變化，從而合理調(diào)整混凝土的澆筑順序。合理控制振搗時(shí)間和振搗范圍。過振的混凝土?xí)a(chǎn)生離析，造成砂石下沉、水泥漿上浮，在梁體表面產(chǎn)生塑性收縮，容易在梁體表面產(chǎn)生裂紋。

3不同類型加固工程與加固方案分析

加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包型鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法、玻璃鋼加固法、增加支點(diǎn)加固法等，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝進(jìn)行工程加固的方法，如，化學(xué)灌漿法、粘貼鋼板錨固法、碳纖維加固法應(yīng)運(yùn)而生，并開始廣泛應(yīng)用于各類加固工程中。具體哪個(gè)方案最能體現(xiàn)加固工程所要求的短、平、快、省的特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)需要加固的構(gòu)件情況，綜合確定加固方案。

（1）對于框架梁的加固，筆者認(rèn)為，較為合理、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)先進(jìn)的加固方案當(dāng)屬粘鋼錨固法和碳纖維加固法，前者以造價(jià)低，施工簡單，占用空間小，加固效果好，明顯優(yōu)于加大截面法和預(yù)應(yīng)力加固法，后者除材料費(fèi)用高外，則各種優(yōu)勢盡顯其中，重要表現(xiàn)在自重輕，材料自身幾乎不增加重量;強(qiáng)度高，固化后的碳纖維強(qiáng)度比鋼材高達(dá)十幾倍;勞動強(qiáng)度小。但是，應(yīng)用其在負(fù)彎矩部位進(jìn)行加固效果不如鋼板性能好。

（2）對于框架柱的加固，常見的方法有外包型鋼加固法，即在混凝土柱四周包以型鋼進(jìn)行加固，這樣既不增大混凝土截面尺寸又大幅度地提高混凝土柱的承載力，具體方法又分干法作業(yè)與濕作業(yè)法兩種形式：干式加固法是將型鋼直接外包于需要加固的混凝土柱四周，型鋼與混凝土之間無連接，由于與混凝土沒有形成一個(gè)整體，所以不能確保結(jié)合面?zhèn)鬟f剪力。濕式加固法一是用乳膠水泥漿或環(huán)氧樹脂化學(xué)灌漿等材料，將角鋼粘貼在混凝土柱上，二是角鋼與混凝土之間留一定間距，中間澆筑混凝土，達(dá)到外包鋼材與混凝土相結(jié)合。

4新技術(shù)、新材料、新工藝在加固工程的應(yīng)用

眾所周知，一些加固工程采用過時(shí)的加固方法需要大量的人力、物力和時(shí)間，已不能滿足當(dāng)前加固工程質(zhì)量、工期、安全、經(jīng)濟(jì)的要求，而化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)加固法和碳纖維加固法越來越以其明顯的優(yōu)勢成為加固工程中的優(yōu)選方案。選擇加固工程方案要有針對性，不同的加固工程應(yīng)采取相應(yīng)的加固措施，其方案需要在進(jìn)行價(jià)格比、性能比、質(zhì)量比的同時(shí)，還要體現(xiàn)出其工藝技術(shù)的科學(xué)性和先進(jìn)性，這樣的加固方案才是優(yōu)秀的加固方案。主要的新技術(shù)、新材料有：

（1）采用高性能混凝土（H PC）。高性能混凝土的強(qiáng)度和耐久性都優(yōu)于一般概念的混凝土，高性能混凝土中加入了比水泥顆粒小約100倍的膠凝材料，并采用高效減水劑降低水灰比，采用高強(qiáng)度的骨料。其結(jié)果減小了骨料與膠凝材料間的孔隙率，改善了混凝土的滲透性，從而大大提高了混凝土的耐久性。

（2）摻入耐久性改善劑。混凝土中摻入的耐久性改善劑，可填充于混凝土孑 L隙中，提高混凝土的密實(shí)度與抗?jié)B性，并能進(jìn)一步降低混凝土的干縮，提高混凝土的抗凍性及耐酸性。

（3）在鋼筋表面涂刷防腐蝕涂層。防腐蝕涂層的致密性要好，否則水分、氧和腐蝕性介質(zhì)可以穿透涂層而產(chǎn)生電子傳遞現(xiàn)象，同時(shí)涂層與鋼筋間的黏結(jié)力要好，并且涂層要有良好的物理力學(xué)性能，如抗變形、抗摩擦等。

（4）引氣劑。在混凝土中摻加引氣劑，對于提高混凝土的密實(shí)性、施工性、抗凍性等有很大的作用，特別是可成倍地提高海洋環(huán)境中混凝土的抗凍融循環(huán)能力。而我國運(yùn)用引氣劑較少，應(yīng)大力發(fā)展，尤其在北方鹽凍地區(qū)使用更具有應(yīng)用價(jià)值。

5.結(jié)束語

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于各種各樣的原因而提前失效，達(dá)不到預(yù)定使用效果，這引起人們的高度關(guān)注和重視，使得業(yè)內(nèi)人士開始意識到普通混凝土的性能仍然有待改善。開展公路橋梁高性能混凝土的研究和開發(fā)具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]程慶國，高路彬等. 鋼纖維混凝土理論及應(yīng)用 [M ]，1997.