混凝土施工技術(shù)應(yīng)用在道路橋梁工程施工中的路徑探究

張翠薇

摘 要：混凝土是道路橋梁工程中最常見的建筑材料，在建筑過程中發(fā)揮著非常重要的作用。在道路橋梁工程中，合理應(yīng)用混凝土施工技術(shù)不僅能使道路橋梁工程結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固、美觀，還能提高道路橋梁的使用壽命?；诖?，闡述了混凝土施工技術(shù)應(yīng)用在道路橋梁工程中的必要性，探討了混凝土施工技術(shù)在道路橋梁工程施工應(yīng)用中存在的問題，針對(duì)混凝土施工技術(shù)在道路橋梁工程中的應(yīng)用路徑進(jìn)行了分析，以期為道路橋梁工程建設(shè)提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：混凝土；施工技術(shù)；應(yīng)用；道路橋梁工程；施工

中圖分類號(hào)：U415.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2024）02-0037-03

0 引言

在道路橋梁工程的建設(shè)過程中，混凝土施工技術(shù)是其中的關(guān)鍵組成部分。為了進(jìn)一步提升道路橋梁工程中混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用水平，需要從混凝土施工技術(shù)本身出發(fā)，了解其在道路橋梁工程中的應(yīng)用價(jià)值，并不斷強(qiáng)化混凝土施工技術(shù)在道路橋梁工程中應(yīng)用過程中的控制與管理，確?；炷潦┕ぜ夹g(shù)能夠得到科學(xué)合理的運(yùn)用，從而有效保障道路橋梁工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量。

1 混凝土施工技術(shù)應(yīng)用在道路橋梁工程中的必要性

1.1 確保橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

橋梁作為交通的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性直接關(guān)系到道路的安全和暢通。在復(fù)雜的自然環(huán)境下，橋梁往往會(huì)面臨風(fēng)載、地震、水流侵蝕和車輛荷載等多重外界影響。

混凝土施工技術(shù)是通過對(duì)混凝土的配合比、澆筑工藝、固化方式以及后期養(yǎng)護(hù)進(jìn)行精確控制，能夠確?；炷吝_(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度，并使其在多種荷載作用下展現(xiàn)出良好的彈性和塑性。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)在的混凝土施工已經(jīng)能夠有效控制混凝土的內(nèi)部氣孔、裂縫和不均勻性，在微觀層面提高了混凝土的均勻性和密實(shí)性。對(duì)于混凝土中的骨料、水泥和添加劑的選擇也越來越講究，這些材料的相互作用和相容性直接決定了混凝土的抗壓、抗拉和抗折性能。

目前，預(yù)應(yīng)力混凝土、高性能混凝土和纖維增強(qiáng)混凝土等新型材料的應(yīng)用，進(jìn)一步強(qiáng)化了橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。混凝土施工技術(shù)在確保道路橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面起到了舉足輕重的作用，其科學(xué)、精細(xì)的施工方法不僅保障了橋梁的質(zhì)量和性能，還為現(xiàn)代交通建設(shè)提供了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

1.2 提高施工效率和經(jīng)濟(jì)性

在道路橋梁工程中科學(xué)應(yīng)用混凝土施工技術(shù)，一方面滿足工程的技術(shù)要求，另一方面可提高施工效率和經(jīng)濟(jì)性?；炷潦┕ぜ夹g(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新，如混凝土的機(jī)械化施工、模板系統(tǒng)的優(yōu)化和混凝土澆筑的自動(dòng)化，大大加快了施工速度，縮短了工程周期。這意味著在相同的工期內(nèi)，能夠完成更多的工程量，從而提高施工單位的產(chǎn)值和利潤(rùn)。

混凝土施工技術(shù)的精確性和專業(yè)性有助于減少材料的浪費(fèi)和重復(fù)勞動(dòng)。例如，通過精確的混凝土配比和澆筑控制，可以確保每次澆筑的混凝土都達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度和性能，避免因?yàn)闈仓缓细穸a(chǎn)生的返工和浪費(fèi)。

混凝土施工技術(shù)的進(jìn)步還帶來了工程質(zhì)量的提升，這在間接上也提高了施工的經(jīng)濟(jì)效益。優(yōu)質(zhì)的工程不僅可以獲得更高的市場(chǎng)聲譽(yù)，還能夠減少后期的維護(hù)和修復(fù)成本。例如，通過應(yīng)用自密實(shí)混凝土技術(shù)，可以減少人工振搗的需要，保證混凝土的均勻性，從而減少后期出現(xiàn)的質(zhì)量問題和維修成本。

隨著綠色建筑和可持續(xù)發(fā)展理念的推廣，混凝土施工技術(shù)的環(huán)保和資源節(jié)約優(yōu)勢(shì)也越來越受到重視。例如，通過使用工業(yè)廢渣、廢棄物料等代替部分原材料，不僅可以減少施工成本，還可以降低工程的碳足跡[1]。

2 混凝土施工技術(shù)在道路橋梁工程施工中存在的問題

2.1 混凝土澆筑溫度控制不當(dāng)

混凝土澆筑溫度在道路橋梁工程施工中起到關(guān)鍵性作用，混凝土的澆筑溫度會(huì)直接影響混凝土和水泥漿的流變性。特定的溫度范圍可以確?；炷帘３至己玫墓ぷ餍?，易于澆筑與成型，溫度過高或過低會(huì)導(dǎo)致的混凝土質(zhì)地變硬或過于稀釋。溫度控制不當(dāng)是目前一些工程項(xiàng)目中經(jīng)常出現(xiàn)的技術(shù)問題。

混凝土在攪拌過程中會(huì)產(chǎn)生熱量，特別是在使用高早強(qiáng)水泥時(shí)，這種熱量的產(chǎn)生更為明顯。在四季溫差大的地區(qū)，尤其是在夏季高溫或冬季低溫時(shí)，施工團(tuán)隊(duì)往往忽視了混凝土溫度的快速上升或下降。當(dāng)混凝土的溫度控制不當(dāng)時(shí)，即便后續(xù)澆筑時(shí)對(duì)溫度有所控制，也難以確?；炷恋淖罴褷顟B(tài)。運(yùn)輸混凝土的車輛在長(zhǎng)途運(yùn)輸過程中，由于缺乏有效的隔熱措施，也可能導(dǎo)致混凝土的溫度發(fā)生異常變化。

混凝土中的骨料也是影響溫度的因素。熱的骨料會(huì)導(dǎo)致混凝土溫度升高，而冷的骨料則會(huì)使其降低。骨料的存放環(huán)境，如直接暴露在陽光下或存放在有遮擋的地方，都會(huì)影響其溫度。這就要求施工方在選擇和使用骨料時(shí)，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)臏囟裙芾砗涂刂?。運(yùn)輸過程中的溫度上升，會(huì)導(dǎo)致水泥的早期水化，進(jìn)而影響混凝土的澆筑性能[2]。

2.2 混凝土振搗工藝不規(guī)范

混凝土振搗工藝在道路橋梁工程施工中占據(jù)了至關(guān)重要的位置，其執(zhí)行的規(guī)范性直接決定了混凝土施工的質(zhì)量。振搗是確?；炷辆o密、排除氣泡和減少孔隙的關(guān)鍵過程。

采用正確的工具能有效傳遞振動(dòng)能量，使混凝土得到均勻地振搗。而選擇不恰當(dāng)?shù)墓ぞ?，如振棒直徑過大或過小、振動(dòng)頻率不合適等，都可能導(dǎo)致混凝土振搗不均勻。一些施工現(xiàn)場(chǎng)為節(jié)約成本，選擇采用低劣的振搗工具，這無疑也會(huì)影響混凝土的質(zhì)量。

合理的振搗時(shí)間是基于混凝土的特性和澆筑部位來決定的。振搗時(shí)間過短可能會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部氣泡無法完全排除，而振搗時(shí)間過長(zhǎng)則可能導(dǎo)致水泥漿被擠出，從而形成分層。振搗的方法和技巧也關(guān)乎混凝土的質(zhì)量，有經(jīng)驗(yàn)的操作員會(huì)在澆筑部位合理移動(dòng)振搗工具，確保每一部分都得到均勻的振搗，而不規(guī)范的操作可能只注重某一區(qū)域，忽略了其他部位。

混凝土振搗看似簡(jiǎn)單，實(shí)則涉及多種因素，需要經(jīng)驗(yàn)豐富的操作員去執(zhí)行。沒有接受過系統(tǒng)培訓(xùn)或缺乏經(jīng)驗(yàn)的操作員很可能在振搗過程中犯錯(cuò)。而這些錯(cuò)誤可能是小范圍的，如振搗不均，也可能是大范圍的，如整體混凝土的分層。

2.3 混凝土配合比設(shè)計(jì)不精確

混凝土配合比設(shè)計(jì)是混凝土施工中的核心環(huán)節(jié)，它決定了混凝土的各種性能，如強(qiáng)度、工作性和耐久性。在道路橋梁工程中，對(duì)混凝土的要求尤為嚴(yán)格，但在眾多施工現(xiàn)場(chǎng)，混凝土配合比設(shè)計(jì)不精確的問題仍然存在。

水泥、骨料、添加劑等原材料都有各自的特性，這些特性在不同的環(huán)境和條件下會(huì)發(fā)生變化。如果在設(shè)計(jì)配合比時(shí)沒有充分考慮這些變化，就會(huì)導(dǎo)致配合比的誤差。比如，骨料的吸水性、水泥的強(qiáng)度等級(jí)、添加劑的種類和用量都會(huì)對(duì)配合比產(chǎn)生影響。

理論計(jì)算只是配合比設(shè)計(jì)的初步工作，準(zhǔn)確的配合比需要經(jīng)過大量的試配和試驗(yàn)來確定。但在實(shí)際操作中，由于成本、時(shí)間等因素的限制，很多工程項(xiàng)目往往忽略了試配和試驗(yàn)環(huán)節(jié)，直接采用理論計(jì)算的結(jié)果，這無疑增加了配合比誤差的風(fēng)險(xiǎn)。

混凝土的生產(chǎn)和澆筑往往受到氣溫、濕度、風(fēng)速等因素的影響。這些環(huán)境因素在不同的季節(jié)和地區(qū)都有所不同，如果在設(shè)計(jì)配合比時(shí)沒有充分考慮到這些變化，可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)際施工中的配合比與設(shè)計(jì)值存在偏差。

配合比設(shè)計(jì)需要嚴(yán)格的計(jì)算和校驗(yàn)，任何一個(gè)小小的疏忽都可能導(dǎo)致大的誤差。而在實(shí)際操作中，由于人為的疏忽或計(jì)算錯(cuò)誤，很可能出現(xiàn)配合比設(shè)計(jì)不精確的情況[3]。

3 混凝土施工技術(shù)在道路橋梁工程中的應(yīng)用路徑

3.1 采用智能溫控系統(tǒng)確保理想固化環(huán)境

在混凝土施工的過程中，固化環(huán)境對(duì)于混凝土的質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用。橋梁結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性要求混凝土具有均勻的質(zhì)地和穩(wěn)定的性能，這在很大程度上取決于混凝土在澆筑后的固化環(huán)境。

采用智能溫控系統(tǒng)，能夠確?；炷猎诠袒^程中得到理想的環(huán)境。通過安裝在混凝土內(nèi)部的溫度傳感器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土的內(nèi)部溫度。這些傳感器與中央控制系統(tǒng)相連，能夠?qū)崟r(shí)傳輸混凝土的溫度數(shù)據(jù)。中央控制系統(tǒng)內(nèi)嵌有專門為橋梁混凝土固化設(shè)計(jì)的溫度控制算法，根據(jù)混凝土的實(shí)時(shí)溫度、澆筑部位、氣候條件等多個(gè)參數(shù)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給出最佳的溫度控制策略。

智能溫控系統(tǒng)還配備了冷卻和加熱兩套設(shè)備，以應(yīng)對(duì)不同的氣候和環(huán)境條件。當(dāng)混凝土的實(shí)時(shí)溫度高于預(yù)設(shè)值時(shí)，冷卻設(shè)備會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，通過向混凝土表面噴灑冷水或者使用空調(diào)風(fēng)扇等方式，迅速將混凝土的溫度降至理想范圍。相反，當(dāng)混凝土的實(shí)時(shí)溫度低于預(yù)設(shè)值時(shí)，加熱設(shè)備會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，利用電熱毯或其他加熱設(shè)備，確?；炷翜囟炔粫?huì)過低。

為了確保整個(gè)橋梁工程的混凝土都能得到均勻的固化環(huán)境，智能溫控系統(tǒng)還可以進(jìn)行區(qū)域性的控制。根據(jù)不同的澆筑部位和結(jié)構(gòu)，分區(qū)域進(jìn)行溫度控制，確保每個(gè)部位的混凝土都能在最佳的固化環(huán)境中進(jìn)行固化。通過對(duì)混凝土澆筑后的固化環(huán)境進(jìn)行智能化、實(shí)時(shí)的監(jiān)控和控制，確保了道路橋梁工程的混凝土能在最佳條件下進(jìn)行固化，從而保證了工程的質(zhì)量和安全[4]。

3.2 引入自適應(yīng)振動(dòng)系統(tǒng)增進(jìn)澆筑均勻性

混凝土施工過程中，確保其在澆筑時(shí)的均勻性是影響工程質(zhì)量的核心環(huán)節(jié)之一，特別是在道路橋梁工程中，其中的結(jié)構(gòu)和形態(tài)多樣化對(duì)澆筑均勻性提出了更高的要求。為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，引入自適應(yīng)振動(dòng)系統(tǒng)作為應(yīng)用路徑，確?；炷翝仓木鶆蛐?，已逐漸成為行業(yè)內(nèi)的主流選擇。

自適應(yīng)振動(dòng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的振動(dòng)棒相比，其最大的特點(diǎn)是能夠根據(jù)混凝土澆筑過程中的實(shí)時(shí)反饋，自動(dòng)調(diào)整振動(dòng)頻率和振幅。在實(shí)際橋梁工程中，根據(jù)澆筑部位、混凝土的配比以及其他外部環(huán)境因素，混凝土的澆筑狀態(tài)和需求會(huì)有所不同。自適應(yīng)振動(dòng)系統(tǒng)通過內(nèi)置的傳感器，實(shí)時(shí)采集混凝土的流動(dòng)性、空氣含量等關(guān)鍵參數(shù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整振動(dòng)策略，確?；炷猎诿總€(gè)部位都能達(dá)到理想的澆筑狀態(tài)。

為了滿足道路橋梁工程中不同部位的施工需求，自適應(yīng)振動(dòng)系統(tǒng)通常會(huì)配備多個(gè)振動(dòng)源，并且這些振動(dòng)源可以獨(dú)立控制。例如，在澆筑大跨度梁板時(shí)，可以同時(shí)啟動(dòng)多個(gè)振動(dòng)源，分區(qū)域進(jìn)行振動(dòng)，確保整個(gè)梁板在短時(shí)間內(nèi)完成澆筑并保證均勻性。在澆筑橋墩或狹窄部位時(shí)，可以根據(jù)需要啟動(dòng)特定的振動(dòng)源，確保混凝土在這些特定區(qū)域得到充分的振動(dòng)和壓實(shí)。

自適應(yīng)振動(dòng)系統(tǒng)還具備與其他施工設(shè)備的聯(lián)動(dòng)功能。在道路橋梁工程中，混凝土的澆筑通常需要與輸送泵、塔式起重機(jī)等設(shè)備配合完成。自適應(yīng)振動(dòng)系統(tǒng)可以根據(jù)這些設(shè)備的工作狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)整振動(dòng)策略，確保混凝土在整個(gè)澆筑過程中都能保持良好的均勻性。引入自適應(yīng)振動(dòng)系統(tǒng)作為混凝土施工技術(shù)在道路橋梁工程中的應(yīng)用路徑，不僅提高了澆筑效率，還確保了混凝土澆筑的均勻性，為道路橋梁工程的施工質(zhì)量提供了有力的保障。

3.3 運(yùn)用數(shù)值模擬輔助制定材料配比

在道路橋梁工程施工中，混凝土的材料配比直接決定了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、耐久性和工作性。為了實(shí)現(xiàn)更精確的材料配比，業(yè)內(nèi)逐漸運(yùn)用數(shù)值模擬技術(shù)輔助制定配比方案。

在項(xiàng)目初期，工程師會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)需求，對(duì)所需的混凝土性能進(jìn)行明確，如抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、耐久性等關(guān)鍵指標(biāo)。隨后，通過收集各類原材料的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如骨料的顆粒級(jí)配、膠凝材料的化學(xué)成分、添加劑的特性等，為數(shù)值模擬建立初步的材料數(shù)據(jù)庫(kù)。

在進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)，先將這些原材料數(shù)據(jù)輸入計(jì)算模型中，模型會(huì)模擬混凝土在不同配比下的性能表現(xiàn)。在此過程中，工程師可以通過調(diào)整骨料、水、膠凝材料和添加劑的比例，實(shí)時(shí)觀察到混凝土性能的變化，并逐步接近設(shè)計(jì)要求的目標(biāo)值。為了確保模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性，這些數(shù)值模型往往基于大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和混凝土性能的物理和化學(xué)機(jī)理。

當(dāng)數(shù)值模擬得到一個(gè)或多個(gè)滿足設(shè)計(jì)要求的混凝土配比方案后，工程團(tuán)隊(duì)會(huì)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行小規(guī)模試驗(yàn)驗(yàn)證。在試驗(yàn)階段，除了進(jìn)行常規(guī)的混凝土性能測(cè)試外，還會(huì)對(duì)混凝土進(jìn)行一些特殊環(huán)境下的測(cè)試，如凍融循環(huán)、鹽霧腐蝕等，以確保其在特定環(huán)境下的穩(wěn)定性。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，如果配比方案滿足設(shè)計(jì)要求，則可以在實(shí)際工程中進(jìn)行應(yīng)用。在施工現(xiàn)場(chǎng)，為確保配比的精確執(zhí)行，會(huì)采用先進(jìn)的混凝土生產(chǎn)設(shè)備和嚴(yán)格的質(zhì)檢程序，確保每一方混凝土都嚴(yán)格按照數(shù)值模擬和試驗(yàn)驗(yàn)證的配比方案進(jìn)行生產(chǎn)和施工，從而確保道路橋梁工程的質(zhì)量和性能穩(wěn)定性[5]。

4 結(jié)束語

混凝土施工技術(shù)是道路橋梁工程建設(shè)的重要保障，是實(shí)現(xiàn)道路橋梁工程質(zhì)量控制的重要手段，混凝土施工技術(shù)在道路橋梁工程中科學(xué)應(yīng)用，對(duì)于道路橋梁工程建設(shè)質(zhì)量及施工企業(yè)發(fā)展都具有重要意義。在實(shí)際施工過程中，建筑企業(yè)應(yīng)不斷提高混凝土施工技術(shù)水平，對(duì)混凝土施工過程中存在的問題進(jìn)行分析并提出解決方法，從而促進(jìn)道路橋梁工程建設(shè)質(zhì)量的提高。

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