道路桥梁混凝土施工及裂缝控制施工工艺
摘要
关键词
道路桥梁;混凝土施工;裂缝控制;施工工艺
正文
引言
在道路桥梁工程中,混凝土施工技术不仅影响着道路桥梁的整体稳定性,还直接关系到道路桥梁的使用寿命。随着工程技术发展和施工标准提高,混凝土施工技术不断创新。然而,复杂的地质条件、多变的气候因素以及日益严格的环保要求,使得混凝土施工在道路桥梁工程中的应用面临诸多挑战。
1道路桥梁混凝土施工
1.1材料准备
在水泥的选择上,需着重挑选质量稳定且强度等级契合设计要求的品类。通常情况下,硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥为优先考虑对象。所选水泥的各项技术指标,如凝结时间、安定性及强度等,都必须严格符合国家标准。值得注意的是,水泥的储存条件至关重要,应将其存放于干燥、通风良好的环境中,防止因受潮而出现结块现象,影响水泥的使用性能。对于粗骨料,应选用质地坚硬、级配优良的碎石,其最大粒径最好不要超过40毫米,含泥量需控制在1%以内。而细骨料,洁净的中砂或粗砂是较为适宜的选择,同时要保证其含泥量不超过3%。需明确,骨料的颗粒形状、级配状况等因素对混凝土的和易性、强度等性能有着不容忽视的重要影响。另外,依据混凝土的性能需求及具体施工条件,合理选用外加剂,常见的外加剂有减水剂、早强剂、缓凝剂等。外加剂的品种及掺量并非随意确定,而是要通过严谨的试验来明确。只有这样,才能确保外加剂能够切实有效地改善混凝土的工作性能,提升其耐久性。混凝土搅拌和养护过程中所使用的水,必须符合饮用水标准。严禁水中含有对混凝土性能产生不良影响的有害物质,以保障混凝土的质量和性能不受损害。
1.2配合比设计
(1)初步配合比计算。依据混凝土设计强度等级、耐久性要求及原材料特性,参照相关规范与经验公式,确定水泥、砂石等材料的初步用量。以C30强度等级混凝土为例,先根据配制强度计算要求得出配制强度值,再结合水灰比与强度关系公式及骨料堆积密度等参数,推算出初步配合比。(2)试配调整。按初步配合比试拌混凝土,检测其工作性(如坍落度、黏聚性、保水性)。若工作性不达标,调整水灰比或砂率等参数后重新试拌,直至满足施工要求。同时制作试件,养护至规定龄期检测强度,若强度未达设计标准,则调整配合比重新试配。(3)确定试验室配合比。经多次试配调整,当混凝土工作性与强度均满足设计要求时,确定试验室配合比。施工时,需根据现场砂石含水率将试验室配合比换算为施工配合比,以保障混凝土质量稳定。
1.3浇筑工艺的优化
以某项目为例,首先某项目混凝土浇筑过程采用分段浇筑技术,在某项目的桥墩和主桥部分,分段浇筑技术主要是将混凝土浇筑部分分成多个小段,分段浇筑,避免混凝土浇筑温差过大产生裂缝。每个小段浇筑厚度控制在30cm以内,保证每次浇筑后的温差变化不会太大,从而保证每个小段浇筑温度得到控制,避免了混凝土浇筑过程中因温度梯度过大而产生的裂缝。其次,要想更好地改进温度控制效果,项目采取了冷却管技术,利用在混凝土里埋入冷却管并且让冷却水循环流动的方法把混凝土内部的热量带走,进而做到精准控温,防止因为水泥水化反应而产生过高的温度,某项目针对桥墩部位采取了高密度布置冷却管的措施,每立方米混凝土安排了长达2.5m的冷却管,而且保证水流量达到5L/min,这样的冷却管布置形式能够有效地把混凝土内部多余的热量带走,使得混凝土内部温度波动幅度不超出±10℃,规避了因温差过大造成的强度不够和出现裂缝等情况。项目采用温控监测系统,在分段浇筑之后,实时记录混凝土内部的温度变化,并向施工人员给予实时反馈,根据温度数据,施工人员可以灵活调整下一段浇筑的时间间隔,防止温差积累,依靠这种技术的协同作用,项目在施工期间对混凝土温度实施了精准控制,让浇筑的混凝土得以更好地达成设计强度和耐久性要求。
1.4振捣
振捣是使混凝土达到密实状态的核心环节。振捣不密实会致使混凝土内部出现蜂窝、麻面等诸多质量缺陷,严重影响混凝土的强度和耐久性。常见的振捣设备包括插入式振捣器与平板振捣器,插入式振捣器适用于基础、柱、梁等部位的振捣,平板振捣器则多用于大面积的混凝土板浇筑。在操作插入式振捣器时,要遵循快插慢拔的原则,快插能使振捣棒迅速插入混凝土内部,避免表面混凝土先被振捣而下部仍存在空隙;慢拔可确保混凝土能够充分填充振捣棒抽出后留下的孔洞。振捣点应均匀布置,间距一般不宜超过振捣棒作用半径的1.5倍。振捣时间以混凝土表面不再出现气泡、泛浆为准,通常情况下,插入式振捣器的振捣时间为20~30s。振捣过程中,要时刻留意振捣棒的位置,坚决避免触碰模板、钢筋和预埋件。一旦振捣棒触碰模板,可能导致模板移位、变形;触碰钢筋和预埋件,则可能使其位置发生偏移,严重影响结构质量。
1.5加强养护
在混凝土工程中,混凝土的养护是关键环节。由于混凝土的水化热温度较高,其养护措施与常规养护存在显著差异。混凝土的养护必须与温控措施相结合。这是因为混凝土在养护期间会产生较高的水化热,如果不加以控制,可能会导致混凝土内部温度过高,影响其性能。其次,常规的养护方法是采用水养护。然而,由于混凝土的水化热温度较高,养护期间若遇到下雨,混凝土表面温度可能会突然下降,从而影响养护效果。因此,在保温层数上,应采取既能防雨,同时又能达到覆盖保温的效果。此外,大体积混凝土的养护时长一般不少于14d,根据实际情况可适当延长。在养护期间,混凝土的内外温差应控制在表面养护结束后不超过15℃为宜。当混凝土的内外温差和降温速度超过温控指标时,应进行计算分析,及时采取强保温措施,确保混凝土的质量和性能。
2道路桥梁混凝土施工裂缝控制施工工艺
2.1收缩裂缝控制
为降低收缩应力,预防裂缝产生,可采取以下技术措施。一方面可以添加膨胀剂,具体实施方法为:在混凝土搅拌过程中,按照设计要求将一定比例的膨胀剂(一般为UEA8%~12%)加入搅拌料中。膨胀剂能与水泥、水反应产生膨胀应力,补偿混凝土的收缩变形,预防收缩裂缝的产生。同时,定期检测混凝土的收缩变形情况,确保其符合设计要求。另一方面,要优化骨料级配。需要在混凝土配合比设计时,根据骨料的物理性能和施工要求,优化骨料级配。通过增加粗骨料比例(一般≥40%),减少细粉含量,提高混凝土的抗裂性能。同时,确保骨料的质量符合相关标准,避免使用劣质骨料导致混凝土质量下降。
2.2温度控制
1)温差控制。在混凝土施工中,应严格控制混凝土内部与表面,以及混凝土表面与外界气温之间的温差。一般要求混凝土内外温差应小于20℃,且混凝土的表面温度和中心温度之间的差值也应小于20℃。当混凝土的抗裂能力达到一定标准时,温度应保持在25~30℃之间。2)拆模温差。在混凝土拆模环节,混凝土的温差应保持在24℃以下。温差主要指外界气温与中心温度和表面温度之间的温差。3)保温措施。在模板外侧以及结构物外露的混凝土表面覆盖保温材料,如土工布、麻袋、塑料薄膜等,使其能够缓慢散热,以提高混凝土强度,使混凝土的内外温差保持在20℃以内。在寒冷地区,还需要采取防冻措施,避免混凝土受冻开裂。4)降温措施。对于高温季节,除了预冷原材料,还可以通过洒水降温、遮阳等方式降低混凝土表面温度,减少内外温差。
2.3裂缝修补措施
针对不同性质的裂缝及其危害大小,需采取不同的修补方法。对宽度较小、浅表而未贯穿的表面裂缝,可采用表面封闭法,通过用环氧树脂类涂料或聚合物改性水泥基材料涂刷在裂缝处使其凝固封闭,然后再盖上一层弹塑性好又具有一定防水功能的材料作为外加的防护层,使之不渗水,同时也阻止空气中的水分进入裂缝,从而达到防止水汽渗透的目的。当裂缝较深,但还不至于对结构产生影响时,可用压力注浆法补强加固,采用电泵或其他适用的手段,把流动性较好的浆液注入裂缝内部的孔隙、微裂纹中,充满后压紧密封裂缝,迫使含水膨胀石墨浆液迅速出水,增加混凝土的实际接触面积,使孔隙不再渗漏水。一般优先考虑采用黏结力强、收缩率小、凝固时间可调的灌浆料,以保证修补之后较长时间不变形,不返潮。当裂缝已经严重影响结构本身强度或者使结构发生了损坏后,便只能采取碳纤维布加固、钢板粘贴或增补支撑构件等整体加固措施来提高结构安全裕量。修补前应清除松散物,以及开槽后处理裂缝与周围的黏结物;修补后需进行质量检查验收,观察修补部位是否密实无渗漏现象,定期进行回访检查修补效果,确定裂缝不再继续扩展。
结语
道路桥梁工程中混凝土施工技术与裂缝防治措施是确保道路桥梁结构质量和耐久性的关键环节。在施工过程中,应充分考虑混凝土的特点和施工要求,从原材料选择、配合比设计、浇筑工艺、振捣方法、养护措施等方面严格控制施工质量,并针对裂缝产生的原因采取有效的防治措施。通过合理应用施工技术与裂缝防治措施,能够有效减少混凝土裂缝的产生,提高桥梁工程的施工质量和安全性,延长道路桥梁的使用寿命,进而为交通运输事业的发展提供有力保障。
参考文献:
[1]王琳.桥梁施工混凝土浇筑工艺优化与质量控制研究[J].模型世界,2025(8):219-221.
[2]于保军.建筑工程施工中的混凝土浇筑工艺及裂缝控制研究[J].东方陶瓷,2024(6):217-219.
[3]丁川洋.浅析道路桥梁工程中混凝土施工技术及其裂缝防治措施[J].价值工程,2024(30):141-144.
[4]陈轶.混凝土浇筑施工中的温控技术与裂缝防治措施研究[J].建筑与装饰,2025(8):184-186.
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