混凝土技术在路桥施工过程中应用

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混凝土技术在路桥施工过程中应用摘要：只要采取适当的预防措施，很多裂缝是可以克服和控制的。希望能够通过对混凝土路桥裂缝的认识，制定相应的质量预防措施，尽量避免工程中出现危害较大的裂缝。本文探讨了混凝土技术在路桥施工过程中的应用。关键词：混凝土；技术；路桥；施工；应用中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：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。由于混凝土结构桥梁的工程造价较低,施工建设方便,而且其自身承载力强,具有很高的可塑性可装饰性的特点,所以混凝土结构在如今公路桥梁工程建设中已经占据了十分重要的地位。一、混凝土路桥施工过程中产生裂缝的原因1、地基基础变形引起的裂缝由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构力超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。地基基础变形引起的裂缝常出现在钢筋上方，结构变化处，常开始出现在现浇混凝土10min到3h内。基础不均匀沉降的主要原因有：（1）由于混凝土在塑性状态下其基础、支架等有不均匀沉降，使局部混凝土变形受约束而产生裂缝。（2）7 由于重力作用使混凝士中较重颗料下沉而使水泥浆上浮，当这种下沉受到钢筋、模板作用时就会产生裂缝。2、钢筋锈蚀引起的裂缝由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2倍至4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝。3、温度变化引起的裂缝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，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则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。温度裂缝的特征主要是表面裂缝的走向一般无规律性，深层或贯穿裂缝的走向,一般与主筋平行或接近平行；裂缝宽度大小不一，受温度变化的影响热细冷宽。表面温度裂缝常出现在现浇混凝土1d至2d之间，深层温度裂缝与贯穿温度裂缝常开始出现在现浇混凝土21d后，引起温度变化主要原因有：（1）表面温度裂缝多由于温差较大引起的。如大体积混凝土（厚度超过2m）7 浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，导致表面出现裂缝。在冬季施工中，过早除掉保温层，或受寒潮袭击，都导致混凝土因早期强度低而产生裂缝。此外当预制构件采用蒸汽养护时，由于降温过快或构件急于出池，急带揭盖，均使混凝土表面收缩，产生裂缝。（2）深层贯穿裂缝多由于结构降温差值大，受外界的约束而引起的。如现浇桥台混凝土或大体积刚性扩大基础，浇筑在坚硬的地基上，未采取隔离等放松约束措施或收缩缝间距过大。在混凝土浇筑时，温度很高，加上水泥水化热的温度升高很大，使温度更高。当混凝土冷却收缩大拉应力，进而产生降温收缩裂缝，这类裂缝有时成贯穿状。二、混凝土技术在路桥施工中的应用及控制裂缝的措施1、混凝土施工的质量保证措施(1)选择合适的水泥和严格控制好水泥用量。优先采用525R,425R普通水泥等高标号水泥,减少水泥用量;选用低热水泥,减少水化热,并尽量选用后期强度大的水泥,并延缓峰值。在满足设计和混凝十可泵性的前提下,将425R水泥用量控制在450kg/m3,525R水泥用量控制在360kg/m3以内,降低混凝士自身产生的拉应力。(2)严格控制骨料级配和含泥量。选用10mm～40mm的连续级配碎石(其中10mm～30mm的级配含量控制在65%左右),细度模数为2180～3100的中砂(通过01315凹筛孔的砂不少于15%,砂率控制在40%～45%),砂、石的含泥量控制在1%以内,不得混和有机质等杂物,7 杜绝使用海砂。(3)选择适当的外加剂和合适的配合比。为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,可以根据设计要求,在混凝土中掺加一定用量的外加剂,如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能,我们在工程实践中应多进行试验对比和研究,选择好合适的外加剂比单纯依靠改善外部条件,可能会更加简捷、经济。(4)增加适当的预埋件。在混凝土易开裂部位埋设应力应变传感片,直接测试拉应力,以便更直接的控制混凝土,保证混凝土不产生裂缝;在基础面筋上可加设铁丝网或小直径的钢筋网,用于提高混凝土的表面抗裂性。(5)改进施工技术,加强技术管理。例如在施工时加强插筋位置的振捣、抹压、养护,同时加强初凝前的抹压,可以消除初期裂缝,并可提高混凝土的抗拉强度;在施工前应加强原材料的检验、试验工作,施工中严格按照方案及交底的要求指导施工,明确分工,责任到人,加强计量监测工作,定时检查并做好详细记录,认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝,并采取措施加以杜绝,在实施的过程中,必须严格根据施工方案落实到位。2、混凝土施工的温度控制措施为了防止裂缝,7 减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度应力的措施有以下几种:(1)拌合混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;(2)夏天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;(3)在混凝士中埋设水管,通入冷水进行内部降温;(4)严格控制混凝土的入模温度。桥梁的大体积混凝土浇筑最宜选在春秋节施工,如果必须在夏季施工应采取有效措施降低入模温度,同时浇筑混凝土时最好不要让混凝土在太阳下直接爆晒;(5)控制好拆模时间,气温骤降时进行表面保温,避免混凝土表面产生急剧的温度梯度。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑的混凝土如早期拆模,在表面会引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象,与水化热应力迭加后再加上混凝土的干缩,表面的拉应力会达到很大的数值,有导致裂缝产生的危险。如果需要早期拆模,则在拆除模板后应及时在表面覆盖一层轻型保温材料,这些对于防止混凝土表面产生过大的拉应力有着显著的效果。3、混凝土施工过后的养护和修补7 （1）养护：混凝土最常见问题就是表面失水而导致的色差和微裂缝，从而影响耐久性和质量，因此在早期硬化阶段加强混凝土养护异常重要。混凝土各部位构件侧模需根据混凝土强度和气候条件情况而定，预留混凝土的试压试块当强度达到要求时才能拆除。当模板拆除过后，其表面用来养护遮盖物要使用塑料薄膜进行眼目覆盖，不可使用草包或草垫，以免产生长久性黄色污染。条件允许情况下，可以使用喷涂养护膜进行保湿覆盖养护，养护时间要在14小时以上。（2）修补：对混凝土进行养护虽然在很大程度上减少了问题的发生，但是由于混凝土泌水性和模板漏浆等特性，使得混凝土表面仍旧会产生砂带和小孔眼等缺陷，因此需要修补。修补方法是在拆模后立即清除混凝土表面的砂子和浮浆，并用相同强度和品种的水泥制作成水泥浆体来修补缺陷。在水泥浆体出现硬化后，就用细砂纸把所有构件表面都打磨光洁，同时用水清洗干净来保证表面颜色一致。7 混凝土属多孔物质，其表面有着较大吸水率，往往容易吸收大量水分，并在吸水后出现颜色变深情况，不同吸水率还会出现不同颜色差别，这样就导致道路隔离墩、路基、桥梁等在下雨时和下雨过后表面出现较大颜色差异，给人以污浊视觉感受。此外，混凝土还会遭受来自油污、油气、酸雨、紫外线、阳光等破坏，逐步失去其原本面目；或随着时间的推移逐渐被破坏和中性化，使得表面效果日益劣化。为了保证混凝土建筑物的历久常新，不受外界干扰，呈现出自然浅灰色的效果，必须采取措施进行保护，此时在混凝土的表面喷涂透明保护性是不错选择。在实际施工工程中，透明涂料中掺入和混凝土颜色相比稍浅颜料，就可以达到消除混凝土表面色彩的状况。综上所述，从分析路桥混凝土施工技术可以看出要想全面提高混凝土施工质量，不仅要做好混凝土技术控制工作，还需做好路桥项目施工前的技术准备以及施工后的养护和修补，以保证市政路桥的历久常新，为城市树立良好形象。参考文献：[1]姜中力.钢纤维混凝土的性能及应用[J].黑龙江科技信息,2003,(09)[2]张超,李季.大体积混凝土施工技术[J].科技信息(学术研究),2008,(11)[3]邹孟义.路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术分析[J].广东科技,2010,(06)[4]舒畅.路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用分析[J].科技资讯,2010,(28)[5]赵秀.浅谈冬季混凝土施工技术[J].科技情报开发与经济,2006,(12)注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。7