道橋工程中常見(jiàn)的混凝土施工問(wèn)題與優(yōu)化措施

關(guān)曉理

(山西路橋第二工程有限公司，山西臨汾 041000)

0 引言

道路橋梁是影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，在交通運(yùn)輸業(yè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。近年來(lái)，為了保障行車安全，國(guó)家對(duì)道路橋梁工程施工質(zhì)量的要求越來(lái)越嚴(yán)格，促使道路橋梁工程中施工技術(shù)以及工藝水平不斷提高。盡管如此，因混凝土施工問(wèn)題導(dǎo)致的安全事故仍然頻有發(fā)生。研究道路橋梁工程中混凝土施工存在的問(wèn)題，并提出相關(guān)的優(yōu)化措施對(duì)于提升道路橋梁工程質(zhì)量具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 道橋工程中混凝土施工常見(jiàn)的問(wèn)題

1.1 混凝土碳化

混凝土碳化是一種化學(xué)反應(yīng)，它是指溶解于液體或者彌漫在空氣中的二氧化碳以及一些其他酸性氣體滲透到混凝土內(nèi)時(shí)，與其內(nèi)的氫氧化鈣發(fā)生中和反應(yīng)的過(guò)程，混凝土碳化會(huì)降低混凝土的pH值?；炷潦┕ね瓿珊?，其內(nèi)的水泥會(huì)進(jìn)行水化反應(yīng)，在這個(gè)反應(yīng)過(guò)程中能夠產(chǎn)生非常多的氫氧化鈣，大量的氫氧化鈣溶液充斥在混凝土內(nèi)部的空隙，這樣便會(huì)導(dǎo)致混凝土的pH值升高，一般可達(dá)12～13。高的堿性環(huán)境會(huì)因?yàn)殁g化作用，在混凝土內(nèi)部鋼筋的表面生成一層鈍化膜，這種鈍化膜對(duì)于混凝土鋼筋能起到非常好的保護(hù)作用，極大地降低了鋼筋的腐蝕速率。但是因?yàn)榛炷恋奶蓟饔?，混凝土?nèi)部的pH值會(huì)降低，當(dāng)降低到某一程度時(shí)，鋼筋表面的鈍化膜就會(huì)被破壞，從而加速鋼筋的腐蝕速率?；炷撂蓟M(jìn)一步加劇，就會(huì)產(chǎn)生規(guī)模較大的順筋裂縫，這種裂縫對(duì)于橋梁的安全性影響非常大。在道路橋梁工程中，混凝土施工完成后，工程檢測(cè)人員要檢測(cè)碳化深度。通常的做法是:將1%的酚酞試液點(diǎn)滴到混凝土表面，觀察顏色的變化情況，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以此推斷保護(hù)層的碳化時(shí)間，為混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性評(píng)價(jià)提供了參考資料。

1.2 氯離子侵蝕

硅酸鹽水泥在進(jìn)行攪拌時(shí)，會(huì)加入氯化物或者粉煤灰以增大水泥混凝土的流動(dòng)性，這些措施都會(huì)不同程度的增大氯化物的含量，再加上硅酸鹽自身就含有部分氯化物，所以說(shuō)混凝土內(nèi)的氯化物的含量是不可小覷的。這些氯離子對(duì)于混凝土具有很強(qiáng)的腐蝕性作用。在早期的道路橋梁工程中，普遍存在混凝土強(qiáng)度等級(jí)低、抗?jié)B性差的特點(diǎn)，氯化物對(duì)于混凝土進(jìn)行侵蝕后，容易產(chǎn)生非常多的可溶性鹽類。這些大量聚集于混凝土內(nèi)部空隙或者毛細(xì)孔的可溶性鹽類，會(huì)使混凝土內(nèi)部出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象，由于膨脹作用混凝土內(nèi)部的空隙會(huì)進(jìn)一步增大，久而久之便會(huì)產(chǎn)生裂縫。當(dāng)氯化物開(kāi)始對(duì)鋼筋進(jìn)行腐蝕時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生銹脹裂縫，裂縫增大后又會(huì)加劇氯化物的侵蝕速度，如此惡性循環(huán)，最終會(huì)致使鋼筋嚴(yán)重破壞。

1.3 混凝土裂縫

導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫的原因有多種，但主要有以下幾個(gè)方面:

1)溫度變化所致。根據(jù)熱脹冷縮的原理，混凝土?xí)驗(yàn)閮?nèi)外環(huán)境溫度的不同而產(chǎn)生一定程度的變形。這種變形在混凝土的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)應(yīng)力，如果應(yīng)力超過(guò)了混凝土所具有的抗壓強(qiáng)度，就會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。影響混凝土內(nèi)外溫度變化的原因主要有，混凝土澆筑后內(nèi)部水泥水化熱以及外部環(huán)境溫度變化所產(chǎn)生的熱量。

2)混凝土收縮所致?；炷翝仓┕ね瓿珊?，其干燥的過(guò)程是由外到內(nèi)的。在這個(gè)過(guò)程中，混凝土的收縮狀況是不均勻的，即混凝土的內(nèi)部收縮比較小，而表面的收縮則比較大。這種不均勻的收縮狀況，使得混凝土表面與內(nèi)部承受不同方向的應(yīng)力?；炷帘砻娉惺艿氖抢瓚?yīng)力，而其內(nèi)部承受的則是壓應(yīng)力。通常情況下，混凝土表面所受的拉應(yīng)力大于其抗拉強(qiáng)度時(shí)，便會(huì)在表面產(chǎn)生收縮裂縫。

此外，除了上述兩個(gè)原因，鋼筋的銹蝕以及材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等因素也都會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。

2 提高混凝土施工質(zhì)量的優(yōu)化措施

2.1 合理選用施工材料，做好生產(chǎn)控制

提高混凝土施工質(zhì)量，首先要做好混凝土的生產(chǎn)控制。1)嚴(yán)格控制好坍落度以及水灰比。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，為了防止泌水現(xiàn)象的產(chǎn)生，坍落度一般控制在80mm～100mm之間。2)嚴(yán)格控制好混凝土的初凝時(shí)間。通常情況下，混凝土的初凝時(shí)間在7 h左右，而且要保證含氣量不能超過(guò)1.7%。3)合理選擇混凝土材料。在道路橋梁工程中，選用最多的是硅酸鹽類水泥。同一工程中，一般采用同一種類型的水泥，水泥的批號(hào)以及廠家也是需要嚴(yán)格檢測(cè)的。4)合理選用骨料，嚴(yán)格檢測(cè)所選骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。選用骨料時(shí)，最好是強(qiáng)度高、顏色相同、級(jí)配連續(xù)的碎石。骨料的含泥量通常不能超過(guò)1%。當(dāng)發(fā)現(xiàn)骨料中存在有較多的雜質(zhì)時(shí)，要進(jìn)行清理，碎石的粒徑最好能夠控制在5 mm～31.5 mm。5)合理選用外加劑。選擇減水劑時(shí)，要注重其高效能特性，其與水泥的匹配特性。同時(shí)根據(jù)施工需要，合理確定摻入量。6)做好摻合料的選擇。一般情況下，選用礦物摻合料。這種摻合料能夠很好地改善混凝土特性，使得混凝土具有較好的活性，同時(shí)還能保證混凝土內(nèi)部充填的密實(shí)性。7)摻雜一定量的粉煤灰。粉煤灰的作用主要是改善混凝土的流動(dòng)性，同時(shí)還能提升混凝土的強(qiáng)度。選用粉煤灰時(shí)，要盡量選用那些含雜質(zhì)較少的，且其細(xì)度模數(shù)不能小于二級(jí)。

2.2 嚴(yán)格遵循施工工藝要求

2.2.1 注重混凝土模板施工技術(shù)

模板施工技術(shù)在混凝土施工中占有很重要的地位，在道路橋梁工程中，做好混凝土施工首先需要注意的就是模板的設(shè)計(jì)。模板的設(shè)計(jì)要考慮以下兩個(gè)方面:

1)在設(shè)計(jì)模板時(shí)，要充分考慮其安裝以及拆除的方便性，模板要具有相當(dāng)?shù)膭偠?、?qiáng)度，穩(wěn)定性要好。盡量避免因?yàn)槟０宓脑O(shè)計(jì)不合理而出現(xiàn)變形。要做好模板的密封工作，防止?jié){體的流失。

2)選用合適的材料。在選用模板的材料時(shí)，要注重材料的耐腐蝕性以及吸水性，同時(shí)盡量選用表面平整光滑的。選用模板材料時(shí)，構(gòu)件的形狀和規(guī)格也要納入考慮范圍。圓形構(gòu)件一般選用鋼模板為宜;E形等復(fù)雜的構(gòu)件則優(yōu)先考慮竹膠板。模板材料選好后，要對(duì)制作的模板進(jìn)行一定的處理。為了保證混凝土的光潔度，對(duì)模板的內(nèi)表面要進(jìn)行拋光處理。對(duì)于模板螺栓的固定等細(xì)節(jié)，也要嚴(yán)格保證施工質(zhì)量，只有確保模板的牢固，混凝土表面才不至于出現(xiàn)破損現(xiàn)象，而且方便于模板的拆除。

2.2.2 加強(qiáng)混凝土澆筑過(guò)程的質(zhì)量控制

混凝土澆筑是混凝土施工過(guò)程中很關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，做好混凝土澆筑工作對(duì)于提升道路橋梁工程質(zhì)量起到的作用非常大。加強(qiáng)混凝土澆筑過(guò)程中的質(zhì)量控制，首先是控制好混凝土的送料時(shí)間，不能出現(xiàn)混凝土已經(jīng)發(fā)生初凝了，送料還不到位的現(xiàn)象。送料時(shí)，對(duì)每一車混凝土都要進(jìn)行坍落度測(cè)量。采用分層澆筑的施工方式，控制好每一層的厚度。每一次澆筑之前，要與上一次混凝土的色彩進(jìn)行對(duì)比，只有檢查合格后才能進(jìn)行再次澆筑。最后，在對(duì)混凝土進(jìn)行振搗時(shí)，振搗機(jī)具的選擇要合理，而且必須振搗到位，防止出現(xiàn)振搗不足或者過(guò)度的情況。

3 結(jié)語(yǔ)

作為道路橋梁工程施工的主要技術(shù)之一，混凝土施工質(zhì)量的好壞對(duì)于整個(gè)工程質(zhì)量的好壞起著關(guān)鍵性作用。本文從混凝土施工材料的選用、施工工藝的控制等方面提出了一些關(guān)于混凝土施工質(zhì)量的優(yōu)化措施。相信隨著道路橋梁建設(shè)方面研究的不斷深入，針對(duì)于常見(jiàn)的混凝土施工問(wèn)題的優(yōu)化措施會(huì)更加完善，從而不斷地提升道路橋梁工程的施工質(zhì)量。

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