大面積混凝土在橋梁工程中的應(yīng)用

周敏

摘要：大面積混凝土在道路橋梁施工中的應(yīng)用提高了現(xiàn)代橋梁的堅(jiān)硬程度，并為人民的生命安全做出了極大的保障。應(yīng)用中應(yīng)注重于滿足特定橋梁設(shè)計(jì)，考慮到計(jì)劃的使用期限。在不同橋梁建設(shè)工程中混凝土的使用規(guī)格也有所不同，混凝土施工技術(shù)在建筑預(yù)期環(huán)節(jié)起到關(guān)鍵性作用。通常情況下，橋梁建筑結(jié)構(gòu)的可靠性取決于許多相關(guān)因素：主要材料的質(zhì)量、精度和控制水平；保護(hù)和維護(hù)環(huán)境；材料開發(fā)和使用規(guī)格；設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)；采用負(fù)荷（包括他們的價(jià)值和組成材料）；材料開發(fā)和耐用性。橋梁混凝土施工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中非常普遍，本文旨對(duì)混凝土在橋梁工程中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：橋梁施工；混凝土應(yīng)用

混凝土相比較其他建筑材料的強(qiáng)度增加、耐久性也增強(qiáng)，極大的提高了橋梁工程的建筑質(zhì)量和使用年份，大面積的混凝土現(xiàn)在被普遍應(yīng)用到工程建設(shè)中，對(duì)于推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)和建筑工程的發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。 混凝土在利用時(shí)會(huì)產(chǎn)生多種影響，若使用不慎會(huì)導(dǎo)致橋梁坍塌，造成人民生命安全遭到威脅。因此，大面積混凝土的使用策略在現(xiàn)代橋梁建筑中被重視，混凝土工程技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要。

一、混凝土在橋梁建設(shè)工程的應(yīng)用

（一）混凝土對(duì)橋梁建筑強(qiáng)度的提高

在橋梁工程施工中，混凝土用量的問題最主要體現(xiàn)在混凝土數(shù)量和重量的使用以及相關(guān)的實(shí)際建設(shè)過程中，要求混凝土工程在預(yù)期的橋梁建設(shè)中安全運(yùn)行?；炷恋氖褂弥饕歉鶕?jù)材料特性和強(qiáng)度能力來考慮橋梁建設(shè)的現(xiàn)狀，并評(píng)估其承受預(yù)期的危險(xiǎn)和未來負(fù)荷的能力。橋梁工程在結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施方面的要求極高，大面積混凝土在橋梁建設(shè)中的需求顯著增加的同時(shí)伴隨著諸多安全隱患。

最常見的確定性安全隱患是在混凝土材料進(jìn)行配置時(shí)，因?yàn)榧夹g(shù)和計(jì)算方面的失誤而使得橋梁整體質(zhì)量受到影響，比如說水和水泥的配比比例等因素會(huì)產(chǎn)生主要的安全性問題。當(dāng)大面積使用混凝土?xí)r，建筑結(jié)構(gòu)的失效就很容易發(fā)生。安全因素的驗(yàn)證方法不能準(zhǔn)確地解釋強(qiáng)度和負(fù)載對(duì)建筑工程的影響。解決的方法是基于極限狀態(tài)原理，利用部分因素進(jìn)行安全檢查。對(duì)部分因素進(jìn)行標(biāo)定，使結(jié)構(gòu)滿足安全檢查，使用橋梁工程設(shè)計(jì)參數(shù)滿足目標(biāo)的規(guī)定水平。部分驗(yàn)證方法仍然是一種簡(jiǎn)化的方法，但它能更好地處理一些混凝土參數(shù)的不確定性。混凝土工程也是基于極限狀態(tài)的原理，通過檢查在預(yù)定的目標(biāo)中的混凝土規(guī)格是否超出。這種方法明確地考慮了不確定性，為橋梁建筑的安全性提供了保證。

（二）建筑設(shè)計(jì)時(shí)考慮混凝土的安全性

在大面積使用混凝土的工程中，應(yīng)考慮到混凝土不同參數(shù)的不確定性，多方面分析衡量橋梁建設(shè)的安全性。因此，為確保橋梁結(jié)構(gòu)的安全性，確定一個(gè)合理標(biāo)準(zhǔn)的最重要的方法之一就是評(píng)估其可靠性或失敗的可能性。橋梁工程中材料的可靠性定義為它是否滿足一定壽命的耐用性，以及不喪失橋梁預(yù)期功能的安全概率的高低，它被用來表明建筑工程是否按照需要執(zhí)行。在混凝土使用量的計(jì)算中，可以采用材料失效概率作為結(jié)構(gòu)安全性數(shù)據(jù)這一措施。大多數(shù)現(xiàn)代建筑規(guī)范已經(jīng)認(rèn)識(shí)到使用先進(jìn)且可靠的設(shè)計(jì)方法的必要性，這些設(shè)計(jì)方法應(yīng)考慮到各種各樣的不確定因素。為了驗(yàn)證橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否可以執(zhí)行，使用統(tǒng)計(jì)工具對(duì)混凝土數(shù)量使用進(jìn)行建模，并根據(jù)所有相關(guān)的極限狀態(tài)估計(jì)施工事故的風(fēng)險(xiǎn)。

（三）進(jìn)行大面積使用混凝土的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

混凝土材料“具有一定的可靠性”，意味著采用大面積混凝土應(yīng)適應(yīng)橋梁建筑工程，混凝土結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)元素的類型，以及設(shè)計(jì)中要考慮的情況都是需要謹(jǐn)慎注意的。在不同程度的混凝土利用選擇中，應(yīng)該考慮到建筑風(fēng)險(xiǎn)對(duì)生命的傷害、潛在經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)不便程度等可能后果。在土木工程中，安全性、脆弱性、穩(wěn)健性以及承載力和可服務(wù)性等項(xiàng)目都是在建筑過程中的重要因素。因此，混凝土用量和規(guī)格的選擇是橋梁建筑風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析的重要組成部分，要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)建筑標(biāo)準(zhǔn)中的要求。

（四）混凝土材料的澆筑和振搗

混凝土的澆筑過程也是重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，尤其對(duì)大體積混凝土而言。由于構(gòu)件尺寸大，在澆筑過程中很難一次性澆筑完成，則通常采用分層分段的澆筑方式。分層的厚度與采用的振搗器類型和振搗力有關(guān)。澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)振搗密實(shí)，不使構(gòu)件內(nèi)部留有空洞，同時(shí)也應(yīng)注意不振搗過度，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象。在分層澆筑時(shí)，應(yīng)在已澆筑完的前層混凝土初凝之前澆筑新一層的混凝土，如此逐層澆筑，直至澆筑完畢。由于澆筑大體積混凝土?xí)r，在混凝土凝結(jié)過程中會(huì)產(chǎn)生大量水化熱，需注意混凝土內(nèi)外溫差過大而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。

二、大面積使用混凝土的在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用價(jià)值

我國混凝土材料的研究和應(yīng)用，特別是在橋梁施工領(lǐng)域，起步較早。相比之下，盡管中國的現(xiàn)有人工建筑和橋梁歷史所能對(duì)現(xiàn)代工程提供的經(jīng)驗(yàn)極為豐富，但我們對(duì)使用大面積混凝土橋梁工程在國內(nèi)利用的研究才剛剛起步，因?yàn)楝F(xiàn)代混凝土加工技術(shù)的使用相對(duì)較晚。因此，借鑒國外研究人員的經(jīng)驗(yàn)和成果，將有助于提高我國混凝土工程材料的研究與制造，為我國建筑材料的廣泛使用打開新天地。

三、增強(qiáng)控制混凝土性能的工程

值得注意的是，現(xiàn)今開發(fā)了各種控制混凝土性能的方法。通過選擇混凝土的體積分?jǐn)?shù)，長度與直徑的比值，獲得了優(yōu)良混凝土的必要特性。除了加固橋梁建筑外，混凝土的特點(diǎn)主要依賴于土質(zhì)的活性，以及其物理和化學(xué)特性，總能量主要取決于成分和顆粒大小。在混凝土工程中，玻璃、玄武巖等可作非金屬纖維，他們有很高的抗拉強(qiáng)度。必須使用粘合劑或特殊措施來防止混凝土中的玻璃纖維腐蝕。這些措施包括在混凝土中使用鋁水泥，在混凝土中使用各種添加劑，連接混凝土聚合物的堿浸漬。因此大面積混凝土的商業(yè)用途受到了缺乏纖維的約束，對(duì)硅酸鹽水泥的堿性環(huán)境具有抵抗力。因此應(yīng)該通過施工現(xiàn)場(chǎng)的情況，當(dāng)試壓塊的強(qiáng)度達(dá)到預(yù)期效果之后才能才投入大面積的混凝土橋梁工程。

四、總結(jié)

橋梁建設(shè)項(xiàng)目中使用大面積混凝土對(duì)周邊地區(qū)的經(jīng)濟(jì)影響很大，橋梁的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要，建設(shè)橋梁中使用混凝土工程中，混凝土技術(shù)的高低處于關(guān)鍵的影響地位，因此，嚴(yán)格監(jiān)控混凝土的使用量和技術(shù)能力刻不容緩，在橋梁建筑中加強(qiáng)對(duì)混凝土材料的排查和計(jì)算極為重要，還要考慮種種安全隱患和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，不斷探索出大面積使用混凝土在橋梁建設(shè)的新思路，新方法，為我國橋梁建設(shè)材料的研究做出貢獻(xiàn)。

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