混凝土由于其高强度和高稳定性可以适应各种环境变化,在公路桥梁施工中占据了重要的位置。但是裂缝、变形等问题仍然严重影响着公路桥梁混凝土施工的正常进行,开展公路桥梁混凝土施工技术的研究和开发具有重要的意义。
1.公路桥梁混凝土施工现存的主要问题 1.1混凝土裂缝问题
公路桥梁中的混凝土出现裂缝是指与路面垂直的裂缝,也称为纵向裂缝,是最常见的一种裂缝形态。混凝土中出现裂缝问题,会大大降低混凝土的强度和承载力,严重的还可能危及到人们的财产和生命安全。混凝土出现裂缝的原因多种多样,首先,温度变化是混凝土施工中出现裂缝的重要原因。混凝土几乎都具有热胀冷缩的特性,当温度升高或降低时,混凝土本身也会随之进行膨胀或收缩,从而导致其组成的结构发生变形,其内部也会随之相互作用,内部作用大于混凝土本身的抗拉强度时,就会产生裂缝。其次,施工操作的不规范也是产生混凝土裂缝的主要原因。在混凝土浇筑过程中,混凝土的配比如果没有按照严格的规范,或者灌浆过程中振捣力度不足或太猛,都可能导致混凝土整体结构被破坏,产生裂缝。另外,施工原料也可能导致混凝土产生裂缝。混凝土主要组成是水泥、砂、石骨料、外加剂等,水泥标号低、放置时间长、水泥受潮、骨料质量差等都可能降低整个混凝土的质量。
1.2 混凝土变形问题
混凝土是非塑性材料,会由于不同的压力发生各种变化,产生变形,也会严重影响到公路桥梁的质量。产生变形的主要原因是混凝土内部无法抵抗外界的压力和环境变化,如冷空气或强阳光的炙烤天气。大量的降雨对公路桥梁进行大量的冲刷,很容易导致混凝土软化,降低了混凝土公路和桥面的承受能力,无法再承受原本可以承受的重量。久而久之,造成了混凝土路面和桥梁表面产生了凹陷。
1.3 混凝土表面问题
混凝土表面的问题通常包括蜂窝麻面、露筋现象和出现孔洞等问题。这些现象虽然一时半会不会影响到公路和桥梁的正常使用,但是使用时间久了,出现这些现象的混凝土局部强度就会大大降低,并且扩张到整个面上,最后破坏整个路面或是桥梁的结构,降低其承载能力。蜂窝出现的原因是在混凝土施工过程中,
浇筑时没有进行充分的捣固,导致砂浆没有填满粗骨料颗粒,出现缝隙。麻面则是由于施工过程中没有采用足够光滑和湿润的模板,导致混凝土内的水分被吸走出现了麻面。出现露筋现象是因为在浇筑过程中,保护层垫块位移,钢筋和模板太过紧贴,保护层处的混凝土振捣不实或者漏振。孔洞的出现是由于施工中钢筋布置过于紧密,混凝土被卡住而无法充分振捣再进行浇筑,从而造成的严重漏浆导致的。
2.混凝土现存施工问题的施工措施 2.1施工前准备
在进行水泥混凝土路面施工之前,施工单位必须做好充分的准备工作,对于工程采用的原材料,应该交由具有相应资质的实验室进行检测,只有符合相关要求的材料才允许进取施工现场。当材料经由监理工程师许可之后才能够进行备料,并根据公路工程的具体状况确定混凝土的配合比,经过工程监理师对各个指标进行检测并满足相关的施工规范之后,才能够进行配置并投入生产。
2.2混凝土的拌合以及运输
公路工程水泥混凝土的搅拌通常采用强制式混凝土拌和机进行搅拌,在搅拌施工之前应该对搅拌机械设备进行检测,保证各种搅拌机械设备处于正常运行状态。此外,在进行搅拌施工之前,应该确定水泥混凝土的配合比,采用电子计量设备对配料用量进行控制,同时严格的控制水灰比以及拌和时间,拌和斗装料的顺序为:砂―水泥―碎石或者采用碎石、水泥、砂,在进料之后一边拌和一边加水。当水泥混凝土拌和完成后,应该采用自卸车辆将水泥混凝土运输到施工现场,在运输的过程中,禁止车辆出现紧急停车、急转弯等,防止出现漏浆,同时防止离析,当出现明显离析问题时,在进行铺装时应该进行重新拌和。
2.3摊铺与振捣施工
混凝土采用机动翻斗车运输到施工现场之后,将混凝土均匀的卸落在指定地点,然后利用人工进行挖高和补低,将混凝土摊铺均匀,在摊铺施工过程中,禁止出现混凝土混合料离析的问题,将模板以及边角处摊铺严实,避免出现蜂窝麻面,同时还应该控制混凝土振捣之后的沉降量。对于现场拌制的干硬性混凝土,一次性摊铺的厚度通常控制在22cm-24cm 之间,而对于塑性商品混凝土,其一次性摊铺的厚度控制在26cm,对于超过一次摊铺最大厚度的情况,应该采用两次或者多次摊铺的方式,然后进行振捣,两次摊铺的间隔时间不能超过30min,
并且下层摊铺的厚度应该超过上层厚度。对于振捣厚度低于22cm的混凝土板时,应该用插入式振捣棒从边角开始振捣,然后再用平板振捣器进行全面振捣,在振捣施工的过程中,还应该有专门的施工人员进行找平。
2.4抹平整平施工
水泥混凝土的抹平施工采用半自动整平机进行,板面的填补施工采用碎石混凝土拌合物,不能采用纯砂浆进行填补找平,在进行整平施工之前,必须将模板顶面清洗干净,然后再进行人工抹平,在进行抹面施工时,应该将粘浆清理干净,修补缺边和掉角。在进行抹面施工时不能在混凝土面板上洒水,同时在整个施工的过程中应该由专门的施工人员负责路面平整度的检测,对于不符合相关施工标准的状况,应该及时的采取措施进行处理。
3.公路桥梁混凝土施工质量的有效措施 3.1控制材料质量
对于施工采用的材料,例如碎石、钢材、砂、水、水泥等材料,应该购买质量好的,并且当材料进场之后还应该做好材料的储存干礼,防止材料变质。
3.2材料配合比设定 1)确定级配曲线
根据理论曲线和實际使用情况的调查曲线,确定既能保证一定密实度,又能保证稳定性的矿料级配范围。
2)计算各种矿料的配比
对各种矿料分别进行筛分试验,并测定各种矿料相对密实,据此利用图解法确定达到级配曲线要求时各种矿料的配比,为目标配合比。
3)确定沥青的最佳含量
根据技术规范要求估计沥青用量为中值,按:0.6%的间隔变,取5个不同的沥青用量,制备马歇尔试件,然后根据密实度、定度,空隙率等相对应的条件,确定沥青用量。过程中如遇进场材料发生变化并经检测沥青混合料的矿料级、马歇尔技术指标不符合要求时。应及时调整生产配合比,使满足设计要求。
3.3振捣质量控制
根据现场的具体状况采用合适的振捣器,混凝土路面厚度小于0.22m时,应该采用平板振捣器进行振实,当路面振出浆水、混合料不再沉降为止。对于混凝土路面厚度较厚的状况,应该先插入式振捣进行振捣,然后再采用平板振捣器进行振捣。
3.4接缝质量控制措施
接缝的质量控制措施主要包括以下几个方面:其一,胀缝,保持胀缝和路面中心线垂直,缝隙的宽度保持一致,缝隙的下面设置胀缝板,上部浇筑填缝料;其二,纵缝,纵缝包括平缝和企口缝两种,平缝法对已浇筑混凝土板的缝壁涂抹沥青,但是不能涂在拉杆上;企口缝,应该先浇筑混凝土板凹榫的一边,然后涂刷沥青。
3.5路面养护措施
定期的对水泥混凝土路面进行洒水养护,或者喷洒养生剂,保持一定的湿度,养护的时间不能小于14天,这样能够提高路面的质量和延长使用寿命。
结束语
混凝土施工是公路桥梁工程的重中之重,裂缝、变形等问题仍然严重影响着公路桥梁混凝土施工的正常进行,就需要相关研究人员对混凝土施工过程中出现的一系列问题进行研究并提出合理的解决方案,避免出现严重的损失。
参考文献:
[2]杨劲松.浅议公路混凝土路面施工技术[J].施工技术.2010
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