公路工程混凝土技术应用

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公路工程混凝土技术应用

【摘要】加强混凝土施工技术是目前公路建设中一项极为重要的工作。论文介绍混凝土技术在工程施工中的综合应用,提出常见的问题及防治措施,给相关工程提供参考。

【关键词】公路;混凝土技术;应用

1混凝土新技术

目前,工程混凝土技术正在向轻骨料高强度、提前质量验收评价、克服脆断性提高延展性、微结构研究及优化、3D打印、计算机智能化、超长耐久性设计及规模化实现等多个方向探索发展,技术创新推动企业发展不能停步的同时,已有的各项混凝土成熟技术也要综合考虑、充分应用于工程实践中,确保施工企业效益与质量目标合理兼顾,资源价值最大化,目前已经过成熟验证的特殊技术有泵送技术、冬期施工技术、加纤维混凝土技术、碾压混凝土技术、大体积混凝土技术、高强混凝土技术、高性能混凝土技术、热季雨季施工技术及清水混凝土技术等[1]。

2混凝土技术的综合应用

2.1图纸会审阶段

根据设计和施工目的综合考虑选用的原材和配比,理解设计意图,加强沟通,提出合理化建议及图纸反馈以优化设计,便于施工。

2.2配合比设计和原材料选择阶段

在本阶段,应了解施工工艺,如输送、浇筑的措施,便于选用外加剂及其掺量;了解所能采购到的材料品种、质量和供应能力,以达到“使混凝土达到设计要求的质量标准”和“在满足设计要求的质量指标前提下尽量降低成本”2个目标的和谐统一。

2.2.1泵送、非泵送方式的选择

根据工程规模的不同,综合考虑常规混凝土与泵送混凝土在原材成本与场内输送人工机械成本的差异。常规混凝土与泵送混凝土配合比的变化主要在于:胶材总量大,砂率大(40%~45%),坍落度不小于100mm。泵送混凝土大批量使用的经济性能主要体现在:加快施工进度,节约工时费用,降低施工强度,提高工程质量,增加了泵送施工费用,但降低了总成本,却也存在易开裂的劣势,应注意二次抹面、均匀振捣和养护保湿[2]。

2.2.2河砂、机制砂的综合运用

当前环保政策环境下,不同地区河砂与机制砂一般存在成本差异,二者的使用性能也存在一定差异,后者的坚固性能比前者稍差,且机制砂石粉含量高,对拌和物性能也有负面影响,但因机制砂不规则,其与水泥结合度更好。在用机制砂配制泵送混凝土等特种混凝土时,应注意砂率不宜过高,以防止降低混凝土强度和耐久性等工程质量,还可掺加少量河砂,以改善和易性与流动性。

2.2.3水泥的合理选用

根据项目所在地区各品种水泥的产量和价格,结合设计意图,合理选择水泥品种。硅酸盐、普通硅酸盐水泥不适用于受侵蚀水(如海水、矿物水、工业废水等)及压力水作用的结构,特殊环境下水泥品种应按设计要求合理优化。矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥适用于地上、地下和水中的结构以及抗硫酸盐侵蚀的结构,但矿渣硅酸盐水泥不适用于需早强的结构,火山灰质硅酸盐水泥还可用于高湿条件下的陆上构造物,不适用于干湿循环和反复冻融环境。粉煤灰硅酸盐水泥适用于地上、地下、水中环境和硫酸盐侵蚀环境及大体积混凝土,不适用于需早强的结构。

2.2.4外加剂的合理运用和选择

按主要功能分类,混凝土外加剂有改善流变性能类(减水剂、引气剂、泵送剂)、调节凝结时间,硬化性能类(缓凝剂、早强剂、速凝剂)、改善耐久性类(引气剂、防水剂、阻锈剂)、改善其他性能类(加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂、泵送剂);按化学成分分为萘系、脂肪族、聚羧酸3类;按形态分为粉状和液态2类。外加剂应根据混凝土的使用部位、设计及其他要求、掺量计量可靠性和项目成本等方面综合考虑选用。除按规定进行试配外,为防止外加剂性能不稳定,可取不同批次外加剂复验其稳定效果;为防止不同外加剂间产生负面反应,应注意产品说明书中禁止试配方面的说明,还应推广使用高效能、多功能复合型混凝土外加剂,以适应现场环境、施工工艺及设计指标等多种要求。

2.3混凝土输送阶段

目前,混凝土输送可采取搅拌运输车、翻斗车、人力推车、水平管道泵送、高层超高层泵送及泵车泵送等方式,应根据工程现场条件、设计规范要求,综合考虑一次性布设成本及持续成本,选用合适的输送方式。无论采用何种方式均需保证混凝土保持均匀性,避免产生分层离析、水泥浆流失、坍落度损失过大、和易性丧失等情况,保证后续浇筑能顺利完成。

2.4模板、浇筑及养护阶段

公路工程混凝土施工过程中,混凝土的浇筑是十分关键的一道工序。应根据混凝土施工的温度、季节、是否大体积、是否高标号高强度等情况,制定可行周到的相应浇筑方案。浇筑中应注意的细节问题包括:(1)混凝土与钢筋或旧混凝土接触面必须干净无油污、结合良好。(2)浇筑前层面要清理干净。(3)应按一定厚度、次序、方向、分层进行,且浇筑层面平整,浇筑墙体时应对称均匀上升,浇筑厚度一般为30~50㎝。(4)振捣时间以混凝土粗骨料不再显著下沉,并开始泛浆为准,将混凝土内的气泡振捣出,避免振捣时间太短或过长,造成欠振、漏振及过振,振捣完应慢慢拔出,严禁速度过快。混凝土的振捣半径应不超过振捣器有效半径的1.5倍,应将振捣器插入下层混凝土约5㎝,不应过深,以免造成下层混凝土的过振。(5)如表面泌水较多,应及时清除并采取措施减少泌水。(6)设专人定期观测模板是否偏移,设专人检查、加固模板。混凝土的模板设计施工时要考虑到模板的强度、刚度、平整度、拆装方便及劳动强度。另外,模板材料和脱模剂的选择也要合理。混凝土模板安装完成以后,还要对模板的光滑度、表面遗撒材料和一些其他细节做最后的处理,确保浇筑完毕脱模后混凝土外观无瑕疵。混凝土养护手段根据现场条件不同应灵活选用覆膜、喷淋、蒸汽、覆膜加电热毯加棉被、覆土工布洒水及喷洒养护剂等方式,在确保混凝土养生期始终保持湿润的前提下,注意防止混凝土表面污染、避免早期扰动。

3常见问题及防治

3.1断板、裂缝问题

形成原因有水泥、集料质量不合格、混凝土配比不合理、振捣不规范、养护不到位及浇筑期间温差过大等,应经常交底和督促检查,提前做好预防措施,对已出现并影响工程安全的问题,坚决破除重做。

3.2漏浆、蜂窝、气泡、麻面、色泽不匀、跑模和胀模问题

漏浆、蜂窝、气泡、麻面、色泽不匀、跑模和胀模等问题,易导致钢筋混凝土结构耐久性不足产生腐蚀现象,最终导致公路的整体结构遭到破坏。形成原因有混凝土配比不合理、振捣不充分或过振、模板支撑不牢固、加固不及时等,应做好预防措施。

4结语

综合全面地考虑、纯熟地运用好目前的混凝土各项技术,可以有效地促进企业质量效益的稳步发展和提高,加强混凝土施工技术是目前公路建设中一项极为重要的工作,对混凝土新技术的研究工作也需要不断推进,促使我国公路建设不断向前发展。

【参考文献】

【1】柯月红.水泥混凝土路面施工技术在公路工程中的应用[J].江西建材,2015(19):196.

【2】周虎,刘清,安雪晖,等.堆石混凝土施工技术在新疆公路工程中的应用[J].科技资讯,2008(25):40-41.

作者:陈义欢 单位:邢台路桥建设总公司