公路工程施工技術(shù)中混凝土質(zhì)量控制

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【摘要】為解決公路工程施工技術(shù)中混凝土的質(zhì)量問(wèn)題，促進(jìn)我國(guó)公路養(yǎng)護(hù)工程的發(fā)展，本文探究了公路工程施工技術(shù)中混凝土沉陷裂縫、溫度裂縫、塑性裂縫等裂縫類型，針對(duì)以上裂縫類型提出控制材料質(zhì)量、選擇合適的混凝土施工技術(shù)等解決對(duì)策，以期為相關(guān)人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】公路工程；施工技術(shù)；混凝土；質(zhì)量控制

0引言

在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，公路的建設(shè)也在不斷加速。公路是城市間交通運(yùn)輸?shù)臉蛄?，所以不能忽視其建設(shè)的質(zhì)量。因此，在開(kāi)展公路工程施工工作期間，要通過(guò)做好現(xiàn)場(chǎng)的施工工作，不斷提高公路工程施工質(zhì)量，確保公路有良好的平整度與耐久性，提高工程運(yùn)營(yíng)期間的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。在公路工程中，大部分都需要混凝土材料進(jìn)行施工，混凝土材料就是多種材料進(jìn)行混合加工處理制成，其中包括沙子、石子、水泥和水等材料混合攪拌而成，這些建筑材料的質(zhì)量、混合的比例，以及室外溫度濕度等因素都有可能會(huì)引起混凝土施工裂縫。因此，要精確把握各方面因素，避免混凝土施工裂縫的發(fā)生。要提高施工的質(zhì)量保證建筑的整體質(zhì)量，延長(zhǎng)建筑的使用壽命，保障人們?cè)谑褂眠^(guò)程中的體驗(yàn)感

1混凝土裂縫

1.1沉陷裂縫

公路基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)下的軟硬基礎(chǔ)不均勻，部分基層存在軟土，特別是濕陷性黃土軟性土、凍土、膨脹土、鹽漬土、軟土等不良部位，未經(jīng)壓實(shí)及必要的加固處理，混凝土澆筑后，部分地基出現(xiàn)沉降，造成地基裂縫。水平預(yù)制件的底部模具部分位于回填土和浸泡水上，造成局部沉降。由于側(cè)向剛度差，弦、腹部或梁的上部出現(xiàn)裂縫。公路結(jié)構(gòu)的所有部分都具有不同的力，沒(méi)有進(jìn)行必要的加固處理。由于地基應(yīng)力不均勻或結(jié)構(gòu)應(yīng)力不均勻，造成沉降不均勻，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中，結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。施工未按合同及圖紙進(jìn)行施工，模板剛度不足、模板支撐薄弱、軟土支撐間距過(guò)大。冬季施工期間，模板支撐在永久凍土層上。當(dāng)表面結(jié)構(gòu)未達(dá)到一定硬度時(shí)，基礎(chǔ)融化并減少，導(dǎo)致混凝土下沉或開(kāi)裂。沉陷裂縫如圖1所示。

1.2溫度裂縫

高溫條件下溫度變化引起的裂縫，如不及時(shí)養(yǎng)護(hù)、養(yǎng)護(hù)方法錯(cuò)誤。通常由于環(huán)境溫度和工程構(gòu)件本身溫度差異，會(huì)引起內(nèi)外的張力，溫度變化引起力變形，特別是大體積混凝土澆筑后，水泥在硬化過(guò)程中產(chǎn)生大量水化熱，構(gòu)件溫度上升，混凝土表面溫差較大。此時(shí)，受到混凝土內(nèi)部的約束，產(chǎn)生較大的拉伸應(yīng)力。混凝土的早期抗拉強(qiáng)度很低，由于過(guò)度張力超過(guò)極限而出現(xiàn)裂縫。因溫度變化而引起的裂紋特征與干收縮相似，其分布大多不規(guī)則。但這里有一個(gè)顯著的季節(jié)性特征，冬季接縫寬，夏季接縫薄。溫度裂縫由于溫度的變化、溫差大小、內(nèi)外限制程度和結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型的不同，溫度裂紋的形狀和位置非常不同。此外，隨著時(shí)間的推移，溫度裂縫繼續(xù)發(fā)展，甚至更大。

1.3塑性裂縫

塑性收縮裂紋在新鑄造和空氣暴露的結(jié)構(gòu)中很常見(jiàn)?；炷翝仓?，表面未及時(shí)覆蓋，受風(fēng)曬影響，表面無(wú)水蒸發(fā)太快，體積收縮快，混凝土早期強(qiáng)度低，無(wú)法抵抗變形導(dǎo)致開(kāi)裂，使用收縮率大的水泥或水泥過(guò)多；混凝土水灰比過(guò)大，模板及墊層過(guò)干，吸濕率過(guò)大。斜坡上的混凝土由于重載而向下流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生裂縫，在公路路面出現(xiàn)不同長(zhǎng)度、不連貫、類似于干泥漿表面。大部分混凝土在初次冷凝后（一般澆筑后4h左右），外部溫度高，風(fēng)速高，氣候非常干燥。

2混凝土質(zhì)量控制

2.1控制好材料質(zhì)量

材料是混凝土的質(zhì)量基礎(chǔ)，材料控制對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量非常重要。因此，建筑施工企業(yè)需要對(duì)混凝土材料進(jìn)行管理和控制。2.1.1必須徹底控制骨料。在粗骨料和細(xì)骨料的混凝土配合比質(zhì)量控制過(guò)程中，根據(jù)配合比要求選擇碎石粒徑。在混凝土施工過(guò)程中不能出現(xiàn)粒徑過(guò)大的碎石，以免混凝土存在質(zhì)量問(wèn)題。不同直徑的骨料必須明確劃分，骨料直徑必須適當(dāng)，這樣的碎石連續(xù)性比較強(qiáng)，對(duì)混凝土強(qiáng)度有較大影響。對(duì)于細(xì)骨料而言，一般選擇中砂，即需要對(duì)砂細(xì)度、泥含量、石粉含量、亞甲藍(lán)、堿含量等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，混凝土施工中不采用含泥量高的砂料。如果僅有這些砂，在滿足工程要求之前必須進(jìn)行清潔。并分別進(jìn)行砂石膨脹試驗(yàn)，確保所有材料均符合建筑標(biāo)準(zhǔn)。2.1.2必須完全控制混合劑。外加劑通常包括減水劑和防凍劑。在減水劑中，目前廣泛使用的是聚羧酸減水劑，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)明確外加劑的用量，不能低估外加劑在混凝土配合比中的作用。在混凝土配合比中，外加劑是為了減少水，延長(zhǎng)水泥的冷凝時(shí)間，并提高混凝土的性能。由于水泥和水的結(jié)合形成大量的水化熱反應(yīng)，增加外加劑可以有效降低水化熱的峰值，降低混凝土溫度裂縫的概率，以保證混凝土的整體質(zhì)量。在這個(gè)過(guò)程中，需要測(cè)試添加劑、拌合用水以及水泥的適應(yīng)性。只有當(dāng)拌合用水和水泥滿足工程要求時(shí)，才能使用添加劑。選擇有生產(chǎn)許可證和產(chǎn)品質(zhì)量合格證的制造商，以及選擇骨料、水泥與外加劑三者兼容的材料。如果這三個(gè)都不能兼容，即使加外加劑也不能正確使用。在選擇水泥過(guò)程中，需要做好水泥細(xì)度、安定性、強(qiáng)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、密度等常規(guī)指標(biāo)及堿含量、氯離子含量等有害指標(biāo)的檢測(cè)工作，滿足工程施工要求之后才能應(yīng)用。2.1.3必須對(duì)水泥進(jìn)行徹底控制。水泥作為混凝土結(jié)構(gòu)的主要部分，加入適量的水泥可形成水泥漿，水泥漿具有黏結(jié)功能，可將混凝土粗細(xì)骨料冷凝在一起。在進(jìn)行水泥材料選擇過(guò)程中，需要保證水泥水化熱平穩(wěn)釋放，一旦水泥出現(xiàn)水化熱集中釋放現(xiàn)象，必將會(huì)使混凝土內(nèi)部溫度升高，如果沒(méi)有采取對(duì)應(yīng)的處理對(duì)策，將會(huì)造成混凝土開(kāi)裂現(xiàn)象出現(xiàn)，影響工程整體施工質(zhì)量。市場(chǎng)上水泥品牌眾多，最好優(yōu)先考慮大品牌、信譽(yù)良好的水泥，但也需要進(jìn)行試驗(yàn)。水泥品牌較大，也不能忽略試驗(yàn)。若進(jìn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目不能使用。

2.2混凝土施工技術(shù)

混凝土施工過(guò)程是公路工程建設(shè)的重點(diǎn)，無(wú)論在施工過(guò)程的哪個(gè)階段，相應(yīng)的施工過(guò)程都應(yīng)該嚴(yán)格遵守，對(duì)于施工過(guò)程的每個(gè)環(huán)節(jié)都做到嚴(yán)格把控，明確施工過(guò)程中的施工順序，對(duì)于施工每個(gè)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)都要進(jìn)行綜合性的考慮，從而實(shí)現(xiàn)公路工程建設(shè)整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。2.2.1運(yùn)輸控制。如果建筑工程選用攪拌車(chē)來(lái)輸送混凝土材料，需要在開(kāi)始填裝混凝土材料之前操作攪拌車(chē)進(jìn)行倒轉(zhuǎn)，倒轉(zhuǎn)時(shí)間可以控制在1min左右，這樣便可徹底排除攪拌車(chē)內(nèi)所有積水，而且在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中，運(yùn)輸人員一定要確保攪拌車(chē)時(shí)刻處于攪拌狀態(tài)，以免混凝土材料在其中出現(xiàn)離析與積水等情況。當(dāng)攪拌車(chē)順利抵達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)，需要在開(kāi)始卸載混凝土材料之前操作攪拌車(chē)進(jìn)行正轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)時(shí)間可以控制在2min左右，這樣就能均勻地?cái)嚢杌炷敛牧?。如果是在冬季使用攪拌?chē)運(yùn)輸混凝土材料，需要對(duì)攪拌罐采取保暖準(zhǔn)備，保證混凝土材料不會(huì)在運(yùn)輸期間出現(xiàn)部分成冰等情況，促使混凝土材料在抵達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后水化反應(yīng)，表面看似依然處于正常狀態(tài)。在混凝土材料運(yùn)輸環(huán)節(jié)，如果因距離較遠(yuǎn)、交通堵塞、施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法卸載等情況，導(dǎo)致攪拌車(chē)中混凝土材料不能卸載時(shí)，可以在混凝土材料之中添加減水劑，添加量可以根據(jù)混凝土材料試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行確定，在完成減水劑添加后要使攪拌車(chē)處于持續(xù)快速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，以免因長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法卸載混凝土材料在攪拌車(chē)中凝固?；炷吝\(yùn)輸如圖2所示。2.2.2裂縫的控制。對(duì)裂縫的控制主要在于控制濕度的變化，使結(jié)構(gòu)和部件的濕度相對(duì)穩(wěn)定?；炷猎缙陴B(yǎng)護(hù)后，外露表面應(yīng)覆蓋條、稻草袋或塑料薄膜和灑水，要有足夠的保養(yǎng)時(shí)間，應(yīng)注意避免混凝土表面壓力過(guò)大。使用水壓實(shí)技術(shù)，如混凝土噴涂或塑料膜涂層，以減少水的蒸發(fā)，或使用其他方法來(lái)減少氣流（如保護(hù)墻、保護(hù)墻），以減緩地表水的蒸發(fā)。正確攪拌，嚴(yán)格控制含砂量，避免使用粉狀砂增加混凝土強(qiáng)度。

3結(jié)語(yǔ)

我國(guó)自改革開(kāi)放以來(lái)，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面取得了舉世矚目的成就，而幾乎所有的經(jīng)濟(jì)建設(shè)都離不開(kāi)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。公路工程發(fā)展速度快，規(guī)模也在逐步增大，這對(duì)進(jìn)一步提高公路工程的施工質(zhì)量具有十分重要的意義。公路工程混凝土施工過(guò)程中選擇合適有效的施工工藝，更好地完成施工任務(wù)，在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)管理，有序推進(jìn)控制工作具有重要意義。只有合理運(yùn)用施工技術(shù)和建筑材料，妥善解決解決問(wèn)題，才能保證公路工程的施工質(zhì)量，加快城市化進(jìn)程，提高公路的通行能力，使我國(guó)的交通運(yùn)輸業(yè)建筑業(yè)有著光明的前景。

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作者:李韜文 單位:云南省公路科學(xué)技術(shù)研究院