混凝土施工技術在道路橋梁施工中的應用

王穩生

（北京市政路橋股份有限公司，北京 102218)

0 引言

路橋建設是地區經濟發展的主要命脈。而對于強調高新技術的相關城市中，路橋建設的基本意義還將會被進一步擴展，做到能夠與城市規劃設計的完美融合。但傳統路橋結構設計單一，所以與當代文化、藝術等城市建造理念距離甚遠。因此，行業內需要根據實際需求來發展對應技術，從而使路橋結構設計在城市規劃中獲得更多發言權。

1 路橋建設中對混凝土技術的基本需求

1.1 建造強度的需求

從2015年到2020年，我國城市各大路橋的通過量增長了37.2%，使得路橋結構的通過壓力不斷增加，是事故率上升的主要原因。而在高強度作業下，市政路橋建設就應該優化施工計劃，并對傳統路橋建造模式進行調整，以適應未來強度更高的路橋建造需求[1]。

1.2 施工速度的需求

部分混凝土雖然說強度可以得到保證，但加工過程中耗費時間較長，所以通常會給人們生活帶來巨大影響。因此在未來的施工中，混凝土技術還要嘗試向著高效施工的方向發展，比如在混合料的混合中，需要與自動化技術和專業混合設備進行結合，以實現自動化的混合供料。

1.3 藝術方面的需求

在傳統路橋建造中為了保證施工質量，大多數施工團隊都會選擇更加穩妥的施工建造方式。不過，傳統路橋建中藝術性設計表達難度較高，且有限的調整空間也很難滿足實際的藝術建造需求[2]。而當今隨著城市文化符號一體化趨勢的增加，越來越多的城市也需要通過橋梁的優化設計來使其能夠符合城市整體的設計理念。在此情況下，就需要施工團隊對已有的技術進行優化，促進建造技術與藝術的融合。

1.4 空間性的需求

與中小城市不同，大城市面臨的問題更多是空間規劃。因此，在注重通過性的同時，現代的橋梁建筑還需要充分利用路橋建筑的空間性，從而使城市規劃更加合理。同時，部分設計理念較為先進的城市，將路橋建筑作為城市的第三空間，從而對城市資源的分布問題進行補充[3]。

2 現階段路橋施工中常用的混凝土技術

2.1 鋼纖維混凝土的施工技術

2.1.1 技術介紹

在混凝土施工中，傳統混凝土結構并未處理好材料與建筑強度之間的矛盾平衡，所以開裂問題的出現概率也通常較高。而針對此問題，現代施工技術通過鋼纖維混凝土交出了滿意的答卷。在該種技術中，施工人員會在成型混凝土中混入鋼纖維，所以混凝土結構出現裂縫的問題得到了有效抑制。同時，施工人員還可以根據具體的需求來改變鋼纖維的混入模式，從而實現部分建造需求。比如在溫度作用下，傳統混凝土會出現較為細小的裂縫，而切削鋼纖維的混入則能夠有效避免裂縫出現的同時，還能夠增加混凝土間的黏合力。

2.1.2 具體應用要點

在鋼纖維混凝土的使用中，撒布式鋼纖維是該技術應用中的一大要點。施工人員要根據實際施工需求來判斷鋼纖維的混入密度，并通過層布的方式來使其分布均勻。現階段鋼筋混凝土的施工工藝逐漸成熟，所以人工操作、機械操作的方式都可以滿足實際施工需求。需要注意的是，鋼纖維撒布過程中要利用篩網來對鋼纖維進行篩選，以保證質量。而在混凝土的厚度控制上，多數情況下15mm 就可以滿足施工需求。而在質量控制上，鋼纖維加入后的質量不宜過大，保持0.14～0.16kg/ m2即可[4]。而在振搗過程中，錯誤的振搗方式會使混凝土的混合出現不均勻的情況，所以就需要操作人員積累操作經驗，不過多數情況下混凝土氣泡消失后就可以直接應用。在切縫處理上，鋼纖維混凝土與傳統混凝土的施工方式并無明顯差別，所以可以直接按照傳統施工方式進行處理。

2.2 大體積混凝土施工技術

2.2.1 技術介紹

在路橋建設中，大體積混凝土施工技術優勢明顯，所以技術利用率也逐漸上升。因此，大體積混凝土施工技術開始出現在建造視野中。除了滿足基本的強度需求以外，大體積混凝土可以利用提前處理的方式來降低對施工現場的環境需求。同時，在裂縫問題的處理表現上，部分大體積混凝土的施工效果甚至還要高于鋼纖維混凝土。不過，大體積混凝土也有劣勢，比如較大體積使得運輸過程十分不便[5]。而在部分特殊空間的施工中，大體積混凝土的調運也會成為問題。不過從整體上來看，如果施工環境能夠滿足大體積混凝土的施工需求，那么多數情況下該施工方式將會成為建造的最優解。

2.2.2 具體應用要點

在裂縫問題處理上，施工人員要保證施工環境的溫度恒定，從而降低裂縫的出現概率。從整體上看來，只要溫度控制得當，其裂縫處理效果就基本上能夠滿足大多數施工需求。除此之外，溫度控制不僅是要對環境溫度進行控制，還需要對大體積混凝土進行控制，比如低熱水泥混凝土材料的使用就可以有效降低混凝土內外部的溫度差，從而達到降低裂縫出現率的目的。另外，大體積混凝土的溫度控制應該持續工程的整個周期，所以也需要施工人員提前為路橋結構設置維護通道，以保證大體積混凝土在路橋結構中的實際狀態。

3 混凝土技術在路橋施工中的具體應用

3.1 施工前的準備工作

其一，審核施工圖紙。在展開混凝土施工之前，需要嚴格根據相應的規范標準，詳細審核施工圖紙，若在此過程中發現問題，需要在保證設計圖紙科學合理的基礎上，采取有效措施進行調整。

其二，對施工內容加以明確。在完成混凝土施工之前的工作后，需對該次混凝土技術施工的具體內容加以明確。這需要施工人員對整體工作內容、各個工作環節進行全面掌握，準確把控相關技術。

其三，確保能夠正常施工。施工人員與施工設備必須提前到位。通常而言，需要選取具有豐富施工經驗、專業素質過硬的施工隊伍，確保施工能夠順利開展。所有用到的設備，均需檢查其性能是否正常，確保機械設備能夠保持良好運行狀態，之后才可進入操作區域。

3.2 混凝土配比

混凝土配比需要結合施工程序、工程實際情況來設置處理，從而確保混凝土的施工質量。在配比中，要注意預防泌水現象，對水泥、水及砂石的比例、塌落度要合理控制，一般以90～100mm 為佳。混凝土最初凝結時間以7～8h 為宜，空氣含量應在17%以內。為維持混凝土質量，空氣含量及最初凝結時間均應控制到位。所用水泥，需要明確供應商、強度及生產批號，把好原材料質量關，且盡量采取硅酸水泥來配置混凝土。砂石的含泥量應控制在1%以內，確保混凝土強度適宜。若其含泥量太高，則需對其做清理處理。碎石的選用應確保大小均勻，減水劑的性能應理想，同時對外加劑的添加要適當控制，且需考慮外加劑和水泥是否保持一致。另外，還需設計最佳摻和料，促使混凝土性能有效改善，來優化混凝土的流動性能，保證其后期強度，使之具有良好的密實性及細度。

3.3 澆筑過程控制

混凝土澆筑是混凝土施工的重要環節，在澆筑過程中，需要全面把控施工質量。對實際送料的時間需嚴格控制，在混凝土初凝之前完成送料，還需對混凝土的塌落度進行全面測量。在澆筑之前，應和上次混凝土展開顏色對比，確認基本一致。澆筑過程中，應采用分層澆筑的方法，分層厚度需根據施工環境來決定。澆筑完成后要實施全面振搗并且保證振搗均勻性，防止振搗不充分造成混凝土凝固后出現氣泡。振搗過程中，需應用兩次振搗的方式，減少混凝土內部的氣泡[6]。

3.4 模板施工

模板施工是道路橋梁混凝土建筑的重要技術。施工人員應對所需模板進行設計，且設計應符合建筑質量的相應要求，如模板的硬度、平整性等均需達到相關要求，要便于拆卸、安裝。在選料過程中，需要選擇外表光滑、表面平整、耐腐蝕能力較強、吸水性能良好的材料作為模板原材料。總體而言，模板設計及選擇，均需結合工程具體情況實施，不可盲目開展。如圓形構件以鋼模板搭配相對較好，這樣能夠確保混凝土光滑度理想，在制作過程中，需對模板表面展開拋光處理。

3.5 混凝土養護

混凝土的養護直接關系到混凝土施工的整體質量。這是因為，混凝土材料本身需要一定時間才能實現再生，若不能對其及時維護，則會出現水分流失，導致鋪路色差，還會造成裂縫，對項目質量造成影響。在振搗操作完成之后，即可開始混凝土的養護。第一次澆筑之后12h 內，可用麻袋、草墊在上面覆蓋，保持其溫度及濕度，促使混凝土達到預期的強度。初始凝固之后，可以覆蓋，實現基本固化，可澆水來達到固化的目的。在澆水過程中，按照小時為單位，對混凝土溫度進行測量，若溫度下降5oC，不可噴水。混凝土滲出、模板泄露，均會在混凝土表面形成小孔，在拆除模具之后，需要用懸浮泥漿、砂子來對模具進行覆蓋，對表面進行清潔后，應用相同強度、類型的水泥基砂袋來展開修補，保證施工達到預期效果[7]。

4 混凝土技術應用中的質量控制

多數情況下，混凝土施工中的質量控制，主要針對混凝土結構中裂縫的處理。一般情況下，裂縫的處理主要針對以下幾個方面。

4.1 設計層的維護

可以看出，施工工藝不同，路橋結構本身出現裂縫的概率也有較大不同。因此，當出現問題后，施工人員需要對裂縫的發生原因進行分析，并使用針對性的解決方案進行處理。如果是大體積混凝土，需要檢查環境溫度與混凝土溫度間的差值，并盡可能的減少兩者的數據差。當外部影響去除后，就可以重新對混凝土結構進行彌補處理。除此之外，混凝土施工與其他工藝也有一定的重合性，所以結構設計中也會出現沖突。處理思路主要是對技術矛盾點進行處理，并通過再造的方式對已有結構進行維護[8]。

4.2 對施工技術進行優化

對相關數據進行分析后可以發現，大多數路橋事故都是施工操作不夠規范所致。因此，不論是混凝土施工技術還是混凝土材料技術，相關人員都需要加快對應的技術研發步伐，對工程中所利用的物料進行科學管理。而如果是技術問題，這需要通過大規模的技術指導來對施工人員的素質進行整體提升。不過，從整體上來看，雖然大部分施工技術理論相對較復雜，但實際應用中注意點相對較少，對操作人員的友好度也相對較高。

5 混凝土技術的未來發展趨勢

技術的出現往往來自市場需求，所以未來混凝土的發展也離不開以下幾個方向。在結構強度保證上，更加高強度的材料將會直接應用至混凝土的混合中，或者也可以通過對應的支撐設計來降低混凝土材料的強度需求。而在藝術性的表達上，混凝土建造技術會著重朝與其他材料的連接性、自身材料表達多樣性的方向發展。而在空間和施工效率需求滿足上，新建造設備的進入也能夠有效提高混凝土施工效率和空間利用效率。

6 結語

雖然混凝土施工技術在整個建造體系中的占比相對較少，但其發揮的作用不可忽視。因此，相關部門和施工團隊要加強對其的重視，并嘗試將更多的資源分配到混凝土的相關建造技術中。混凝土施工技術要加快自身的技術革新，嘗試使自身能夠滿足各種需求的建造任務，也是技術創新的突破點。