混凝土施工技术在路桥施工中的应用探究
姚威
身份证号码 230622199103277083
中图分类号: TV544 文献标识码:A
引言
路桥施工是一项系统性极强的综合工程,而混凝土作为其主要结构材料之一,承担着承重、防护、抗裂等多重功能。深入探究混凝土施工技术在路桥施工中的实际应用,对于提升施工效率与工程质量、延长桥梁寿命具有重要意义。然而,混凝土施工过程中面临着环境条件变化大、施工工艺复杂、技术要求高等多重挑战。若技术掌握不当,容易引发裂缝、空鼓、蜂窝麻面、结构变形等质量问题,甚至威胁结构安全。因此,本文以工程实践为背景,从施工工艺、材料选配、技术管理等方面入手,系统分析混凝土施工技术在路桥工程中的应用现状与发展方向。
1 路桥施工特点对混凝土提出的要求
与一般建筑工程相比,路桥工程因环境复杂、承载要求高,对混凝土性能提出了更严格的多重要求。首先,高强度与高耐久性是其基本需求。桥梁长期承受车辆荷载、风雨侵蚀和温差变化,尤其在高速或重载交通路线上,需具备较高抗压、抗折强度及良好疲劳性能。同时,面对冰冻、盐分、二氧化碳等自然腐蚀,混凝土必须具备抗碳化、抗氯离子侵蚀和抗冻融等耐久性能,以确保桥梁使用期内结构安全。其次,施工适应性强是另一重要特点。路桥施工常涉及高空、大跨、深基础及复杂地质条件,部分项目甚至需水下或高寒地区施工,因此混凝土应具备优良的工作性与可泵性,确保成型均匀、密实,防止离析或堵管。此外,良好的收缩控制能力对避免裂缝至关重要,尤其是桥面板、箱梁等薄板结构,常面临早期塑性与干缩裂缝影响使用寿命的问题,需通过配合比优化、添加膨胀剂或收缩补偿材料,并严格控制水胶比以提高体积稳定性。最后,特殊性能需求日益受到重视。例如寒冷地区须提高抗冻性,沿海区域需增强抗渗抗蚀能力,通航水域桥梁则应提升抗冲磨与抗裂能力。这些多维性能要求构成了现代路桥混凝土设计的核心标准,对材料选择、配比设计及施工工艺提出更高要求。
2 混凝土施工技术在路桥中的关键应用
2.1 混凝土浇筑与振捣技术
在桥梁墩柱、盖梁、桥台等大体积或特殊构件的施工中,混凝土浇筑和振捣技术是确保结构密实度和成型质量的关键。由于路桥结构通常具有高耸或悬挑等特点,混凝土的垂直运输和分层布置需科学合理,必须严格控制浇筑节奏,避免产生冷缝等结构缺陷。实际施工中通常采用分层分段、连续浇筑的方式,每一层的厚度根据构件尺寸与振捣设备能力来确定,既防止混凝土自重离析,又能保证上下层结合紧密。振捣方面,则需根据构件厚薄和钢筋密集程度选择合适的振捣方式。常用的插入式振捣器适合用于中等厚度结构,而附着式振捣器或模板振动器则更适合应用于钢筋密集的薄壁构件。对于复杂部位,如支座区、拱脚等,应特别加强人工配合,确保混凝土振捣到位。自密实混凝土(SCC)技术在近年来得到了广泛应用,尤其适合用于构造复杂、振捣困难的构件,如桥面横隔梁、钢筋密集区等。自密实混凝土依靠其优异的流动性、填充性和抗离析能力,在无需振捣的情况下便可自然密实成型,大幅度提升施工效率和质量稳定性。
2.2 混凝土早期养护技术
混凝土早期养护是保障结构强度发展和防止裂缝产生的重要工序,尤其在气候条件恶劣的桥梁施工环境中,其作用更加突出。在混凝土初凝到终凝之间,其内部水化反应尚处于不稳定阶段,外部温度、风速和湿度变化都会导致水分迅速蒸发,进而诱发表面收缩裂缝。传统养护方法主要包括覆盖湿麻袋、塑料薄膜,或定期喷水等,虽然操作简单,但受气候影响大,效果不够稳定。为解决这一问题,许多现代桥梁工程中开始引入自动化喷淋养护系统,通过预设程序控制喷水时间与强度,保证混凝土表面始终处于湿润状态,从而显著抑制早期裂缝的发生。在严寒地区的冬季施工中,混凝土因环境温度低、凝结速度慢而容易冻伤,需采取蓄热模板、热风幕、蒸汽加热等手段来提升养护温度,防止冻害发生。养护期内还需根据气温变化调整保温层厚度和覆盖材料类型,保障水化热释放均匀。此外,部分项目还配合使用养护剂封闭混凝土表面水分,提高保水能力,避免人工反复养护的人力投入。科学合理的早期养护不仅直接影响混凝土的强度发展与外观质量,还关乎结构长期耐久性和使用寿命,是桥梁施工中不可忽视的环节。
2.3 防裂与收缩控制技术
裂缝问题一直是桥梁混凝土结构中最常见、也是最令人头痛的质量通病,尤其是在桥面板、顶板和箱梁等大面积板类构件中更为常见。此类裂缝多由干缩、塑性收缩以及温度梯度等因素引起。为有效抑制裂缝生成,需从材料、结构设计和施工工艺三方面入手统筹考虑。首先,在材料层面,可通过掺加膨胀剂、矿物掺和料(如硅灰、粉煤灰)和纤维增强材料(如聚丙烯纤维、玄武岩纤维)等方式,显著改善混凝土的体积稳定性与抗裂性能。这些材料不仅能控制干缩,还能提高混凝土的韧性与早期强度。其次,在结构设计中广泛采用分段浇筑与后浇带设置,将大体积结构划分为若干施工单元,有效释放内部收缩应力;在伸缩缝和弱区处合理布置钢筋分布筋、加强筋,从构造上引导和约束裂缝发展。再者,施工中通过智能温控系统对混凝土内外温差进行监控和调控,在大体积浇筑时尤其重要。利用嵌入式传感器与数据采集系统,可以实时掌握结构内部温度变化,及时调整养护方式与覆盖材料,降低温差裂缝风险。此外,控制浇筑时间、避免在高温时段施工,也有助于裂缝的控制。防裂不是某一技术单点的问题,而是系统工程,需各环节协同配合,才能取得良好效果。
2.4 高性能混凝土与预应力混凝土的应用
高性能混凝土是一种通过优选材料、合理设计和外加剂应用,实现高强度、高耐久性和良好施工性能的新型混凝土。其在配比设计中常掺入粉煤灰、矿粉、硅灰等活性掺合料,并结合高效减水剂使用,使混凝土具备优异的流动性与抗裂性能,在提高结构承载力的同时还能延长其服役年限。在实际应用中,HPC 常用于桥梁主梁、斜拉桥塔柱及关键连接节点等部位,能有效减轻结构自重,降低基础荷载。预应力混凝土则通过在混凝土成型前或成型后施加张拉力,抵消或分担后期荷载所带来的应力,广泛用于公路桥、连续梁桥和箱梁结构中。目前常采用无粘结预应力钢绞线配合机械锚具的施工方式,不仅节省张拉路径,还便于张拉力精确控制和后期维护。该技术显著提高了结构跨越能力和抗裂性能,是现代桥梁施工的重要技术支撑
结束语
混凝土施工技术作为路桥工程中的关键环节,随着工程规模与结构复杂度的不断提升,正面临从“经验施工”向“科学管理”“智能控制”转型的趋势。通过优化施工流程、推广高性能材料、加强施工质量管理与新技术应用,能够显著提升路桥工程的整体质量与使用寿命。未来,随着技术手段与管理理念的不断革新,混凝土施工将在路桥建设中发挥更为关键的作用,为我国交通基础设施建设提供坚实保障。
参考文献
[1]侯艳艳.混凝土施工技术在公路工程路桥施工中的应用[J].汽车画刊,2024,(12):135-137.
[2]周芹仲.混凝土施工技术在市政路桥施工中的运用解析[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(30):160-162.DOI:10.19569/j.cnki.cn119313/tu.202430054.
[3]王超群.混凝土施工技术在水利施工中的应用探讨[J].全面腐蚀控制,2024,38(07):142-146.DOI:10.13726/j.cnki.11-2706/tq.2024.07.142.05.