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摘要:在桥梁工程建设完成道路开始通车后,由于材料性质的变化或天气的原因,常产生各种路基问题,特别是在高寒低温的环境下,路基内部随着温度的变化一直发生着冻结和融合的变化,长期作用下,路基产生了不同程度的变形。如果不能有效解决这一问题,这种变形随着时间的推移还会不断地变化,严重时可能出现不同程度的损坏或塌陷,甚至会发生滑坡,威胁到工程附近的安全。因此,对道路桥梁工程的施工控制要点和相关养护技术展开研究,能够从根本上保证施工质量和路基安全。
关键词:冬季道路桥梁;路基施工;控制要点;养护技术
1低温对路桥混凝土浇筑产生的主要影响
1.1对混凝土强度的影响
混凝土温度由自身储存的热能决定。由于内部温度和外部环境之间的差异,会发生热交换。当环境温度下降时,由于热交换的影响,混凝土内部温度也会下降。对于新拌混凝土,降温速率对水化程度起着决定性作用。当换热能力较强时,混凝土温度下降较快,强度增长减缓。当混凝土过早冻结时,强度将保持不变,内部剩余水量将增加,冻结后形成的冻胀力越大。一旦这一指标超过一定限度,就会对混凝土质量造成损害,对整体工程质量造成极大损害,甚至造成人员伤亡事故。
1.2对混凝土凝固的影响
温度与水泥水化密切相关,呈正相关。通常,固化极限为±20℃。当超过该值时,水化速度将加快,否则,速度将减慢。当温度为-0.5℃时,水化停止。在低温下,混凝土强度增长非常缓慢。例如,当温度为4℃时,混凝土的凝结时间是正常温度的两倍。原因是在冻结状态下,混凝土中含有的自由水变为固体,基本上不能产生水化作用,内部水泥和外加剂之间的凝结力将因水的冻结而消失。如果新浇混凝土冻结,不仅会影响其强度,还会导致裂缝。此外,附着在砾石上的自由水也会受到温度的影响,并在低温下形成一层冰膜,与砂浆分离。受冻结影响,粗掺合料与砂浆之间所需的凝结力变弱,混凝土与钢筋之间的粘结力降低。如果混凝土在浇筑后3-6h内冻结,其强度也会受到很大影响,因为混凝土未在内部凝固,但损失小于凝固造成的损失。
2路基施工控制要点与养护技术
2.1蓄热法
混凝土表面应使用适当的材料进行隔热,以减缓土块的温度降低,并使其强度达到冻结前的要求值。这种方法的热源在于水泥水化产生的热量和原材料的加热。不需要设置加热设备。具有操作简单、经济效益好的特点。它已被广泛用于冬季施工,尤其是在北方寒冷地区。在实际施工中,要求混凝土模板由保温材料组成。浇筑完成后,应尽快在表面覆盖保温材料,然后用防水布、油毡、沥青纸等将混凝土表面与覆盖材料隔开,以避免保温材料吸水。对于有孔洞的混凝土结构,施工时应在孔洞处安装防风设施,并加厚转角处的保温层,使其厚度约为表面厚度的3倍。在新老混凝土的接缝处,保护也很重要,保温范围比结构接缝大1-1.5m;如果新拌混凝土中有预埋件和外露钢筋,应全部进行保温处理。在冬季施工中,不需要长期保温的结构表面可以使用外保温模板。其结构是在承重结构后安装保温层,从而有效防止混凝土水化热的损失。
2.2温室法
对于大中型公路桥梁工程,冬季混凝土施工受环境因素影响较大。温棚法可以用来改变低温环境,改善混凝土的浇筑和养护条件。在实际应用中,温室可以为混凝土施工创造适宜的温暖湿润环境。例如,粗化、表面清理、浇筑、浇筑前养护等环节不能在低温下进行,但可以在温室内顺利实施,不影响工期。由于施工条件和工程规模不同,温室的形式也不同,主要有捆绑式、桁架式、拼装式等,可结合实际情况灵活选择。在冬季温室供暖模式下,采用排气管散热,散热器数量按热工计算。
2.3准备
与其他时段相比,冬季的环境条件差异较大,施工难度较大。在勘测工作中,施工人员应充分掌握施工前的地质构造、水文变化等信息,了解施工现场的气候条件,如冬季平均气温、最低气温等,为混凝土浇筑打下良好的基础。质检员还应严格检查材料质量,进行低温浇注试验,确保原材料性能符合标准,并能在低温条件下使用。冬季施工时,还应注意材料运输。一般情况下,混凝土材料在搅拌站加工后运至施工现场浇筑。然而,由于冬季气温较低,水泥在材料运输过程中容易发生水化热反应和早期固化。选择最快、最直接的运输方式,缩短运输时间,做好运输工作。例如,密封运输车辆,在表面包裹隔热材料等,以控制温差对材料的不利影响。
2.4优化现场浇筑
在浇筑施工前,应严格检查材料质量,做好预处理工作,为浇注环节打下坚实的基础。重点检查所需浇筑模板内是否有雪、冰和杂物。如有,应及时清理,确保干燥无杂质,避免浇筑后温差大影响工程质量;本工程钢筋材料应提前预热,避免温差;浇筑时采用连续浇筑法,以保证浇筑质量和施工效率。由于冬季施工温度较低,混凝土水化热速度较快,技术人员在浇筑过程中应科学控制表面温度,并能在周围温度变化不大的情况下洒水湿润,以减缓表面热损失的速度;浇筑时严格按照设计要求和标准控制好浇筑厚度,一般在15cm左右。浇筑完成后,为保证施工质量,还应进行振捣,使混凝土初凝阶段纹理均匀,无蜂窝麻面。浇筑新混凝土前,应严格控制质量。要求下一轮浇筑材料的骨料级配和水灰比与上一轮相同。在保证整体浇筑质量达标的同时,充分发挥现场采暖保温设施的效率,尽量避免施工质量问题。
2.5冬季道路桥梁工程路基养护技术研究
受冬季气候影响,路基易发生冻胀,冻胀主要由水引起。为了解决这个问题,纤维混凝土被用作材料。建议用作密封层,铺设在路基两侧。接缝处用嵌缝胶密封,以避免路基表面的地下水渗入路基和表面冻胀。同时在路基边坡上设置空心砖防护,以减少雨水的渗透,并在基床表层设置水土模板,将垂直渗入路基表面的水流隔开。在排水困难处设置防冻膨胀保温护道。桥梁工程路基勘察根据冻结深度、冬季雪/雨、积雪引起的地层水渗漏情况,确定勘察周期。结合气候变化的特点,定期调查路面变化情况,针对问题采取有针对性、有效的处理措施。此外,为了节省人工成本和维护成本,在人工测量的基础上,结合动态监测技术,以往的施工经验为依据,实时监测路基冻胀变形,并结合当地气象、地形地貌特点,在冬季路基防护中采取相应的防治措施。为防止地表水渗入造成路基含水量增加,路基应封闭,并在路基外侧设置沥青混凝土防排水层,以避免地表水过度渗入。在路基表面的中心,沿路基方向间隔设置多个水井,以接收地表水。对于沥青混凝土防排水层与基层之间的缝隙,采用具有良好低温延伸性的接缝密封材料来稳定其性能,以保证混凝土在低温环境下的结合力。以上内容主要针对路基无问题时的养护。当路基出现不同程度的问题时,有效的养护措施也是确保路基安全、延长路基使用寿命的关键。日常养护时,及时清理路肩、边坡垃圾,及时疏通排水设施;路基表面如有轻微损坏,应及时修复。这些内容不需要太多的技术内容,可以安排工作人员定期检查和维修。对路基的一般性破坏,如开裂、滑动、局部沉降等,应及时填平裂缝,必要时铺筑路面、填坡,并根据实际情况判断是否需要采取特殊处理措施。针对不同土体采取的维护措施也不同。对于浅层软土问题,采用稳定性好的土代替不良土。
结论
在相同的实验背景下,进一步验证了本文施工控制方法和养护技术的可靠性和可行性,解决了常规技术中存在的问题。但是,本文研究内容还存在一些不足之处,如施工数据、养护数据的管理等问题,后续将从多个方面展开深入研究,进一步完善施工控制和道路养护技术,为桥梁工程的建设作出贡献。
参考文献:
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