混凝土在橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

祁信麗

(鄭州市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院 河南鄭州 450000)

混凝土在橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

祁信麗

(鄭州市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院 河南鄭州 450000)

混凝土橋梁結(jié)構(gòu)作為橋梁中的一種建筑結(jié)構(gòu)形式，以其便于就地取材、工業(yè)化施工、耐久性好、適應(yīng)性強(qiáng)、整體性好且美觀等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)及世界橋梁建筑史被廣泛應(yīng)用。筆者結(jié)合自身設(shè)計(jì)工作經(jīng)歷與經(jīng)驗(yàn)，分別對(duì)混凝土的優(yōu)缺點(diǎn)、施工工藝流程以及質(zhì)量控制等方面進(jìn)行詳細(xì)闡述，以期對(duì)以往工作進(jìn)行相關(guān)總結(jié)，并希望能為日后相關(guān)工作提供借鑒。

混凝土；工藝流程；橋梁設(shè)計(jì)

引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)改革開(kāi)放的不斷深化，我國(guó)的社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，人民群眾的物質(zhì)生活有了很明顯的改善，進(jìn)而轉(zhuǎn)向追求更高層次的精神需求，主要表現(xiàn)在人民群眾日益增長(zhǎng)的外出交流通行、自駕旅游活動(dòng)、物流市場(chǎng)的繁榮等，如此以來(lái)，原有的交通條件、狀況、環(huán)境無(wú)法滿足現(xiàn)有的更高層次需求。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展，交通先行：優(yōu)良、高效、暢通的交通環(huán)境是經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)保障。道橋，指的就是道路和橋梁，“道”、“橋”不分家；俗語(yǔ)“十路九橋”，可見(jiàn)橋梁在整體交通中占據(jù)著很大的比重。

橋梁的原來(lái)本質(zhì)特征就是其承載功能及安全性能，現(xiàn)如今人們的注意力也開(kāi)始集中在橋梁的整體外觀結(jié)構(gòu)上。

作為一次性澆筑成型的混凝土，混凝土的外表一般情況下不需要做任何多余的修飾，不僅不會(huì)出現(xiàn)一般的質(zhì)量缺點(diǎn)，還能保證優(yōu)秀的觀感質(zhì)量和高水平的施工工藝。在下文中，將針對(duì)混凝土在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些具體應(yīng)用進(jìn)行重點(diǎn)闡述分析，為以后的工作提供參考建議。

1、混凝土使用的優(yōu)缺點(diǎn)

1.1 混凝土的優(yōu)點(diǎn)

混凝土是一種常用的建筑材料，也是非常重要的一種建筑材料，一直為推動(dòng)著國(guó)家的建設(shè)事業(yè)做貢獻(xiàn)。它的重要特征就是一次成型，表面均勻光滑，通過(guò)自身的本色以及質(zhì)感來(lái)呈現(xiàn)美觀的視覺(jué)效果。它的優(yōu)點(diǎn)主要可以總結(jié)為以下幾條:

（1）原料來(lái)源豐富。水泥的原材料以及砂、石、水等材料，在自然界極為普遍，極為豐富，均可以就地取材，而且價(jià)格低廉。

（2）裝飾效果好?；炷帘砻娴募±硪约百|(zhì)地粗糙而不失細(xì)膩，觀賞性強(qiáng)，視覺(jué)效果明顯。

（3）耐久性好。原材料選擇正確、配比合理、施工養(yǎng)護(hù)良好的混凝土具有優(yōu)異的抗?jié)B性、抗凍性和耐腐蝕性能，且對(duì)鋼筋有保護(hù)作用，可保持混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期使用性能穩(wěn)定。

（4）施工方便?；炷涟韬衔锞哂辛己玫牧鲃?dòng)性和可塑性，可根據(jù)工程需要澆筑成各種形狀尺寸的構(gòu)件及構(gòu)筑物。既可現(xiàn)場(chǎng)澆筑成型，也可預(yù)制。

（5）綠色健康。 混凝土的各種原料都是自然界常用的建筑材料，在加工和使用個(gè)過(guò)程中也不會(huì)添加或產(chǎn)生對(duì)人體有毒的化學(xué)物質(zhì)，綠色環(huán)保。

1.2 混凝土的缺點(diǎn)

目前在國(guó)內(nèi)針對(duì)混凝土的質(zhì)量驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)還未統(tǒng)一，分析橋梁設(shè)計(jì)的具體特點(diǎn)并結(jié)合相應(yīng)工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可以總結(jié)歸納出以下幾種混凝土的缺點(diǎn)，也就是混凝土在橋梁工程中容易出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷：表面易產(chǎn)生裂縫；發(fā)生不同程度的色差；發(fā)生錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象；釘眼在表面留下的痕跡過(guò)于明顯，影響外觀等等。

針對(duì)混凝土的缺點(diǎn)引發(fā)的質(zhì)量問(wèn)題，需要采取相應(yīng)的措施來(lái)改善，從而使混凝土的優(yōu)點(diǎn)得到更好的實(shí)現(xiàn)。在這一點(diǎn)上，可以從表面觀感質(zhì)量或者外形尺寸等方面來(lái)制定相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從而改善混凝土容易出現(xiàn)的各種質(zhì)量問(wèn)題。

2、混凝土施工工藝流程

在橋梁的設(shè)計(jì)施工中，運(yùn)用混凝土進(jìn)行施工的工藝過(guò)程比較復(fù)雜，具體可以被分為以下幾個(gè)步驟流程。

2.1 施工準(zhǔn)備

對(duì)于一次成型的混凝土而言，混凝土工程以及模板工程是其成型的關(guān)鍵因素，直接影響著混凝土最終所呈現(xiàn)的外觀特征以及質(zhì)量和使用時(shí)間。因此，在正式施工之前，必須要要嚴(yán)格符合規(guī)范要求，確保其質(zhì)量達(dá)到規(guī)定的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 模板設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)混凝土的模板時(shí)，需要考慮多種影響因素。其中的一點(diǎn)就是要全面考慮安裝前后的使用情況，在保證設(shè)計(jì)符合要求的前提下盡量簡(jiǎn)化模板，使其拆卸和安裝的步驟都簡(jiǎn)單快捷，為了最大限度地減少拼接必須要確保標(biāo)準(zhǔn)化的尺寸大小。除此之外，定型、整塊、通用、模數(shù)等也是模板設(shè)計(jì)在吊重所承受的范圍內(nèi)必須要遵守的原則。

2.3 模板加工制作

在制作模板的過(guò)程中，必須要及時(shí)地控制模板支撐系統(tǒng)及其平整度、拼縫和平制度等重要指標(biāo)。鋼模板在使用之前要先經(jīng)過(guò)拋光處理，防水涂料也要涂刷從而防止銹蝕。要保證混凝土的表層不能被著色，在其模板的拼縫處采取必須的防漏漿處理措施。

2.4 模板運(yùn)輸、安裝

在運(yùn)輸模板的過(guò)程中，需要經(jīng)過(guò)裝車與卸車，在此期間需要采取相應(yīng)的措施來(lái)保護(hù)模板免受損壞，具體措施可以采用時(shí)間順序來(lái)依次列舉。安裝模板之前，板面的閑雜物需要清理掉，模板位置最好涂刷脫模劑來(lái)保證其潔凈程度。模板安裝過(guò)程中，要按照從內(nèi)到外的順序進(jìn)行。安裝完成之后，經(jīng)過(guò)全站儀以及米尺檢驗(yàn)?zāi)０逦恢门c幾何大小尺寸是否符合，接縫處是否嚴(yán)密等等。在保證上述指標(biāo)都符合規(guī)定要求之后，還需要再進(jìn)行垂直度的檢查，這里的檢查會(huì)用到經(jīng)緯儀，以確保其傾斜度符合要求。

2.5 綁扎鋼筋

對(duì)鋼筋進(jìn)行綁扎之前的首要工作是確保其清潔無(wú)銹。為此，選擇混凝土保護(hù)層的墊塊時(shí)，要優(yōu)先選擇與混凝土顏色相似且擁有一定剛度的定制水泥墊塊。綁扎鋼筋時(shí)要將扎絲的剩余部分朝向混凝土的內(nèi)部進(jìn)行彎折，從而避免由鋼筋外彎而產(chǎn)生的銹跡。除此之外，鋼筋半成品的儲(chǔ)存環(huán)境也有一定的要求，需要將其存放在整潔干燥的環(huán)境中從而延緩其銹蝕過(guò)程，防止鋼筋浮銹。另外，在混凝土的澆筑過(guò)程中，鋼筋預(yù)埋件及其保護(hù)層墊塊也要進(jìn)行多次的檢查，避免偏移脫落等情況的發(fā)生。

2.6 澆筑振搗工藝

清理板內(nèi)的雜物和積水是澆筑混凝土之前的必要工作。在澆筑混凝土?xí)r，為了保證其連續(xù)性，必須要縮小時(shí)間間隔，避免分層面出現(xiàn)裂縫。模板外的砂漿要在振搗時(shí)進(jìn)行及時(shí)的清理，混凝土的每一個(gè)部位都可以得到連續(xù)的澆筑，因?yàn)樗恼顸c(diǎn)是從終點(diǎn)到四周均勻分布的。振搗棒插入到混凝土中的長(zhǎng)度要在 50mm到100mm之間，這個(gè)深度一般都會(huì)大于澆筑層的厚度。它的震動(dòng)時(shí)間也要控制在20秒到30秒之間，避免發(fā)生震動(dòng)過(guò)度導(dǎo)致的離析。

2.7 模板拆除

模板的拆除過(guò)程也要遵循一定的先后順序，從而保證混凝土良好的外觀質(zhì)量。只有在非承重側(cè)模板的表層不會(huì)受到損壞的前提下，才能開(kāi)始模板的拆除工作，這個(gè)時(shí)候混凝土的抗壓強(qiáng)度一般在2.5MPa左右。

2.8 缺陷修復(fù)

針對(duì)混凝土某些部位的缺陷，比如孔眼、氣泡以及砂帶等問(wèn)題，需要及時(shí)清除模板表面的浮漿和砂子，這個(gè)工作一般在拆除模板之后立即進(jìn)行。通常情況下，需要用到品種一樣且強(qiáng)度相同的水泥來(lái)修復(fù)這些缺陷漏洞。當(dāng)修復(fù)的水泥硬化之后，用砂紙打磨表層并用水沖洗，從而保證它的光亮整潔。

3、混凝土施工質(zhì)量控制

混凝土在橋梁設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用可以從不同方面進(jìn)行管理，從而控制混凝土施工的質(zhì)量，具體可以分為以下三個(gè)方面：

3.1 制定可行的施工方案

這里的施工方案主要有四種類型，具體包括模板設(shè)計(jì)安裝及拆除方案、鋼筋加工及扎綁方案、混凝土澆筑振搗及養(yǎng)護(hù)方案、缺陷修復(fù)方案。

3.2 控制原材料及配合比設(shè)計(jì)

對(duì)于混凝土的質(zhì)量外觀和耐久性來(lái)說(shuō)，其原材料及其混合比的影響力非常大。因此，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出混凝土的最佳配合比這一過(guò)程也必不可少。

3.3 模擬樣板實(shí)驗(yàn)

為了得出配置人員、材料、器具以及現(xiàn)場(chǎng)的最優(yōu)組合，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行樣板實(shí)驗(yàn)也是必須的步驟，只有這樣才能準(zhǔn)確的了解混凝土施工過(guò)程中的技術(shù)要點(diǎn)，從而確保項(xiàng)目的施工質(zhì)量。

結(jié)論與建議：

在現(xiàn)代化的橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要用到各種不同的建筑材料，混凝土由于其獨(dú)特的性質(zhì)和不可代替的功能在未來(lái)將會(huì)更加廣泛的應(yīng)用并成為項(xiàng)目質(zhì)量控制的關(guān)鍵。因此，在今后橋梁的設(shè)計(jì)工作中，尤其是工藝流程和質(zhì)量控制過(guò)程中，要針對(duì)其性質(zhì)特征做出相應(yīng)的處理措施，從而在確保橋梁質(zhì)量的前提下保證外觀的美好，使之更加符合人們的審美需求。

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[3]陳培潮.鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)[J].科技資訊, 2006, (28):71.

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U45

B

1007-6344（2016）09-0022-01

祁信麗（1980.11——），女，本科學(xué)歷，畢業(yè)于鄭州大學(xué)，主要從事橋梁設(shè)計(jì)。