橋梁高性能混凝土應用技術研究

何良華，何良勇

(1. 江西省高速公路投資集團有限責任公司宜春管理中心;2. 江西省公路橋梁工程局)

0 引 言

高性能混凝土作為一種新技術混凝土，是以充分提高傳統(tǒng)混凝土性能作為目標設計的混凝土，與傳統(tǒng)的混凝土相比高性能混凝土具有承載能力強、彎拉強度高、抗?jié)B性能好、耐久性強以及施工性能好的混凝土。近年來，我國橋梁工程建設項目日益增多，橋梁結(jié)構(gòu)的不斷創(chuàng)新以及施工工期的緊張對于混凝土材料的性能也提出了更高的要求，高性能混凝土在橋梁工程施工中的應用也日益廣泛，對于提高橋梁工程施工質(zhì)量也發(fā)揮了重要的作用。但是由于部分橋梁工程施工中，未能結(jié)合高性能混凝土的特點進行混凝土工程施工，因而導致混凝土工程施工出現(xiàn)了一些質(zhì)量問題。因此，明確高性能混凝土對于施工工藝的不同要求，強化高性能混凝土工程施工管理，提高高性能混凝土工程施工質(zhì)量，已經(jīng)成為橋梁工程高性能混凝土工程施工的關鍵內(nèi)容。

1 高性能混凝土的施工材料及其質(zhì)量要求

(1)水泥。用于橋梁工程高性能混凝土施工的水泥一般選擇低水化熱和低堿含量的普通硅酸鹽水泥，標號按照混凝土的強度等級綜合選擇32.5 級或者42.5 級的水泥，對于大體積混凝土則可以選擇使用礦渣水泥，同時控制水泥中的C3A 含量應小于8%，堿含量不超過0.06%，其他各項指標均應滿足《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》中的技術要求。

(2)粗集料。對于粗集料的選擇，首要條件便是應選擇不具有堿－集料反應活性的堅硬耐久的粗集料，以免后期由于堿－集料反應造成混凝土的開裂。為了確保高性能混凝土的強度，粗集料的指標應該重點針對以下指標控制:壓碎值≤8%，針片狀含量≤10%，含泥量≤0.5%，泥塊含量≤0.25%，堅固性硫酸鈉溶液試驗質(zhì)量損失≤8%，其它技術指標符合技術規(guī)程的要求。

(3)細集料。對于用于高性能混凝土工程施工的細集料，應該控制含泥量≤1.5%，泥塊含量≤0.5%，堅固性硫酸鈉溶液試驗質(zhì)量損失≤8%，細度模數(shù)在2.6 ～3.0 范圍內(nèi)。

(4)礦粉。礦粉質(zhì)量應該滿足《高強高性能混凝土用礦粉外加劑》中的相關要求，同時在重點指標的控制上，比表面積宜大于550 m2/kg，礦粉需水量比≤100%，燒失量≤5%。

(5)粉煤灰。在高性能混凝土中使用粉煤灰的主要目的便是通過摻加使用粉煤灰來降低水泥的水化熱，避免混凝土開裂問題的發(fā)生，對于粉煤灰的質(zhì)量控制應該按照《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》以及《高強高性能混凝土用礦粉外加劑》中的相關要求進行控制，同時控制需水量比≤100%，燒失量≤5%，三氧化硫含量≤2。

(6)高效減水劑。對于泵送混凝土一般需要摻加使用高效減水劑，以便于延緩水泥水化反應，同時降低水化熱，對于這些外摻劑的使用，應嚴格按照《混凝土外加劑》以及《混凝土外加劑應用技術規(guī)程》中的相關要求進行質(zhì)量控制。

2 高性能混凝土配合比設計

(1)水膠比。水膠比作為高性能混凝土配合比設計的關鍵，直接關系到高性能混凝土的質(zhì)量。對于高性能混凝土配比設計的突出特點便是較低的水膠比，為了確保高性能混凝土具有較好的抗?jié)B透性能以及耐久性能，應該將混凝土的水膠比控制在0.4 以內(nèi)，以提高高性能混凝土的密實性能。

(2)漿集比。漿集比主要會影響到混凝土的工作性能，同時也會對高性能混凝土的強度、彈性模量以及干縮率造成不同程度的影響。由于要求高性能混凝土必須具有較好的流動性，因此這就要求高性能混凝土的膠凝材料總用量必須滿足要求，通常情況下一般控制在300 ～550 kg/m3范圍內(nèi)。

(3)砂率的控制。在高性能混凝土水膠比固定的前提下，砂率會直接影響到高性能混凝土的工作性能，由于高性能混凝土的用水量一般很小，因此這就需要增加砂率來提高高性能混凝土的工作性質(zhì)，一般情況下，高性能混凝土的砂率一般控制在40% ～45%左右。

3 橋梁工程高性能混凝土的施工

(1)高性能混凝土的運輸。高性能混凝土的運輸一般采用混凝土運輸車運送，為了確保橋梁工程混凝土澆筑作業(yè)施工的持續(xù)進行，對于混凝土運輸設備應該配備足夠數(shù)量的車輛，同時對于高性能混凝土的運輸車輛，應該采取相應的保溫隔熱措施進行防護。同時應該盡可能的減少高性能混凝土運輸車輛的轉(zhuǎn)載次數(shù)以及運輸時間，對于混凝土運輸車輛的攪動轉(zhuǎn)速，可以控制在2 ～4 r/min 左右，在到達施工作業(yè)現(xiàn)場之后，可以先高速旋轉(zhuǎn)將混凝土送入泵車受料斗或混凝土料斗中。在混凝土運抵施工現(xiàn)場后，應該及時的對高性能混凝土的坍落度進行質(zhì)量檢查，指標可以參考表1 執(zhí)行:

表1 混凝土拌合物性能

(2)高性能混凝土的澆筑。對于高性能混凝土的澆筑應該采取分層澆筑的方式，在高性能混凝土澆筑過程中，避免隨意設置施工縫，分層厚度應該根據(jù)混凝土拌合站的能力、運輸條件、澆筑速度、振搗能力和結(jié)構(gòu)要求等綜合確定，同時最大攤鋪厚度不宜超過40 cm，泵送混凝土的攤鋪厚度不宜大于60 cm，澆筑層厚可以參考表2 執(zhí)行:

表2 高性能混凝土的澆筑層厚

需要注意的是，在高性能混凝土澆筑施工作業(yè)過程中，為了避免混凝土出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，在高處向模板內(nèi)傾卸混凝土作業(yè)時，應該嚴格控制混凝土的傾落高度不超過2 m，高度超過2 m 的情況應該使用串筒、溜管或振動溜管進行混凝土的輔助澆筑。

(3)高性能混凝土的振搗。對于混凝土的振搗施工作業(yè)，通常情況下，一般選擇使用插入式振搗棒振搗，對于預應力構(gòu)件或者是薄層混凝土則可以使用平板振動器振搗。對于混凝土的振搗應該確保混凝土表面不再下沉或者是出現(xiàn)氣泡，確保混凝土表面平坦并出現(xiàn)泛漿。在混凝土振搗技術之后應該及時的進行混凝土表面的修整、抹平處理。在高性能混凝土振搗過程中，避免出現(xiàn)重復振搗現(xiàn)象，在振搗過程中應該時時檢查模板支撐的穩(wěn)定性和接縫，以免出現(xiàn)漏漿等問題的發(fā)生。

(4)橋梁高性能混凝土養(yǎng)護。對于橋梁工程的擴大基礎、承臺、墩臺、支承墊石、梁面防護層以及混凝土，其養(yǎng)護方式一般是采用覆蓋麻布、草簾等，并通過噴霧灑水養(yǎng)護7 d以上的方式進行養(yǎng)生。對于大體積混凝土，通常是采取蓄熱法進行養(yǎng)生，通過使用塑料薄膜或者是麻袋片作為保溫材料，對大體積混凝土進行保溫與保濕養(yǎng)生，通常情況下大體積混凝土養(yǎng)護時間不少于兩周。對于預制混凝土梁，除了采取自然養(yǎng)生的方式，同時也可以結(jié)合使用蒸汽養(yǎng)生。

4 結(jié) 語

高性能混凝土在橋梁工程施工中的應用日益廣泛，同時對于施工工藝也提出了新的要求。在高性能混凝土工程施工過程中，施工技術人員應該結(jié)合高性能混凝土的特性，強化高性能混凝土施工材料控制管理，同時嚴格規(guī)范施工工藝，不斷提高高性能混凝土工程施工質(zhì)量，確保高性能混凝土的技術優(yōu)勢能夠得到充分的發(fā)揮，進而確保橋梁工程建設的順利完成。

［1］孫和平.高性能混凝土在公路橋涵工程中的應用分析［J］.民營科技，2012，(8):162－163.

［2］吳建華，蒲心誠，劉芳.大摻量粉煤灰高性能混凝土配制技術［J］.重慶大學學報(自然科學版)，2005.

［3］崔金平.粉煤灰高性能混凝土在公路隧道二次襯砌中的應用［J］.河北建筑科技學院學報，2005.