公路橋梁施工中高性能混凝土的應(yīng)用

曹九龍

（四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司公路二分公司）

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，交通壓力也隨之增加。在公路橋梁工程建設(shè)中，如果繼續(xù)使用普通混凝土，難以滿足提升公路橋梁質(zhì)量的要求，無法對(duì)行車過程中安全性、耐久性與舒適性提供保障。隨著高性能混凝土的誕生與應(yīng)用，有效彌補(bǔ)了普通混凝土在使用性能上的局限性。但是，由于高性能混凝土在公路橋梁施工中的應(yīng)用時(shí)間較短，施工經(jīng)驗(yàn)也不夠豐富，有必要針對(duì)其應(yīng)用策略以及施工中的注意事項(xiàng)進(jìn)行系統(tǒng)化的研究，充分發(fā)揮出高性能混凝土的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，全面提高我國公路橋梁工程的建設(shè)水平。

1 高性能混凝土的特性

1.1 強(qiáng)度高

與普通混凝土相比，高性能混凝土具有更高的抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度以及抗剪切強(qiáng)度。所以說，高性能混凝土具有較高的綜合強(qiáng)度，并非指單一強(qiáng)度。因此，在公路橋梁工程施工的過程中和日后通車使用的過程中，高性能混凝土所能承受的最大荷載遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通混凝土的承載極限，所以使用壽命更長(zhǎng)，行車過程中的安全可靠性更高。另外，公路橋梁施工部位不同，對(duì)混凝土的強(qiáng)度要求也有所不同。但是，高性能混凝土可以同時(shí)滿足絕大多數(shù)公路橋梁施工部位的質(zhì)量要求，為工程建設(shè)質(zhì)量和施工效率提供了有效保障。

1.2 耐久性好

公路橋梁在使用中，其主體結(jié)構(gòu)始終承受著巨大交通壓力，裸露部位還常年遭受自然環(huán)境影響。在這種情況下，如果混凝土的耐久性較差，必然無法長(zhǎng)期承受這種艱巨考驗(yàn)。而高性能混凝土的整體結(jié)構(gòu)及性能非常穩(wěn)定，即使在惡劣的條件下，依然具有較強(qiáng)的抗開裂性與抗老化能力。將其應(yīng)用于公路橋梁建設(shè)當(dāng)中，可以有效提高公路橋梁工程的使用年限，從而推動(dòng)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的全面提升。

1.3 工藝性高

高性能混凝土還具有較高工藝性,例如它的拌合物具有較好的可泵性、流動(dòng)性和自密性。在公路橋梁建設(shè)中為保證工程質(zhì)量，采用高性能混凝土是最好的選擇。

2 高性能混凝土在公路橋梁施工中的應(yīng)用

2.1 在公路工程中的應(yīng)用

高性能混凝土在工程中表現(xiàn)出的性能是遠(yuǎn)超于普通混凝土的，具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性、耐久性和綜合強(qiáng)度。不論是在工程建設(shè)施工中，還是在日后通車使用的過程中，都可以有效抵抗各種自然因素和人文因素所引起的質(zhì)量問題。將高性能混凝土應(yīng)用于公路工程當(dāng)中，在工程正式開工之前，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體作業(yè)環(huán)境進(jìn)行勘察，對(duì)相關(guān)的信息數(shù)據(jù)掌握清楚以后再根據(jù)工程實(shí)際配比混凝土，保證工程建設(shè)質(zhì)量，同時(shí)也要滿足社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。將高性能混凝土應(yīng)用于公路工程當(dāng)中，可以適當(dāng)添加一些硅灰、礦渣、粉煤灰這些經(jīng)過加工處理的工業(yè)廢料，使混凝土流態(tài)性增加、質(zhì)量變的均勻且擁有極低的離析率。假如將混凝土的施工工藝作為衡量的標(biāo)準(zhǔn)，除了滑模攤鋪施工之外，建議選擇的混凝土除了具備高流態(tài)，還應(yīng)將坍落度控制在24cm-27cm，提升整個(gè)施工質(zhì)量同時(shí)，還提高了施工效率和降低成本支出。

2.2 在橋梁工程中的應(yīng)用

由于高性能混凝土不僅可以大幅降低澆筑難度，還便于振搗工作的施行。因此，在橋梁工程中，高性能混凝土適合用于超長(zhǎng)跨度橋梁以及離岸結(jié)構(gòu)物等方面。進(jìn)而可以很好的避免高性能混凝土出現(xiàn)離析的問題，進(jìn)一步提升工程質(zhì)量。即使是條件比較惡劣的施工條件，高性能混凝土依然會(huì)保持很好的性能。高性能混凝土使用既可以保證橋梁工程建設(shè)質(zhì)量，還可以增加橋梁工程使用年限，從根本上節(jié)省成本支出，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。此外，在橋梁工程中應(yīng)用高性能混凝土，還可以在配制的過程摻入其它原料，使其成為一種具有特殊性能的混凝土。比如建設(shè)東海大橋的施工工程中，就應(yīng)用了高性能混凝土，屆時(shí)東海大橋的使用年限估計(jì)能夠達(dá)到100年，并且在混凝土中根據(jù)比例適當(dāng)添加了粉煤灰等礦產(chǎn)資源廢料，讓高性能混凝土又具備了混合材料的特性，進(jìn)一步提高了混凝土的整體強(qiáng)度、耐久性和抗腐蝕性。不僅如此，在施工成本方面，節(jié)省了上百萬人民幣。

3 高性能混凝土應(yīng)用于公路橋梁工程中的注意事項(xiàng)

3.1 原料配合比

在配置高性能混凝土的時(shí)候，將水膠比的配比盡可能的降低，這樣做的好處是可以降低混凝土的孔隙率，提升公路橋梁的滲透性能，從而成為真正意義上的高性能混凝土。這里所說的減小水膠比，是以較高的強(qiáng)度和耐久性為前提的。如果水膠比高于0.45，勢(shì)必會(huì)影響到混凝土的耐久性。通常情況下，應(yīng)將高性能混凝土的水膠比控制在0.2-0.4 以內(nèi)；另外，在配制高性能混凝土?xí)r，還應(yīng)該注意以下事項(xiàng)：首先，嚴(yán)格按照使用標(biāo)準(zhǔn)適量添加摻合料；其次，在選擇減水劑的時(shí)候要更加注重效果，在保證減水劑和水泥特性相容的時(shí)候，將減水效率合理控制在20%以上，將摻加量控制在1%以上；在摻入骨料時(shí)，最大直徑不得超過20mm，還要同時(shí)控制好片狀、針狀骨料的摻入量。之所以這樣要求，是因?yàn)楫?dāng)骨料直徑較小時(shí)，有利于提高混凝土的整體強(qiáng)度。

3.2 施工工藝

拌制高性能混凝土的時(shí)候，要充分發(fā)揮強(qiáng)制攪拌機(jī)的作用，這樣可以確保其均勻性。在運(yùn)輸環(huán)節(jié)，要考慮到混凝土的坍落度。如果運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)，可在其中摻入一些粉煤灰，調(diào)整混凝土砂率，避免出現(xiàn)泌水和離析現(xiàn)象。施工人員在高性能混凝土拌制的時(shí)候要控制摻水量，將混凝土從攪拌機(jī)分離出來的時(shí)候應(yīng)該停止加水，如果加水較多可以適當(dāng)添加減水劑，如果是粉質(zhì)減水劑需要根據(jù)實(shí)際情況延長(zhǎng)攪拌時(shí)間，在攪拌完成的5 個(gè)小時(shí)以內(nèi)，快速將混凝土運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)，在澆筑的過程中，嚴(yán)格按照分層澆筑的方法進(jìn)行，并且將每一層的厚度控制在0.8米以內(nèi)，視情況決定是否需要插入高頻振搗器，澆筑時(shí)要確保高性能混凝土表面無氣泡；在進(jìn)行后期養(yǎng)護(hù)時(shí)，可通過噴灑的方式構(gòu)筑一個(gè)養(yǎng)護(hù)層，確保高性能混凝土表面始終處于濕潤(rùn)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于15日。

3.3 質(zhì)量控制

在針對(duì)高性能混凝土的質(zhì)量進(jìn)行把控時(shí)，主要包含以下注意事項(xiàng)：首先，為了確保混凝土配合比與工程質(zhì)量要求相吻合，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)抽樣檢查的方式對(duì)骨料含水量進(jìn)行檢測(cè)，確認(rèn)其合格后方可進(jìn)行拌制；水泥、摻合料和水等是高性能混凝土的主要原材料，并將其偏差比例應(yīng)控制在1%以下；在拌制的過程中，還要嚴(yán)格按照各種原料的配合比，對(duì)拌和時(shí)間進(jìn)行科學(xué)把控，避免混凝土出現(xiàn)離析問題；如果涉及到混凝土振搗、拌和等操作，需以入泵時(shí)間為準(zhǔn)，最長(zhǎng)不得超于90min，轉(zhuǎn)筒速率以3 轉(zhuǎn)/min 為宜；當(dāng)混凝土配制完成后，需要針對(duì)其耐久性、強(qiáng)度和抗?jié)B性進(jìn)行密封試驗(yàn)，鑒別其是否符合高性能混凝土的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)束語

隨著我國公路橋梁施工技術(shù)水平的不斷提高，對(duì)于混凝土性能質(zhì)量的要求也越發(fā)嚴(yán)格，尤其在那些難度系數(shù)較高的工程項(xiàng)目當(dāng)中，更需要對(duì)混凝土的整體性能進(jìn)行嚴(yán)格把控，為施工質(zhì)量、施工水平提供保障。高性能混凝土憑借其強(qiáng)大的性能優(yōu)勢(shì)，有效滿足了公路橋梁工程的建設(shè)需求，相信隨著其應(yīng)用技術(shù)的不斷完善，未來還將擁有更為廣闊的發(fā)展前景。