橋梁施工中高強混凝土的應用

劉俊

摘要：高強混凝土結構作為橋梁工程建造過程中廣泛使用的一項結構類型，其對于保障和提升橋梁工程的建造質量具有舉足輕重的作用，而提升混凝土結構本身質量的情況下橋梁工程的建造質量也必然得到有效提升。

關鍵詞：高強混凝土;橋梁;計算;質量

中圖分類號：U444? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A

前言

前我國范圍內所使用的高強混凝土指的是強度等級涵蓋在C60以上的混凝土材料，其設計生產過程中使用到了水泥、砂、石等原材料以外，還通過對減水劑、粉煤灰、礦粉、礦渣以及硅粉等原材料的有效使用，使得因此而產生的混凝土材料在強度等級上較常規混凝土有顯著提高，且具備抗壓強度高、整體密度大、孔隙率較低和抗變形能力強等諸多優點，對提升建筑結構、橋梁結構與部分特種結構的施工質量與工程性能發揮了非常重要的作用。

一、高強混凝土配比

在進行高強混凝土配比時，必須保證其中各類原材料綜合性能和質量效果，以此提高各類原材料在高強混凝土配比中的作用效果，確保高強混凝土實際質量和應用價值可以得到有效保障。就目前來看，在橋梁工程中高強混凝土配比原材料主要包括水泥、復合材料、細集料、石英砂、粗集料和外加劑等。其中水泥材料多為普通硅酸鹽水泥，并在高強混凝土配比時保證水泥材料性能合理性。

對于高強混凝土配比中復合材料來說，由硅灰、礦粉和粉煤灰組成，這就需要保證各類基礎材料配比達到理想的混合效果，以此強化復合材料在高強混凝土配比中的實際作用，使得高強混凝土配比效果可以滿足橋梁工程項目具體建設要求。在進行高強混凝土配比中細集料選用時，應保證細集料細度模數和含泥量均可以達到合理狀態，發揮細集料在高強混凝土配比中的作用效果，使得高強混凝土綜合調配和后期配比試驗在具體實施過程中出現問題的幾率降到最低。對于高強混凝土配比中石英砂材料來說，在石英砂材料投入使用之前，還應對石英砂顆粒組成展開研究分析，及時調整石英砂具體組成過程中出現的問題，避免石英砂材料在實際應用過程中影響配比。在選取粗集料時，必須保證粗集料各項指標均可以滿足高強混凝土配比要求，并將其壓碎值、針片狀含量、含泥量等參數信息控制在規定范圍內，必要時還應在完全清洗之后投入使用，提升高強混凝土配比效果。

應用于高強混凝土配比中的外加劑主要是指JK-4聚羧酸超塑化劑、聚羧酸加引氣劑高效減水劑、聚羧酸超塑化劑、低含氣量高效減水劑等。應確保各類外加劑綜合性能符合高強混凝土配比要求，逐步提高高強混凝土配比效果。

二、高強混凝土在橋梁工程中應用的作用及意義

（一）減小體積

高強混凝土結構在橋梁工程中的應用與常規混凝土結構相比，其能夠在減少當前建筑構件截面尺寸的基礎上，促使當前建筑構件仍然滿足橋梁工程的各項質量與性能要求，使得橋梁工程中的相關構件能夠在使用高強混凝土的情況下，有效達到降低當前構件自重、縮小截面尺寸的效果。比如在橋梁工程中的某些受彎構件施工中可以使用高強混凝土進行澆筑，通過更高的配筋率來有效縮小其截面高度，使其滿足橋梁工程的設計要求。

（二）提升剛度

高強混凝土結構與常規混凝土結構相比，高強混凝土材料可以形成剛度較大、變形較小的結構特性。因此高強混凝土結構在橋梁工程施工中的應用，可以充分結合當前橋梁工程建造的結構要求，滿足其整體結構中部分有特殊剛度、特殊變形等要求的結構設計，為滿足橋梁工程結構設計內容的全面性要求發揮了重要作用。

（三）增加壽命

高強混凝土結構與常規混凝土結構相比還具有更好的耐久壽命，尤其是當前以高強混凝土材料作為基礎的預應力技術的應用，其在橋梁工程中的應用通過對人為控制應力的科學計算，能充分提升橋梁結構中部分受彎構件的抗彎剛度與抗裂縫能力，有效預防橋梁結構長期在露天、潮濕等環境下發生的結構變形、結構裂縫等問題，對提升橋梁工程的建造質量與耐久壽命具有較大影響。

（四）提高安全性

高強混凝土結構在施工過程中，由于高強混凝土本身摻雜了礦渣、礦粉、硅粉等諸多材料，因此其不僅結構剛度、抗壓強度、抗震能力等均優于常規混凝土結構。同時高強混凝土結構在橋梁工程中的應用，也能夠憑借硅粉等材料提高耐磨能力、耐沖刷能力等，使得高強混凝土結構在橋梁工程的建造與使用過程中具有更好的應對河流沖刷能力，對提升橋梁工程建造使用過程中的安全程度、耐久性能也起到了非常重要的作用。

三、高強混凝土在橋梁工程中應用注意事項

（一）強度取值與彈性參數計算

設計人員應當依照《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JTG 3362-2018）中的計算要求，對混凝土強度進行取值計算，確定其平均抗壓強度與軸心抗壓標準強度，進而通過對混凝土強度折減系數的應用得到規范中的混凝土強度值。在此計算過程中，設計人員要充分考慮標準強度規定下的折減系數，給予高強混凝土結構一定的額外安全度，以此明確當前高強混凝土的設計強度與強度標準。設計人員還應當采取實際測量的方式計算當前高強混凝土結構的彈性模量，確保高強混凝土的強度取值與彈性參數均符合規范中的具體要求。

（二）深梁抗剪能力計算

設計人員除了要依照規范內容計算常規狀態下高強混凝土深梁結構的抗剪能力參數以外，還需要針對極限狀態下高強混凝土深梁結構的界面抗剪能力進行計算，以此確保高強混凝土深梁結構在極限狀態下的抗剪能力，對其整體應用效果有更加全面的把控。

（三）觀察受壓區高度界限系數

設計人員要計算鋼筋混凝土與預應力混凝土構件在正截面上的極限狀態承載能力，尤其是在高強混凝土結構的受壓區域，計算人員要依照規范要求并依照抗壓設計強度的計算結果，觀察其受壓區域的界限系數是否符合當前橋梁工程的設計需求。

（四）鋼筋混凝土軸心受壓構件正截面強度計算

由于高強混凝土結構在橋梁工程的應用過程中，其構件中箍筋的約束作用受到高強混凝土材料的強度影響，相較于常規混凝土來說更弱，因此設計人員還需要針對鋼筋混凝土軸心受壓構件的正截面強度進行計算，結合箍筋的套箍系數確保計算結果的合理性。

（五）鋼筋混凝土斜截面抗剪強度計算

高強度鋼筋混凝土板梁結構的剪切破壞形態同樣涵蓋了剪壓、斜拉等不同類型，同時上述形態均受到高強度鋼筋混凝土板梁結構的剪跨比與含箍系數影響。也正因此，相關人員在使用高強度鋼筋混凝土的過程中，還要注意預應力對于鋼筋混凝土結構的影響，要通過對鋼筋混凝土斜截面抗剪強度的計算明確預應力的處理方法。

四、結語

綜上所述，高強混凝土結構在橋梁工程中的應用對提升橋梁的工程質量具有非常積極的作用，相關人員要全面計算高強混凝土結構的各項特征參數，以此明確當前高強混凝土的功能特性，使其能夠滿足橋梁工程的結構要求。

參考文獻：

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作者單位：天津市政建設發展有限公司