關(guān)于高強(qiáng)混凝土在公路橋梁工程施工中的應(yīng)用

袁 洋

(江蘇省邗江交通建設(shè)工程有限公司,江蘇 揚(yáng)州 225100)

1 引言

隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，對公路橋梁工程施工質(zhì)量要求更加嚴(yán)格，高強(qiáng)混凝土施工作業(yè)是公路橋梁工程的重要環(huán)節(jié)，如果管理不善或落實(shí)不到位，就很容易使得工程施工趨于失控，嚴(yán)重影響施工的后續(xù)工程，嚴(yán)重制約施工的安全以及工程質(zhì)量。因此，在公路橋梁工程施工質(zhì)量控制中，有效應(yīng)用高強(qiáng)混凝土施工尤為重要，要全面結(jié)合施工特點(diǎn)，強(qiáng)化高強(qiáng)混凝土施工管理，打造具有較高質(zhì)量的公路橋梁工程。

2 高強(qiáng)混凝土應(yīng)用概述

在建筑施工實(shí)踐中，為解決普通混凝土存在的質(zhì)量缺陷，出現(xiàn)了創(chuàng)新品種——輕質(zhì)型混凝土。1913年，美國首次采用回旋窯燒制頁巖陶粒成功，這是輕質(zhì)混凝土的一大進(jìn)展。輕質(zhì)混凝土有較高的強(qiáng)度、較強(qiáng)的耐火性、較好的保溫功能和較強(qiáng)的抗震功能，可以在各類民用建筑以及相關(guān)工業(yè)構(gòu)筑物上應(yīng)用，技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高。但應(yīng)用范圍十分有限。伴隨研究的不斷深入，高強(qiáng)陶粒應(yīng)運(yùn)而生，人們將1600～1900的密度等級、高于LC30的強(qiáng)度等級配制了出來，在高強(qiáng)輕集料混凝土（結(jié)構(gòu)）中進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用。

3 高強(qiáng)混凝土的優(yōu)勢和特點(diǎn)

3.1 耐久性相對較高

高強(qiáng)混凝土的高耐久性主要表現(xiàn)在：較好的密實(shí)性、抗凍性、抗?jié)B性、較強(qiáng)的抗碳化能力、較高的抗腐蝕能力、較好的耐磨性。和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期相比，使用年限較長，是一般混凝土的3～10倍，高達(dá)百年。

3.2 具有高體積穩(wěn)定性

體積穩(wěn)定性主要受以下幾方面影響：

（1）收縮變形，即在凝結(jié)的時(shí)候混凝土伴隨的變形。

（2）彈性變形，即混凝土因?yàn)樨?fù)荷而導(dǎo)致的體積變形。

（3）溫度變形，即因?yàn)闇夭顚?dǎo)致混凝土伴隨的體積變形。

因?yàn)樯鲜鎏匦裕沟脩?yīng)用混凝土?xí)r公路橋梁的受力情況會發(fā)生變化，進(jìn)而使得公路橋梁的安全度受到影響。高強(qiáng)混凝土具有高體積穩(wěn)定性，在硬化早期，高性能混凝土的水化熱性相對較低，在硬化后期，其收縮變形性相對較小。

3.3 具有輕質(zhì)性

隨著科技發(fā)展，很多現(xiàn)代化橋梁把更大跨度、更長更輕橋身作為發(fā)展方向。普通的混凝土因?yàn)橛兄^大的自重，難以滿足上述需求，而高強(qiáng)混凝土可以使梁體自重得以減輕，使橋的跨越能力得以提高，而且具有較高的抗震性，是橋梁建設(shè)材料的上上之選。因此，橋梁建筑施工要想實(shí)現(xiàn)跨大、載重、質(zhì)輕、耐久等需求，高強(qiáng)混凝土尤其適用。

4 高強(qiáng)混凝土在公路橋梁工程施工中的應(yīng)用

4.1 高強(qiáng)混凝土的原料

原料主要由四部分組成：水泥、粗骨料、細(xì)骨料、外加劑。選擇水泥的時(shí)候，普通的硅酸鹽水泥因?yàn)榫哂休^好的安全性和較為穩(wěn)定的質(zhì)量，可以作為首選。如此，水泥初凝時(shí)間得到了保證，不但使得混凝土的早強(qiáng)需求得到了滿足，同時(shí)，其活性也高于標(biāo)準(zhǔn)值。另外，灰?guī)r碎石較為堅(jiān)硬和密實(shí)，其中的礦物成分可以和水泥漿一起形成較好的界面結(jié)合，而且可以和水泥水化物進(jìn)行有益化學(xué)作用，是粗骨料的首選。選擇碎石時(shí)，要保證抗壓強(qiáng)度高于混凝土強(qiáng)度50%以上；集料粒徑不可太大，最大粒徑為20～25 mm，從而使得集料具有較小的空隙，同時(shí)保證混凝土的強(qiáng)度與和易性。就細(xì)骨料而言，其含泥量、顆粒的級配等都要符合標(biāo)準(zhǔn)，高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度和該部分的質(zhì)量息息相關(guān)。施工的時(shí)候，盡可能選擇河沙或者江沙，細(xì)度模數(shù)要高于2.6、低于3.5，如果砂顆粒太小，拌制的混凝土就可能太過粘稠，很難進(jìn)行振搗；如果砂粒過粗，在運(yùn)輸澆筑的時(shí)候，拌合物的保水性和離析難以保障。最后，使用外加劑能夠解決早強(qiáng)和混凝土凝結(jié)時(shí)間之間的矛盾，除此，進(jìn)行外加劑的添加還能夠緩解流動(dòng)性以及和易性，可以適當(dāng)降低水泥的用量。

4.2 高強(qiáng)混凝土的施工

高強(qiáng)混凝土正式配制之前要先進(jìn)行試配，以確定適當(dāng)?shù)牡乃嘤昧矿w積、外加劑的添加量及定時(shí)檢測坍落度等參數(shù)。采用拌合性能較好攪拌機(jī)對原料進(jìn)行攪拌，便于原料在短時(shí)間內(nèi)攪勻。在攪拌時(shí)，要把混凝土的坍落度控制好，進(jìn)行砂石含水率測定的時(shí)候，可以通過攪拌設(shè)備上的測定設(shè)備定期進(jìn)行。如果發(fā)現(xiàn)拌合物的稠度伴隨變化，要實(shí)時(shí)進(jìn)行配合比的調(diào)整，使混凝土的工作性能達(dá)到最佳。待混凝土拌和好，要在第一時(shí)間送到澆筑點(diǎn)實(shí)施澆筑，同時(shí)，利用分層澆筑的模式，使各層的厚度應(yīng)小于500 mm，同時(shí)，將振搗時(shí)間及振搗強(qiáng)度控制好，如此，可以使混凝土的收縮得到較好控制，使混凝土強(qiáng)度和密實(shí)度得以提升。最后，通過覆蓋和灑水統(tǒng)一結(jié)合的模式做好早期防護(hù)，預(yù)防產(chǎn)生塑性收縮裂縫。

4.3 在公路橋梁中的應(yīng)用

（1） 高性能混凝土具有高結(jié)構(gòu)性、高耐久性、高容量穩(wěn)定性和高機(jī)械強(qiáng)度，可長久經(jīng)受外界因素的破壞，諸如磨損、冷凍等。高強(qiáng)混凝土因其具有較為顯著的高耐久性，在高速公路施工中應(yīng)用高強(qiáng)混凝土，不但可以解決路基下沉現(xiàn)象，提升路基施工質(zhì)量，還能夠緩和高速公路施工中水泥用量少和耐用經(jīng)久需求間存在的矛盾。

（2） 高性能混凝土容易澆注、容易搗實(shí)又不離析，具有較高韌性、較好體積穩(wěn)定性和較高早期強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于長大跨橋梁、墩基以及墩部等工程施工中，可以使橋梁具有更長的跨徑、更大的主梁間距、更薄的構(gòu)件、更輕的橋體，能夠提升橋的抗震性和耐久性，延長橋梁的使用壽命，保證經(jīng)濟(jì)效益，降低建造投資成本。

綜上所述，近年來，我國橋梁工程建設(shè)速度不斷加快，針對公路橋梁工程的質(zhì)量控制也需要不斷加強(qiáng)。高強(qiáng)混凝土因其具有的高結(jié)構(gòu)性、高耐久性、高容量穩(wěn)定性和高機(jī)械強(qiáng)度等特點(diǎn)，在公路橋梁工程施工中應(yīng)用越來越廣泛。在公路橋梁工程施工中應(yīng)用高強(qiáng)混凝土，要強(qiáng)化施工管理，確保高強(qiáng)混凝土各項(xiàng)性能滿足設(shè)計(jì)要求和相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，確保工程質(zhì)量，消除工程質(zhì)量隱患，降低公路橋梁運(yùn)營養(yǎng)護(hù)管理成本。