高性能混凝土在道路橋梁施工中的應用

鄭輝

（安徽省新路建設工程集團有限責任公司，安徽阜陽 236000）

0 引言

當前，我國道路橋梁工程在施工階段所應用到的新型材料越來越多，其中就包括高性能混凝土。與普通混凝土性能相比，高性能混凝土優勢更突出，制作方法也是以現代化生產技術為主，整體耐久性、承載能力等較強，符合道路橋梁工程施工要求，并在質量驗收方面也與新標準保持一致，在道路橋梁施工階段發揮重要作用。再加上各部門的相互協作，細化工作內容與職責，采用精細化管理模式控制高性能混凝土作業質量，增強道路橋梁工程主體結構可靠性。

1 高性能混凝土應用優勢

1.1 良好的耐久性

道路橋梁工程項目會在露天環境中施工作業，因外部條件因素影響，增大工程施工質量管控難度，如：雨水侵蝕、溫度及濕度變化、自然氣候等，普通混凝土作業質量無法保證。而高性能混凝土的使用能展現出耐久性良好的明顯優勢，整體密實度較高、抗腐蝕性較強，在原材料配比階段合理設計，強調外部環境因素影響，要提高道路橋梁工程耐久性、安全性，為后期維護工作提供便捷條件，降低投資成本。

1.2 強度高

道路橋梁工程施工質量管控核心要點之一是強度，高性能混凝土強度性能較突出，也能增強路橋主體結構穩定性。基于城市化發展速度加快條件性，車輛數量持續增多，對路橋工程可靠性提出更高要求，施工階段要對地基承載力進行詳細分析，要加強平衡性，通過高性能混凝土材料的使用，提高路橋結構強度、平衡性，避免路橋主體結構出現變形情況，整體要求均符合道路橋梁工程建設及使用要求，裂縫概率也會明顯降低。

1.3 高工藝性

高性能混凝土材料在道路橋梁施工工藝質量方面的影響也比較突出，對施工人員專業技能提出更高要求，在施工階段要注意澆筑、振搗、攪拌等細節質量，依據各項標準規范實施，密切關注溫度、強度、濕度等各項指標的變化，避免出現離析情況。同時，通過施工材料質量的全面管控，推動各項工作順利開展，在整個工程項目作業完成后對工程表面進一步處理，保證表面平滑、平整，突出高性能混凝土高工藝性特點。

此外，高性能混凝土的綜合性價比較高，以某道路橋梁工程分析，在招標配合比與施工配合比混凝土性價比較分析。在招標配合比中考慮水泥功能因素0.183MPa/kg、熱強比1087.6kJ/MPa、彈強比（*103）0.99、相對抗裂系數（K=抗拉強度×極限拉伸/干縮×抗拉彈模）0.180、每方膠凝材料與外加劑總價102 元/方；施工配合比中考慮水泥功能因素0.340MPa/kg、熱強比677.5kJ/MPa、彈強比（*103）0.75、相對抗裂系數（K=抗拉強度×極限拉伸/干縮×抗拉彈模）0.283、每方膠凝材料與外加劑總價92元/方。通過對各項信息數據標準要求的參數對比分析，能了解高性能混凝土的綜合質量滿足道路橋梁工程建設要求的同時，整體投資成本較低，直接影響著工程項目綜合效益。

2 高性能混凝土對道路橋梁施工質量的影響

在道路橋梁施工中對高性能混凝土的規范使用，可加大主梁間距、延長橋梁跨徑，整體構建輕薄，有較強的耐久性，應用效果更明顯。尤其是在長大跨橋工程項目中的應用性較強，在施工材料配比方面只需控制混合硅粉、水泥、地墩等施工區域質量，就會影響整體效果，延長工程項目使用年限，整體強度較高，并創造巨大的經濟效益，在道路橋梁施工中發揮重要作用，引起各部門高度重視。

在道路施工方面也展現出優質化性能，配置階段遵循規范標準要求，要對原材料精細化的篩選，調整混凝土配比，加入復合高效外加劑、礦渣、硅灰等廢料，展現聚合物流動性特點，工藝質量有效控制[1]。與傳統混凝土施工材料綜合性能相比較，高性能混凝土耐久性較強，在道路施工方面強調綜合性能，優化作業流程，確保工程項目綜合效益良好。

3 高性能混凝土在道路橋梁施工中的應用

3.1 工程概況

某道橋工程中的路基為路堤填筑工程，少部分為路塹開挖，并以低挖方路段為主，回填素土要求透水性良好，采用分層施工方法，控制每層壓實厚度。關于橋坡填土高度要控制小于1.8m，設有土工格柵，有助于增強路基主體結構可靠性。道路施工方面采用高性能混凝土材料，主要目的是增強道路施工質量與主體結構可靠性，在車輛反復碾壓及試驗過程中記錄詳細數據，為混凝土原材料配合比例調整提供參考依據。同時，施工過程中加大高性能混凝土作業質量管控力度，要滿足道路橋梁施工要求，才可在施工過程中發揮重要作用，如圖1所示現場施工圖。

圖1 該項工程項目現場施工圖

例如：在該項工程項目中對高性能混凝土的應用，重點考慮其配合比最佳，根據混凝土強度對其混合配制原料比例及數據嚴謹控制,基于該項工程高性能混凝土強度等級配合比數據的確定，在實踐階段對配合比強度進行驗證。其中，C40 強度等級7d 配合比強度為45.9MPa、28d 配合比強度為60.3MPa；C45 強度等級7d 配合比強度為47.6MPa、28d 配合比強度為66.2MPa；C50 強度等級7d 配合比強度為52.2MPa、28d 配合比強度為73.2MPa。依據驗證結果與標準要求對比分析，高性能混凝土配合比參數符合標準要求，在道橋工程施工階段有較強的應用價值。

3.2 工藝控制

配置工藝質量，主要是考慮高性能混凝土綜合成效，在原材料配比階段加大比例控制力度，影響混凝土特性。在配制過程中要使用強度較高的水泥與水，有助于增強高性能混凝土的綜合性能，影響澆筑質量與安全[2]。施工時也會根據不同情況精準計算原材料配合比數據，加大配比工藝質量控制力度，能為后續工作開展提供有利條件。

澆筑施工質量是混凝土施工中最關鍵的環節之一，通過前期合理配置，保證混凝土強度與質量，并按照施工要求規范作業，澆筑中強調模板施工前清除雜質與灰塵，確保模板各項指標符合設計標準及要求。鋼筋與導管擺放位置準確，作業中注意水不能浸濕模板，澆筑厚度由鋼筋及模板質量決定，如果在雨天施工要制定防水方案，確保混凝土澆筑質量，避免影響后續工作進度與成效。

3.3 施工應用

橋梁施工應用。橋梁建設主要考慮的影響因素是抗拉力，如果抗拉力不足就會出現混凝土開裂現象，尤其是拱橋施工，橋梁拐彎處更容易開裂，降低負載能力，縮短工程使用年限。而對高性能混凝土的應用，主要是其自身的抗拉力較強，易于澆筑，整體耐久性、穩定性較高，在橋梁建設中廣泛應用。

例如：該項工程中的橋梁施工在主梁、墩基施工中采用了高性能混凝土材料完成澆筑工作，保證橋梁及結構可靠性，分析橋梁室外環境、自然因素等影響，在惡劣環境下研發出全新的混凝土材料，能應對環境沖擊所產生的各種問題，避免橋梁結構出現坍塌、裂縫等現象，保證橋梁結構施工質量，為車輛通行提供安全保障[3]。

道路施工中對高性能混凝土的應用，主要是在公路建成后對其交通量的詳細計算，再加上冬季與夏季不同時期的自然因素影響，為保證工程施工質量與壽命，對其承載能力不斷提升，要求抗壓強度在可控制的范圍內，確保路面受力均勻，符合工程項目使用要求。

例如：該項工程中的道路施工應用高性能混凝土材料具有較強的耐腐蝕性、耐磨損、耐冷凍等，符合路面建筑要求，延長道路使用年限，提高道路耐受力，降低工程造價成本。選取工程道路施工中K1+257—K1+310 路段的高性能混凝土施工成效分析，在配比階段以中粒式瀝青、石灰石堿性料磨損礦粉、水泥穩定碎石、細粒式瀝青等為主要原材料，能解決道路裂縫問題，整體施工質量與穩定性較高。并對水泥性能、礦粉質量、Ⅱ級粉煤灰、砂性能等數據詳細分析。其中，42.5 級水泥性能總堿量0.81%、SO3-2.39%、標準稠度26.6%、細度2.2%、安定性試驗未見裂痕、3d 抗折強度6.7MPa、28d 抗折強度9.2MPa、3d 抗壓強度30.2MPa、28d 抗壓強度52.4MPa。 礦粉燒矢量3.32%、SiO2-32.75%、Al2O3-11.11%、Fe2O3-2.47%、CaO - 41.93%、MgO - 6.05%、K2O - 0.24%、Na2O -0.54%、TiO2-0.80%。 Ⅱ級粉煤灰燒矢量6.44%、SiO2-42.30%、Al2O3-29.21%、Fe2O3-14.86%、CaO-2.97%、MgO-0.67%、K2O-0.65%、Na2O-0.71%。砂性能主要包括渠河特細砂，細度模數1.25%、含粉量/含泥量1.6%；機制砂細度模數3.94%、含粉量/含泥量1.4%。

4 提高道路橋梁施工質量對高性能混凝土配制提出的建議

第一，保證機械設備性能良好。考慮機械設備性能會影響高性能混凝土配置質量，要求施工單位在攪拌設備采購時，依據高性能標準備采購要求并加大設備檢測力度，通過對機械設備性能與質量的嚴格管控，滿足高性能混凝土配制要求。

第二，高性能混凝土配制階段對原材料加大篩選力度，依據作業標準準確計算出原材料數量，有助于提高混凝土配備質量[4]。同時，控制高性能混凝土體積，不能超過混凝土料容量的10%，會引發混凝土不均勻情況。關于混凝土稱量與堆料，采用人工控制方式，掌握混凝土砂石含水量，施工時攪拌作業控制力度、速度，注意稠度變化，還需依據實際情況及時調整，也能確保高性能混凝土施工材料自身質量。

第三，關于摻和料的添加，依據投料順序規范操作，在二次投料時先將水泥與水攪拌均勻后才能投入砂石，便于形成高質量的混凝土材料，影響混凝土強度。隨著混凝土強度等級的提升能節省15%～20%的水泥量。

第四，增強高性能混凝土穩固性，減少運輸次數，縮短運輸時間與路程，避免混凝土出現離析情況。施工作業中，混凝土坍落度及含水量也需符合標準要求。

第五，澆筑工作完成后要及時保濕養護，確保混凝土濕度與溫度良好，拆模時注意先對不承重的模板拆除，再拆除承重模板。拆除工作完成后，對混凝土及時養護，如果出現滲水、漏水等情況要及時襯砌，整個作業過程都要提高重視度，加大管控力度，避免引發裂縫問題。

5 結語

通過上述內容中，對高性能混凝土在道路橋梁施工中的應用成效分析，了解高性能混凝土綜合優勢，具有良好的耐久性、強度高、高工藝性等特點，直接影響著道路橋梁施工質量，在道路施工與橋梁作業方面均需加大高性能混凝土原材料配置力度，控制配比強度，在施工作業中滿足項目建設要求。同時，分析了工程項目綜合效益與作業標準，對高性能混凝土配置要求提出相應意見，要保證機械設備良好、原材料大力篩選、添加摻和料、增強高性能混凝土穩定性、混凝土澆筑保濕養護等工作質量，在各項工作環節中嚴格管控，既能保證工程項目整體施工質量，又能增強建筑工程主體結構可靠性，為車輛通行提供安全保障。