芻議隧道橋梁高性能混凝土的性能及施工工藝

梁春剛（中鐵二十三局集團第四工程有限公司，四川 成都 610091）

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芻議隧道橋梁高性能混凝土的性能及施工工藝

梁春剛（中鐵二十三局集團第四工程有限公司，四川 成都 610091）

古代，橋梁在人們?nèi)粘Ｉ顪贤ㄖ衅鸬搅朔浅Ｖ卮蟮淖饔谩蛄?，溝通兩河對岸，使任何人或者動物都可以暢行無阻，溝通無礙。古時候的橋梁具體能夠被歸類為木橋以及石橋兩類。所謂木橋通常是指橋梁的主材料是由木頭構(gòu)建的，中國最早出現(xiàn)的木橋即四川的竹索橋；所謂石橋即是使用石料建成的橋梁，石橋的主要形式是石拱橋，有記錄的并且保存至今的橋是建于東漢時期400年之后的趙州橋，又稱“安濟橋”。近代橋梁技術(shù)逐漸進步，出現(xiàn)了除了以木料和石料之外使用鐵、鋼和鋼筋混凝土造成的橋?，F(xiàn)代橋梁技術(shù)已經(jīng)十分發(fā)達，更是出現(xiàn)的許多的新型的建造橋梁的技術(shù)，工程技術(shù)人員根據(jù)這些新型技術(shù)不斷創(chuàng)新與發(fā)展，建造出了“南京長江大橋”、“杭州錢塘江橋”和“京九線孫口黃河大橋”等聞名世界的橋梁工程。橋梁的基礎(chǔ)，混凝土是作為心臟存在的。

隧道橋梁；混凝土；施工技術(shù)

引言

混凝土是人們通常的稱呼，其學(xué)名是“混凝土”，一般是把水泥、碎石渣以及砂礫當(dāng)作生產(chǎn)的原材料，再倒入水將所有的原材料按照一定的比例加上輔助的原料混合做出混凝土?；炷凉に囋催h(yuǎn)流長，作為橋梁的基本距今已經(jīng)存在了5000年左右。初期開始人們并不知道什么是混凝土，只是簡單的用泥土和水?dāng)嚭鸵幌?，做出了具有一定粘性的“水泥”，把“水泥糊在稻草上”造出了屬于自己的最為簡易的房子?？墒枪糯藗儗τ谧匀粸?zāi)害和大風(fēng)大雨大雪的侵襲沒有任何的預(yù)料，所以來不及對自己的“蝸居”進行保護措施，最后由于這些自然力量的不留情的侵襲，單純的泥土造出的房子已經(jīng)不能抵御風(fēng)寒，容易發(fā)生房屋倒塌的致命危險，于是人們開始探索能夠讓“水泥”更加牢固、結(jié)實的方法。

1　普通混凝土

混凝土是由砂石、水泥、水材料依照某種比例混合而成，此外還包含一些輔助性材料。碎石、水泥、水物質(zhì)是生產(chǎn)普通混凝土的首選的原料，在混凝土的生產(chǎn)過程中加入水泥主要是為加速混凝土的凝聚，在攪拌過程加入一定量的水，然后運用機器進行攪拌作業(yè)，最后便形成了水泥混凝土物質(zhì)，該物質(zhì)在現(xiàn)代的土木工程作業(yè)中應(yīng)用十分普遍，是一種極佳的建筑建材。

所謂的土木工程建設(shè)一般包含以下幾種：房屋建造、公路建設(shè)、工程橋梁建設(shè)、公路隧道建設(shè)等，混凝土基本上均應(yīng)用在工程的開始階段，現(xiàn)階段高層建筑越來越普遍，對混凝土的各項指標(biāo)都提出了更高的要求，而普通混凝土再也無法滿足這種要求，所以迫切需要一種高性能混凝土。和一般混凝土作對比，高性能混凝土是利用先進的科學(xué)技術(shù)生產(chǎn)出來的混凝土，其更具有高強度、高韌性，符合現(xiàn)代建筑的需求。

因此，普通混凝土的應(yīng)用非常廣泛，基本上都是屬于工程建設(shè)中最基本的第一步驟。從小父母就開始告誡我們“萬事開頭難，可是過了第一步的門檻以后，下一步都會變得非常簡單”，我一直都相信這個道理并且一直認(rèn)真執(zhí)行著，最后都驗證了這個道理的真實可行性。所以，在土木工程中工程師們也是更應(yīng)該注意普通混凝土的質(zhì)量問題，為以下更為重要的大步驟打下堅實的基礎(chǔ)。

普通混凝土的優(yōu)點及缺點：

（1）普通混凝土的優(yōu)點：①原材料來源豐富。普通混凝土的一般“配方”是水、碎石和砂礫，土木工程的施工現(xiàn)場一般都不會少了這幾樣?xùn)|西，因此擁有豐富的原材料這是其他方法所不能擁有的優(yōu)點。②具有很強的可塑性。普通混凝土屬于流動液狀體，但是又由于它不像水一樣粘稠度過于低下，所以普通混凝土具有很強的形狀塑造性。假如一樣工程需要各種各樣形狀的模板或者需要將一些東西加進各種大小的模板當(dāng)中，普通混凝土將會是一個很好的選擇。

（2）普通混凝土的缺點：①自身重量大。普通混凝土的原材料雖然來源廣泛，價格低廉，但是由于大部分都是砂石的緣故，普通混凝土的自身重量非常的大，每次在建筑工程當(dāng)中都要為了傳遞混凝土而有一個單獨的機器，費時又費力。②寒冷時不宜施工。由于普通混凝土中有水的存在，在天冷時水容易結(jié)冰，不容易和其他原材料進行攪拌，尤其是在寒冷地區(qū)，溫暖的天氣更是少之又少，施工的日子就那么幾天，延長了建筑的工期，浪費時間與金錢。

2　高性能混凝土

隨著時代的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，地面單一的建筑已經(jīng)滿足不了企業(yè)者對于公司單位發(fā)展的需要。因此，建筑物越來越往天空上發(fā)展。發(fā)展到天空上的高大建筑物需要的是耐久性、穩(wěn)定性和抗壓性，而普通混凝土已經(jīng)無法滿足這樣的要求，于是高性能混凝土應(yīng)運而生。

高性能混凝土屬于正在崛起的高技術(shù)混凝土，其是以普通混凝土為標(biāo)本在其之上做出了技術(shù)上的改變，利用現(xiàn)代最新的科學(xué)技術(shù)，除了采用普通混凝土上最基本的配置比例技術(shù)，更是在耐久性上、抗壓性上和穩(wěn)定性上做出了質(zhì)的飛躍。

高性能混凝土的優(yōu)點及缺點：

以下簡單介紹分析高性能混凝土所具有的幾大長處：

①較強的抗?jié)B透性、抗各種酸性溶液腐蝕性、抗堿類溶液腐蝕等。②具有較強的抗熱脹冷縮性質(zhì)，凝結(jié)后強度較高且不易變形。③值得一提的是與傳統(tǒng)混凝土相比，其力學(xué)性能及持久性突出，在長期工程建造階段的應(yīng)用十分有效。與此同時，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可以看出，高性能混凝土原料摻加的硅粉等物質(zhì)與普通混凝土的價格相差不大，一立方米僅高出200元。

那么高性能混凝土的缺點：

由于現(xiàn)代科技的發(fā)展，越來越多的工程事故的發(fā)生讓人們對于安全的問題看得非常重，于是人們在建筑方面的知識不斷增長，更加精益求精。再加上各種建筑物的建造技術(shù)的熟知和不斷應(yīng)用，可以說已經(jīng)基本完善了高性能混凝土的所有缺點，因此，個人認(rèn)為高性能混凝土作為建筑物的心臟基本上沒有明顯缺陷。

3　隧道橋梁工程

什么是隧道橋梁工程？簡單來說就是國家的交通建設(shè)。交通不管是對于哪個國家來說，經(jīng)濟的發(fā)展都得依賴于交通的發(fā)展。所以我國為了經(jīng)濟的發(fā)展建造了很多令人嘆為觀止的橋梁隧道技術(shù)。例如在摘要中已經(jīng)提及的著名的橋梁工程，而隧道工程最為著名的例子則是海底隧道工程。對于一個發(fā)展中國家來說，能夠擁有發(fā)展海底隧道工程的技術(shù)是十分不易的，而可以建成類似于中國廈門翔安海底隧道、中國廈門海滄海底隧道和中國青島膠州灣海底隧道更是令人驚嘆不已。

4　混凝土在隧道橋梁工程中的應(yīng)用

4.1高性能混凝土的原材料

（1）水泥：高性能混凝土性能的強弱與水泥組成原料、細(xì)度等密切相關(guān)，水泥選用過程中不僅需要符合國家的基本規(guī)定，而且對水泥的細(xì)度要求也十分高。

（2）摻和料：摻合料在高性能混凝土中起著不可替代的作用，其能夠改變混凝土的內(nèi)部構(gòu)造，對提高混凝土的耐久和抗酸堿腐蝕方面具有加大潛力，為此這種物質(zhì)在高性能混凝土配置中不可或缺。

（3）外加劑的抉擇：高性能混凝土配制最看重的就是需要挑選合適的外加劑，若在配制時發(fā)現(xiàn)混凝土的凝結(jié)時間較短、混凝土具有非常好的密閉性、混凝土非常耐用等這些均表明水泥與外加劑的適應(yīng)性很好。

（4）對集料的要求：高性能混凝土的硬度十分大，和一般的混凝土相比其用水量比重較小，其中集料對高混凝土發(fā)揮功能方面至關(guān)重要。

4.2高性能混凝土的配制與攪拌

在進行高性能高混凝土配置的時候，必須將工作的重點放在原材料的配比工序，混凝土混合物必須使用特定的設(shè)備進行測量，水泥、含水混合料以及添加劑的稱重誤差盡量控制1%以下，主材料的誤差必須控制在2%以下。對于集料含水量的監(jiān)測管理工作，每天的工作班次必須大于3次，一旦出現(xiàn)任何非常規(guī)現(xiàn)象就必須再次進行核查工作。根據(jù)實際測量到的含水率，對用水量以及粗細(xì)集料進行適當(dāng)?shù)母淖?。高性能混凝土制作過程中水泥的溫度：南方不可以超過60℃，北方不可以超過50℃，并且不可以比10℃低。在正式施工之前，必須對挑選的水泥、砂、碎石、摻合料以及添加劑等原材料制作抗凍融循環(huán)、抗?jié)B性、抗氯離子滲透性、抗裂性、抗鋼筋銹蝕和抗堿-骨料反應(yīng)的耐久性試件各一組，實施耐久性預(yù)實驗。高性能混凝土拌合物攪拌過程必須均勻進行，維持色調(diào)的一致性，絕對不可以出現(xiàn)任何分析析出以及滲水的情況。使用的攪拌機器的工作時間不得小于2min。對于成品的高性能混凝土拌合物必須對其各方面的指標(biāo)進行監(jiān)測，一旦有任何一項不合格，必須停止使用。

5　結(jié)束語

當(dāng)今世界的發(fā)展已經(jīng)不在一定的意料當(dāng)中，時不時的一定會有一些令人感嘆咂舌的新鮮技術(shù)走進人們的眼中。就拿現(xiàn)在人們相當(dāng)感興趣的海底隧道建成技術(shù)來說，它是一種不影響天空、陸地生物生活，但是可以溝通海峽兩岸，加強兩岸人民親切感和進一步交流的強大武器。中國已經(jīng)在一些工程的建設(shè)方面取得了不俗的成就。這些工程的建成一定離不開混凝土的基礎(chǔ)幫助，所以在發(fā)展各種隧道橋梁工程的同時不能忽略混凝土的重要性，一定要加強混凝土技術(shù)的開發(fā)與鞏固。施工上除了精湛的技術(shù)之外，還要加強工程技術(shù)人員的細(xì)心程度。目前不少工程是由于工程人員的疏忽而導(dǎo)致了不可挽回的錯誤。加強這些方面的發(fā)展，我國的隧道橋梁技術(shù)一定更上一層樓！

［1］寧仁岐.建筑施工技術(shù)［M］.北京：高等教育出版社，2014.

［2］張厚先.建筑施工技術(shù)［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2014.

［3］陸有軍，哈金福.多種摻合料復(fù)合配置高強高性能混凝土的試驗［J］.寧夏工程技術(shù)，2015（03）.

梁春剛（1981-），男，漢族，工程師，大學(xué)本科，主要從事鐵路，公路一線建設(shè)工作。

U444

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2095-2066（2016）17-0191-02

2016-5-20