公路橋梁施工中高性能混凝土的應(yīng)用

孫永軍

摘要： 公路橋梁工程是城市道路建設(shè)發(fā)展中的一項基本工程，它的建設(shè)質(zhì)量直接關(guān)系到道路交通的暢通與安全，關(guān)系到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。因此對于公路橋梁的建設(shè)質(zhì)量有著非常高的標(biāo)準(zhǔn)，尤其是對建筑材料中的混凝土的質(zhì)量要求非常高。這就要求公路橋梁建設(shè)中必須采用高性能混凝土，因為高性能混凝土有著眾多優(yōu)點，其中因為應(yīng)用高性能混凝土的橋梁建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大、穩(wěn)定性好等特點被大量應(yīng)用于公路橋梁的建設(shè)中，并且都取得了非常好的施工效果。在工程中采用高性能混凝土能夠有效的提高公路橋梁的質(zhì)量，保證其使用安全，延長其使用壽命。本文就高性能混凝土在公路橋梁工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

Abstract： Highway Bridge Engineering is a basic project in the development of urban road construction. Its construction quality is directly related to the traffic flow and safety， and related to the healthy development of the local economy. Therefore， the construction quality of highway bridges has a very high standard， especially the quality requirements of concrete in building materials are very high. This requires the construction of highway bridge must use high performance concrete， because high performance concrete has many advantages， including large strength of the bridge structure and good stability because of the application of high performance concrete， and has been widely used in highway bridge construction， achieving very good results. The use of high performance concrete in engineering can effectively improve the quality of highway bridges， ensure the safety and prolong their service life. In this paper， the application of high performance concrete in highway bridge engineering is analyzed.

關(guān)鍵詞： 公路橋梁；高性能混凝土；質(zhì)量控制；應(yīng)用

Key words： highway bridge；high performance concrete；quality control；application

中圖分類號：TU377.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）20-0226-02

0 引言

高性能混凝土的概念是在上世紀(jì)八九十代由一些發(fā)達(dá)國家針對混凝土的結(jié)構(gòu)耐久性提出的一種新型高技術(shù)混凝土。高性能混凝土與傳統(tǒng)混凝土相比，具有很多優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的耐久性非常高，工作性跟強(qiáng)度非常高，以及非常高的體積穩(wěn)定性。因此高性能混凝土普便被認(rèn)為是一種適宜大面積采用在高要求、持久性較長的建筑上，體現(xiàn)出了其非常高的性能。由于其有著嚴(yán)格的施工工藝要求，所以需要用優(yōu)質(zhì)建筑材料配置，以便在橋梁澆筑過程中方便澆搗，不容易產(chǎn)生混凝土跟鋼筋的離析。體現(xiàn)出混凝土技術(shù)的主要發(fā)展方向以高性能混凝土為主。其澆筑的橋梁建筑力學(xué)穩(wěn)定性極高，并有很高的早期硬度，很高的韌性及體積穩(wěn)定性，是一種經(jīng)久耐用的混凝土材料。因此，高性能混凝土非常適合應(yīng)用在環(huán)境嚴(yán)酷、高耐久性的建筑上。由于高性能混凝土的體積穩(wěn)定性與很高的韌性的優(yōu)異技術(shù)特點，所以大范圍應(yīng)用在高層建筑與橋梁等結(jié)構(gòu)，因此它的出現(xiàn)以及應(yīng)用引起了各個材料商與工程商的廣泛關(guān)注，本文的目的就是論述它在當(dāng)代建筑中起到的重要作用。

1 高性能混凝土及其它的特點

高性能混凝土是利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)提升混凝土性能所得到的一種混凝土材料。以耐久性作為首要指標(biāo)，更要針對不同建筑的不同要求，重點保證它對各種建筑的適用性。比如經(jīng)濟(jì)性和工作性的協(xié)調(diào)發(fā)展。在針對不同建筑的要求時，高性能混凝土的調(diào)配在以優(yōu)質(zhì)的水泥、集料等優(yōu)質(zhì)原料外，還需要按比摻入礦物細(xì)摻料和高效外加劑來保證它最佳配置上的低水膠比特點。

高性能混凝土的主要特點如下：

1.1 高強(qiáng)度

對于當(dāng)代建筑來說，高性能混凝土符合其對混凝土的要求，即一定的強(qiáng)度與高抗?jié)B能力。

1.2 高耐久性

高性能混凝土是一種耐久性極高的混凝土，耐久性可達(dá)上百年，是普通混凝土3至10倍。混凝土的耐久性主要包括：抗?jié)B性、抗蝕性、抗凍性、耐磨性、抗碳化性、耐堿性等等。根據(jù)建筑工程的不同部位以及不同結(jié)構(gòu)要求，體現(xiàn)出了高性能混凝土在耐久性和強(qiáng)度之間任意轉(zhuǎn)變的優(yōu)勢，大大提高了高性能混凝土的工作可靠性與長度。

1.3 高體積穩(wěn)定性

高性能混凝土的高體積穩(wěn)定性體現(xiàn)在施工早期的低水熱化，以及施工后期的收縮變形小這兩個主要方面。

1.4 高工藝性

高性能混凝土在施工方面還體現(xiàn)出了其較高的工藝性，比如它的拌合物流動性、可泵性較好，自密性強(qiáng)，能夠很好地填充模型，不會出現(xiàn)封層及離析的情況。在工作性方面表現(xiàn)出色。

2 高性能混凝土應(yīng)用的施工工藝

①高性能混凝土對攪拌設(shè)備的要求比較嚴(yán)格，普通攪拌設(shè)備攪拌出混合物均勻性需進(jìn)行實驗驗證，而采用臥軸式和逆流式攪拌機(jī)則無需驗證，而且具有攪拌時間短，拌合物均勻的優(yōu)勢。

②對砂石含水量的控制是高性能混凝土制備質(zhì)量高低的重要因素，操作人員即使在攪拌設(shè)備已經(jīng)對其含水量進(jìn)行測定及控制的同時，也應(yīng)密切關(guān)注其稠度變化并適時加以調(diào)整。當(dāng)然，準(zhǔn)確計量的原材料和對出機(jī)口的工作穩(wěn)定性也有較高要求。還需要保證設(shè)備工作穩(wěn)定度高，波動小以及精準(zhǔn)的稱量裝置。

③澆筑時無法后添加，也不能進(jìn)行外加劑，給澆筑操作又增加了一定的難度。

④在澆筑過程中考慮到高性能混凝土的水灰比小，泌水少或不泌水的特點，需對其進(jìn)行必要的保溫和及時的濕養(yǎng)護(hù)，以防止其發(fā)生塑性收縮裂縫以及由于大量凝膠材料的使用造成的溫度裂縫。

3 公路橋梁施工中高性能混凝土的應(yīng)用

3.1 高性能混凝土在公路施工中的應(yīng)用

在公共道路的施工中，高性能混凝土的使用率要遠(yuǎn)高于普通混凝土的使用率，這是由于高性能混凝土的高流態(tài)施工工藝、超高的耐久特性以及它在施工過程中所表現(xiàn)出來的其他優(yōu)勢與特性（如高強(qiáng)度、高工藝性以及高穩(wěn)定性等）使得高性能混凝土被越來越廣泛地應(yīng)用。再加上，每條公路的施工都是根據(jù)施工過程中不同路段的具體特征來配置的高性能混凝土，使得每條公路的施工路面更能長時間地適應(yīng)惡劣的自然環(huán)境所帶來的影響，而這些優(yōu)勢也大大地提高了施工的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

3.2 高性能混凝土在橋梁施工中的應(yīng)用

在日益發(fā)展的今天，科技不斷的創(chuàng)新與進(jìn)步，日漸凸顯出對工程建設(shè)的要求不斷提高，對于工程已經(jīng)不能僅僅滿足于高強(qiáng)度的建設(shè)，而是更加偏向于合理化的經(jīng)濟(jì)性。而高性能混凝土的出現(xiàn)則滿足了對工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)性的要求，其效果也是一般混凝土所無法企及的。所以，高性能混凝土被廣泛地應(yīng)用在橋梁的施工中，尤其是一些離岸結(jié)構(gòu)物、大型跨橋以及其他建筑的重要的部位比如主梁、墩部以及墩基等建造，大大發(fā)揮了其穩(wěn)定性好，耐久性好以及韌性高的優(yōu)勢。

3.3 施工后對高性能混凝土工程的養(yǎng)護(hù)

并不是施工完工驗收后，工程建設(shè)就算結(jié)束了，而更重要的工作則是竣工后對高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。這是整個施工過程中不可或缺的部分。為保證高性能混凝土在以后的作用中發(fā)揮到最好，應(yīng)將低溫養(yǎng)護(hù)和養(yǎng)護(hù)用水等方法納入到整個施工體系中對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作。所有的養(yǎng)護(hù)工作完成后，才是工程的完美收官，也為以后公路橋梁的高質(zhì)量使用發(fā)揮了重大意義。

4 公路橋梁施工中高性能混凝土的質(zhì)量保護(hù)措施

4.1 首先對高性能混凝土的進(jìn)行質(zhì)量控制與評估

首先，針對公路橋梁的設(shè)計與結(jié)構(gòu)，充分考慮高性能混凝土的各項行性能與指標(biāo)，設(shè)計出對公路橋梁實際使用最合理的施工預(yù)測，大大提升公路橋梁在竣工后的使用年限。第二，要滿足對公路橋梁施工方案的要求，就要運用標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)控措施與驗收標(biāo)準(zhǔn)來確保高性能混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。對正在施工中或者已經(jīng)竣工的公路橋梁進(jìn)行科學(xué)合理的實驗以及評價。

4.2 需要控制好高性能混凝土的鋼筋保護(hù)層厚度

要根據(jù)高性能混凝土的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行細(xì)石混凝土墊塊的制作，在保證混凝土墊塊的強(qiáng)度以及抗?jié)B性等特殊性能的前提下，制作出變形而多面的鋼筋保護(hù)層墊塊。只有執(zhí)行這樣的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，才能保證建設(shè)出高性能的公路與橋梁。

4.3 對橋梁高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)是重中之重

對橋梁高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)工作方法重點分為三類：①保溫和保濕法。在澆筑施工完成后對其表面進(jìn)行塑料薄膜的覆蓋以防止其塑性收縮裂縫。

②低溫蒸汽養(yǎng)護(hù)法。是針對一些對于性能要求高的建筑構(gòu)件，比如預(yù)制箱梁等大型構(gòu)件。

③采用淡水進(jìn)行的澆水養(yǎng)護(hù)法。在模板拆除前將養(yǎng)護(hù)用水通過擰松的螺栓自然流下而達(dá)到對其養(yǎng)護(hù)的目的，以防其發(fā)生溫度裂縫。這些措施都極大提高了高性能混凝土在施工后的作用，也更全面地保障了公路橋梁在竣工后的耐久性和抗侵蝕性。

5 高性能混凝土的施工工藝應(yīng)注意的問題

5.1 采用合適的攪拌設(shè)備

高性能混凝土對攪拌設(shè)備的要求比較高，用臥軸式或逆流式攪拌機(jī)能快速可有效地將高性能混凝土攪拌均勻。而其他設(shè)備則不能很好地適應(yīng)高性能混凝土用水少、拌合時較稠與水膠比低的特點。

5.2 各種原材料的計量要應(yīng)盡量準(zhǔn)確

對砂石含水量的控制是高性能混凝土制備質(zhì)量高低的重要因素，操作人員即使在攪拌設(shè)備已經(jīng)對其含水量進(jìn)行測定及控制的同時，也應(yīng)密切關(guān)注其稠度變化并適時加以調(diào)整。還需要保證設(shè)備工作時穩(wěn)定度高，波動小以及精準(zhǔn)的稱量裝置。

5.3 采用何種運輸與澆筑辦法最為合適

為了保證對公路橋梁的施工的高要求，建議采用罐車運輸方式和泵送的澆灌方法，既使操作簡單化，又保證了施工的高質(zhì)量。

5.4 保溫和保濕工作對高性能混凝土來說必不可少

施工過程中要做好對高性能混凝土的保濕和保溫工作，由于高性能混凝土的水灰比小以及采用大量的膠凝材料，稍有不慎就會造成高性能混凝土塑性收縮裂縫或者溫度裂縫，給工程完工造成障礙。

6 結(jié)語

公路橋梁的施工在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中是非常重要的，尤其是交通運輸業(yè)，公路橋梁的建設(shè)可以推動周邊經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高人們的生活水平，在公路橋梁的建設(shè)中，也存在很多的問題，例如，裂縫問題、蜂窩問題，這些問題都影響著橋梁施工，高性混凝土的使用改善了這些問題，這就是技術(shù)人員不斷研究的成果，因此，要重視技術(shù)的研究，讓高性能混凝土的施工可以在其它的工程中被應(yīng)用并為之創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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