甘肅武九高速公路高性能混凝土施工的探討

文 中鐵十一局集團(tuán)有限公司 席偉

高性能混凝土與普通混凝土相比，耐久性能更好，實(shí)用性能更強(qiáng)，強(qiáng)度更大，在制作中需要采用現(xiàn)代先進(jìn)的混凝土技術(shù)。耐久性是衡量高性能混凝土的主要指標(biāo)，同時(shí)也需要考量在其應(yīng)用過程中是否能兼顧工作性、穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)適用性等方面的要求。本文主要通過高性能混凝土在高速公路工程施工過程中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

工程概況

該橋梁工程位于甘肅省隴南市文縣臨江鎮(zhèn)蔣家灣村，起始樁號(hào)為K36+207(ZK36+228)，終點(diǎn)樁號(hào)為K36+303.5(ZK36+324.5)，起點(diǎn)在尚家溝左岸斜坡區(qū)，連接臨江隧道出口，終點(diǎn)在尚家溝右岸斜坡區(qū)，連接蔣家灣隧道進(jìn)口，橋梁橫跨整個(gè)尚家溝地區(qū)。施工現(xiàn)場(chǎng)主體結(jié)構(gòu)地質(zhì)類型為泥石流沖溝，又陡又深，縱坡比降大，溝谷最寬處130m，最窄處60m，溝內(nèi)流水受季節(jié)性影響較大，雨季溝谷水深可達(dá)1m以上。資料顯示，該地區(qū)最大降雨時(shí)，水位可達(dá)1.42m，流速可達(dá)6.7m/s，流量可達(dá)168.7m3/s。

高性能混凝土的性能

高強(qiáng)度性

與普通混凝土相較而言，高性能混凝土屬于混凝土的升級(jí)版，其強(qiáng)度更高，在一些施工難度大、環(huán)境惡劣且具有高質(zhì)量要求的工程項(xiàng)目中，需要使用高性能混凝土。在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，使用高性能混凝土可以在項(xiàng)目施工時(shí)減少材料的用量，降低混凝土的使用量。鑒于上述內(nèi)容可知，使用高性能混凝土可以節(jié)約成本，還可以降低自重，減小斷面面積，增大空間利用率。

高工藝性

混凝土施工工藝直接影響混凝土的強(qiáng)度。如果混凝土施工工藝性較差，不能保證其穩(wěn)定性和強(qiáng)度，工程質(zhì)量自然不能達(dá)標(biāo)。而高性能的混凝土最顯著的特點(diǎn)就是擁有先進(jìn)的施工工藝，另外在混凝土配置及運(yùn)輸時(shí)，需要采取一定的措施來保證其品質(zhì)，從而保持混凝土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

超高的物理性能

抗折強(qiáng)度大也是高性能混凝土廣泛應(yīng)用于道路橋梁建設(shè)的重要因素之一。道路橋梁在使用過程中，需要長期承受較大的荷載，而且我國地理環(huán)境復(fù)雜、氣候多變，這些自然因素對(duì)道路橋梁的抗壓能力和耐久性能提出了更高的要求。而高性能混凝土的高流動(dòng)性、高粘聚性、高強(qiáng)度性、高抗折性及高穩(wěn)定性等超高的物理性能可以保障道路橋梁的安全性和耐久性。

高性能混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

高性能混凝土的配制

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，往往需要大量配制混凝土，為避免浪費(fèi)，需要在投入使用前進(jìn)行試配，通過試配實(shí)驗(yàn)，篩選出最佳的混凝土配制原材料及相應(yīng)的配合比。其具體原材料配比如表1所示。

表1 箱梁高性能混凝土配比

高性能混凝土的攪拌

為了保障混凝土質(zhì)量，本工程采用統(tǒng)一配制、集中攪拌、統(tǒng)一供應(yīng)的模式。在生產(chǎn)混凝土?xí)r，通過一定的措施提高原材料的化學(xué)活性來達(dá)到提高混凝土性能的目的。例如添加一些高效減水劑來提升混凝土的強(qiáng)度。

高性能混凝土澆筑

澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)該均勻澆筑，一般用2個(gè)滑槽采用斜對(duì)角布置的方式進(jìn)行箱梁澆筑，另外準(zhǔn)備一個(gè)可移動(dòng)的轉(zhuǎn)角滑槽。澆筑時(shí)，從中間開始慢慢向四周延伸澆筑，這樣既能保證澆筑的均勻性，避免出現(xiàn)局部缺陷，又能有效地控制混凝土的使用量，節(jié)約材料。混凝土澆筑厚度必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，如果厚度太大，則需要實(shí)行分批分層澆筑，每次澆筑厚度不超過50cm。為了保障混凝土澆筑的均勻性，澆筑混凝土的下落高度需控制在2m以內(nèi)。

高性能混凝土振搗

由于高性能混凝土的流動(dòng)性能好，使用低頻振搗器來振搗就可以達(dá)到對(duì)密實(shí)度的要求。將振搗點(diǎn)成矩陣排列，按順序使用插入式振搗器快進(jìn)慢出，逐點(diǎn)進(jìn)行振搗，這種方式可避免出現(xiàn)漏點(diǎn)狀況的發(fā)生。當(dāng)混凝土表面不再產(chǎn)生氣泡，同時(shí)有大量水泥漿出現(xiàn)時(shí)，就可以確定振搗已經(jīng)達(dá)到要求。振搗時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)混凝土不平，就需要使用專業(yè)的找平工具找平。確定振搗點(diǎn)時(shí)，靠近邊緣的點(diǎn)到模板間的距離至少需要50mm，如果距離不夠容易振到模板，但是距離不能超過100mm，如果超出距離范圍就會(huì)無法振搗到邊緣部位。

高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)

為提高高性能混凝土性能，需要在原材料里添加一定量的高效減水劑等摻和料，但是需要注意在施工時(shí)控制好混凝土的收縮。夏季氣溫較高，水分容易蒸發(fā)，振搗結(jié)束后，需及時(shí)遮蓋混凝土來達(dá)到保水的目的，為了不影響混凝土性能，遮蓋物不能接觸到混凝土表面；為了使暴露面的平滑度達(dá)標(biāo)，在混凝土初凝之前，需進(jìn)行兩次以上的抹平工作，每次抹平后需要及時(shí)遮蓋其表面。拆模之后，需按要求進(jìn)行淋水養(yǎng)護(hù)或者養(yǎng)護(hù)膜包裹養(yǎng)護(hù)。冬季氣溫低，混凝土養(yǎng)護(hù)施工對(duì)溫度有一定的要求，因此需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境溫濕度、混凝土表面及內(nèi)部溫度，并且需要采取一定的保溫措施。

高性能混凝土質(zhì)量控制

混凝土的質(zhì)量受原材料質(zhì)量、施工工藝及現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境等因素的影響，因此混凝土的質(zhì)量很容易出現(xiàn)波動(dòng)。要保證質(zhì)量達(dá)標(biāo)首先需要控制原材料質(zhì)量，保證所有原材料質(zhì)量合格；另外還應(yīng)細(xì)化每一道施工工藝，保證每一道施工工序都能按要求完成，且所有責(zé)任都要落實(shí)到人。只有這樣，才能保證高性能混凝土質(zhì)量波動(dòng)小，且符合設(shè)計(jì)要求。

結(jié)語

通過設(shè)計(jì)合理的高性能混凝土的原材料配合比、采用先進(jìn)的攪拌澆筑工藝、進(jìn)行科學(xué)的生產(chǎn)管理，才能保證高性能混凝土的施工質(zhì)量，為高速公路項(xiàng)目順利完成打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。