道路橋梁施工中高性能混凝土的應(yīng)用探析

劉運(yùn)菊

山西路橋第二工程有限公司 山西臨汾 041000

隨著我國(guó)城市交通運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展，我國(guó)道路橋梁的發(fā)展取得了一定的成功。道路橋梁工程在投入使用后要承載較大的車(chē)輛荷載，影響道路橋梁的使用壽命。同時(shí)，道路橋梁直接暴露在自然環(huán)境中，會(huì)遭受暴雨、暴曬，也會(huì)縮短其使用壽命。因此，在道路橋梁施工中，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)施工材料，確定合理的使用方案，以提升道路橋梁的耐久性和抗腐蝕性，延長(zhǎng)道路橋梁的使用壽命。高性能混凝土材料具有高穩(wěn)定性、高耐久性、高強(qiáng)度等優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用于道路橋梁工程施工中，對(duì)提升工程整體性能，提高道路橋梁建設(shè)質(zhì)量具有重要作用。

1 高性能混凝土定義

高性能混凝土可以指“性能更優(yōu)越”的混凝土材料。與傳統(tǒng)混凝土材料相比，高性能混凝土材料的性質(zhì)更優(yōu)，且與傳統(tǒng)混凝土材料選擇同樣的常規(guī)生產(chǎn)工藝。高性能混凝土是在混凝土工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，是當(dāng)前建筑系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛的建筑材料之一。高性能混凝土概念最早在1950 年由美國(guó)提出，美國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，城市建設(shè)也更合理，建筑行業(yè)的發(fā)展也屬于世界頂尖，當(dāng)時(shí)建筑學(xué)專(zhuān)家發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)混凝土材料耐久性能相對(duì)較差，所以開(kāi)始了更高耐久性能的混凝土材料研究。而在幾十年的發(fā)展歷史中，高性能混凝土材料與傳統(tǒng)混凝土材料的性能都有所提高。各個(gè)國(guó)家工程領(lǐng)域中對(duì)于高性能混凝土材料的定義有所不同，我國(guó)對(duì)于高性能混凝土材料的定義最早明確是在2007 年《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中[1]。

2 高性能混凝土優(yōu)勢(shì)分析

2.1 良好的耐久性

之所以應(yīng)該重視高性能混凝土的使用，是由于這種新型的混凝土具有傳統(tǒng)混凝土缺乏的優(yōu)勢(shì)，也就是具有良好的耐久性。在使用高性能混凝土的過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)特定的比例將原料和添加劑混合，并且加入相應(yīng)比例的膠水，從而保證混凝土特性的同時(shí)還能夠提升混凝土的抵抗性能，減少混凝土在使用過(guò)程中的損害。在日常的使用過(guò)程中，道路橋梁要求有較長(zhǎng)時(shí)間的使用壽命，所以在應(yīng)用混凝土的過(guò)程中一定要重視工程的耐久性，從而有利于使用壽命的延長(zhǎng)，而高性能混凝土正好符合這一點(diǎn)要求。

2.2 環(huán)保性

環(huán)境保護(hù)功能是指通過(guò)綠色環(huán)保概念和高性能混凝土的結(jié)合，可以節(jié)省能源和資源，是環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的綜合體現(xiàn)。在相同條件下，綠色高性能混凝土中的水泥用量要少于普通混凝土，而礦物外加劑的用量較大，這可以減少資源消耗和污染，符合現(xiàn)代的節(jié)能環(huán)保概念。

2.3 高強(qiáng)度

高性能混凝土具有更高的抗壓、抗剪力、抗疲勞性等能力，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。在大中型道路橋梁施工中，應(yīng)用高性能混凝土能夠有效提升道路橋梁的實(shí)際荷載力，有效降低道路橋梁自重，從而延長(zhǎng)橋梁使用壽命[2]。

3 道路橋梁施工中高性能混凝土的應(yīng)用

3.1 配合比設(shè)計(jì)原則

普通水泥混凝土的應(yīng)用效果越來(lái)越差，高性能混凝土的應(yīng)用變得越來(lái)越重要。配合比的設(shè)計(jì)通常主要基于普通混凝土的配合比的計(jì)算，從本質(zhì)上講，這就是優(yōu)化和改善普通混凝土的配合比，這一工作包括許多方面，例如外加劑的使用，水流量的控制，砂的消耗，水與粘結(jié)劑的配合比等。此外，混合物的配合比設(shè)計(jì)必須充分整合其各種特性并嚴(yán)格遵守相關(guān)原則。首先，必須遵循混凝土的壓實(shí)原理，意味著，處于塑性狀態(tài)的混凝土的體積等于處于致密狀態(tài)的混凝土組分的體積疊加；其次，在計(jì)算混合物的配合比時(shí)，必須遵守水與粘結(jié)劑比例合理的原理。隨著水與粘合劑的比率增加，混凝土的強(qiáng)度可能會(huì)有所降低，該含量對(duì)混凝土的強(qiáng)度保證非常重要，必須遵守最低水泥含量的原則。

3.2 澆筑方式

高性能混凝土的澆筑步驟包括布料、振搗、抹平、修整。在澆筑過(guò)程中，需要控制好混凝土入模溫度、拌和坍落度等各項(xiàng)指標(biāo)。澆筑方式多采用分層移動(dòng)澆筑，嚴(yán)格控制混凝土每次泵送的量、攤鋪均勻度以及操作間隔；在振搗過(guò)程中，多采用插入式振搗棒進(jìn)行高頻振搗，保證振搗充分，同時(shí)進(jìn)行平板振搗，避免撞擊損壞模板、鋼筋或者預(yù)埋件，合理控制振搗時(shí)間，一般不超過(guò)30s。

3.3 振搗工藝

振搗環(huán)節(jié)，利用高頻振搗器、平板振搗器等，控制振動(dòng)裝置和鋼筋、預(yù)埋件以及模板等發(fā)生碰撞問(wèn)題。隨澆筑施工均勻振搗，各振點(diǎn)混凝土無(wú)下沉現(xiàn)象，表面泛漿、無(wú)氣泡即為達(dá)標(biāo)，振搗時(shí)間＞30s。使用插入式振搗器，需要以垂直點(diǎn)振搗方式進(jìn)行，若水平變換振搗棒位置，需要緩慢拔出，移至新位置，控制移動(dòng)間距為其作用半徑1.5 倍，振搗器和側(cè)模二者間距在100mm 左右，并深入混凝土結(jié)構(gòu)50-100mm，振搗環(huán)節(jié)，需要加強(qiáng)接縫模板支撐等位置檢查，防止出現(xiàn)漏漿問(wèn)題。待混凝土完全澆筑結(jié)束后，對(duì)其表面進(jìn)行壓實(shí)和磨平，不可對(duì)抹面灑水[3]。

3.4 做好高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)工作

及時(shí)有效的養(yǎng)護(hù)工作是確保高性能混凝土發(fā)揮性能優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在混凝土施工完成之后，工程人員需要結(jié)合當(dāng)?shù)仄浜蠛吞鞖獾纫蛩貙?duì)混凝土工程做及時(shí)養(yǎng)護(hù)，對(duì)澆筑之后的混凝土通過(guò)表面覆蓋或?yàn)⑺墓ぷ?，避免工程表面由于失水帶?lái)的開(kāi)裂或收縮等問(wèn)題。并且要在后續(xù)日常的檢測(cè)過(guò)程中，努力做到問(wèn)題發(fā)現(xiàn)與處理的及時(shí)性和有效性，通過(guò)合理的后置處理程序?qū)崿F(xiàn)高性能混凝土的性能發(fā)揮和道路橋梁的結(jié)構(gòu)性安全。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了確保我國(guó)各地道路橋梁工程得以長(zhǎng)期安全性地運(yùn)營(yíng)，就必須及時(shí)推廣沿用高性能混凝土。具體就是基于混凝土技術(shù)的高流態(tài)與免振自密實(shí)等科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，添加摻入合理數(shù)量的高效外加劑，形成可靠的礦物摻合料之后，逐步改善混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)和分布狀況，并且大幅度提升混凝土自身的力學(xué)、耐久和耐磨性能。相信長(zhǎng)此以往，勢(shì)必能夠令我國(guó)道路橋梁建設(shè)事業(yè)開(kāi)拓出愈加理想化的發(fā)展前景。