高性能混凝土在道路橋梁施工中的應(yīng)用研究

艾召山

（廊坊市交通公路工程有限公司二公司，河北廊坊 065000）

0 引言

在道路橋梁施工當(dāng)中，有效應(yīng)用高性能混凝土能夠不斷加強(qiáng)道路橋梁的施工硬度，得到了工程施工企業(yè)的廣泛使用。在實(shí)際應(yīng)用過程中，不恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用也會(huì)給后續(xù)施工帶來一系列的不良問題，為充分發(fā)揮高性能混凝土的性能，需要從高性能混凝土本身特質(zhì)出發(fā)。

1 高性能混凝土特點(diǎn)分析

經(jīng)過大量實(shí)踐研究表明，高性能混凝土的應(yīng)用能夠淘汰劣質(zhì)的混凝土。選用普通混凝土施工時(shí)，后續(xù)道路橋梁有可能會(huì)出現(xiàn)剝落的情況，只適用于短期的工程施工，因此，必須選用高性能混凝土，這是由混凝土的特點(diǎn)所決定的。

1.1 具有較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性

1.1.1 具有超高的耐久性

在惡劣天氣下，普通混凝土有可能出現(xiàn)開裂、剝離等問題，使得道路橋梁受到嚴(yán)重的威脅。高性能混凝土的應(yīng)用有效避免這一問題的產(chǎn)生，降低這一方面的損害，依舊保持道路橋梁使用過程中的穩(wěn)定性。根據(jù)科學(xué)研究表明，二氧化碳作用也有可能使普通混凝土受到碳化的影響，從而影響道路橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生不良變化。高性能混凝土是利用普通材料和一般工藝，通過摻入外加劑、礦物細(xì)粉等配料制成的優(yōu)良混凝土，具有較高的耐久性[1]。道路橋梁是日常生活中所必須使用的，人為因素也可能影響到混凝土的質(zhì)量，如過度擠壓使用，會(huì)使普通混凝土產(chǎn)生松散的情況，嚴(yán)重者還會(huì)出現(xiàn)開裂的情況，大大縮短了混凝土的使用壽命。高性能混凝土所具有的耐久性特點(diǎn)，就能夠有效避免這一問題的產(chǎn)生，擁有更強(qiáng)的實(shí)用性，減少人為因素對(duì)道路橋梁帶來的損害問題。

1.1.2 具有超強(qiáng)的工藝性

從高性能混凝土自身工藝性出發(fā)，高性能混凝土在攪拌與澆筑方面，具有很高的要求，只有符合要求才能使混凝土更加的緊實(shí)平整,在后續(xù)的道路橋梁使用中不易出現(xiàn)開裂變形等問題，保證道路橋梁能夠常年使用。正因?yàn)槠渚哂泄に囆赃@一特點(diǎn)，工作人員在施工過程中，就會(huì)更加的謹(jǐn)慎精細(xì)，可謂是一舉多得。

1.2 具有優(yōu)良的物理性

優(yōu)良的物理性是高性能混凝土所具備的另一個(gè)特性，主要表現(xiàn)在超強(qiáng)的折斷應(yīng)力比，即便是在極高的重壓下，又或者承載超重的車輛，也不容易出現(xiàn)折斷的情況。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)于道路橋梁工程的需求量越來越多，在這一背景下就必須要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)工程施工的材料，積極利用新型材料。高性能混凝土在后期應(yīng)用階段，也不需要頻繁的進(jìn)行維護(hù)，在一定程度上降低了人力物力，帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益，符合我國(guó)新時(shí)代的發(fā)展需求。除此之外，經(jīng)過大量實(shí)踐調(diào)查研究，高性能混凝土在進(jìn)行250 次以上的冷凍與融化后，還能保持高質(zhì)量的穩(wěn)定性[2]。這就是由其所具有的優(yōu)良物理性所決定的，在施工過程中使其具有穩(wěn)定性的同時(shí)，也具有超高的力學(xué)強(qiáng)度，這都是普通混凝土所達(dá)不到的效果。因此在實(shí)際道路橋梁施工過程中，要科學(xué)有效的運(yùn)用高性能混凝土，將其特性優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來。

2 高性能混凝土在道路橋梁工程中應(yīng)用的意義

2.1 有利于增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益

道路橋梁施工涉及的人員與材料都十分的廣泛，成本是其中一個(gè)重要的因素，在保證施工質(zhì)量的同時(shí)，也要注重增強(qiáng)其效率與經(jīng)濟(jì)效益，在合理的情況下降低經(jīng)濟(jì)成本，這是每一個(gè)工程施工單位都需要考慮的。就我國(guó)現(xiàn)階段實(shí)際材料市場(chǎng)情況來看，與普通混凝土價(jià)格相比較，高性能混凝土價(jià)格略高，但是從使用實(shí)際情況來看，高性能混凝土具有諸多優(yōu)點(diǎn)，比如使用年限較長(zhǎng)，不需要后期頻繁的保養(yǎng)，能夠減輕道路橋梁自身的自重，減少用量。除了高性能混凝土自身使用之外，在其特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，鋼筋的使用量也能有所減少，材料用量的減少，就能大幅度的降低成本，高性能混凝土的使用能夠強(qiáng)有力的保障道路橋梁建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性[3]。

2.2 能夠保證均勻度與密實(shí)度

在道路橋梁施工建設(shè)過程當(dāng)中，混凝土所具有的坍落度，是影響工程建設(shè)十分重要的一個(gè)因素。與普通混凝土相比，高性能混凝土在坍落度方面具有獨(dú)特特性。高性能混凝土當(dāng)中的水泥漿，對(duì)其粗骨料具有較強(qiáng)的黏性作用，使得粗骨料不易發(fā)生沉降的情況，高性能混凝土在均勻度與密實(shí)度都有了非常好的保證，使后期的道路路面更加的均勻平整。

3 高性能混凝土在道路橋梁工程中的具體應(yīng)用策略

3.1 做好原料的選擇與準(zhǔn)備

原材料的選擇對(duì)于高性能混凝土各項(xiàng)參數(shù)性能都有著十分重要的影響。即便是使用了高性能混凝土，如若沒有挑選好其他原料，都可能影響到高性能混凝土的使用效果。在進(jìn)行水泥種類選擇時(shí)，就要充分考慮到澆筑后高性能混凝土的抗壓、抗拉等性能，在各項(xiàng)條件都允許的情況下，應(yīng)當(dāng)積極選擇低水化熱的水泥，以此來盡可能的減少高性能混凝土澆筑過程中所釋放的熱量，從而避免溫度帶給工作的不良影響。高性能混凝土的使用能夠最大程度地減小裂縫發(fā)生概率，此外還應(yīng)當(dāng)選擇一些外摻劑，如減水劑，以此來減少用水量，降低水膠比，有效防止后期出現(xiàn)泌水的現(xiàn)象。

3.2 做好混凝土的配比工作

高性能混凝土屬于融合多種材料配置的一種建筑類材料，高性能混凝土能夠充分發(fā)揮其特性，與科學(xué)化的配比有著密不可分的聯(lián)系。對(duì)于高性能的混凝土而言，就需要配合高強(qiáng)度的水泥，再結(jié)合水進(jìn)行攪拌，混凝土的配合比也就成了高性能混凝土配置的重要所在。

3.3 做好運(yùn)輸工作

針對(duì)高性能混凝土的運(yùn)輸而言，應(yīng)當(dāng)根據(jù)道路橋梁施工結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、道路氣候情況、工程量的大小等因素，來確定運(yùn)輸高性能混凝土的設(shè)備，保證運(yùn)輸過程中的均勻性，當(dāng)運(yùn)輸?shù)綕仓攸c(diǎn)時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)漏漿、離析、分層等問題，與此同時(shí)還要保證坍落度和含氣量等工作特性。在運(yùn)輸過程當(dāng)中還要考慮到保溫隔熱，做好相應(yīng)的預(yù)防措施，防止溫度的變化帶給高性能混凝土局部受凍或溫度升高等問題，在運(yùn)輸過程中，嚴(yán)禁往高性能混凝土中加水。在條件允許的情況，也要盡可能地減少運(yùn)輸時(shí)間與運(yùn)輸次數(shù)，保證從攪拌機(jī)中卸出來，再到后續(xù)澆筑完畢，其中的時(shí)間不會(huì)影響到高性能混凝土的特性。在選用混凝土泵進(jìn)行輸送時(shí)，必須要在混凝土攪拌60min 后泵送完成，并且也要保證在1/2 初凝時(shí)間之間入泵。若受到其他因素影響，超過15min 的停泵，每間隔4～5min，就讓讓泵機(jī)進(jìn)行反方向的運(yùn)動(dòng)，防止斗中的高性能混凝土出現(xiàn)離析的情況[4]。

3.4 符合澆筑工藝標(biāo)準(zhǔn)

在高性能混凝土澆筑過程中，就必須要按照其應(yīng)用技術(shù)，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行合理化、科學(xué)化的澆筑。為了能夠更好的配置出高性能混凝土材料，就可以選用試驗(yàn)的方式完成相應(yīng)的配比。在進(jìn)行高性能混凝土建筑前，也必須要按照前期設(shè)計(jì)方案，執(zhí)行模板施工，首先需要確保模板大小尺寸、強(qiáng)度、剛度都符合道路橋梁工程的施工標(biāo)準(zhǔn)；其次要保障好導(dǎo)管、鋼筋以及埋設(shè)的位置。為了保證高性能混凝土攪拌與澆筑各項(xiàng)工序的有效執(zhí)行，在這之前要防止水滲入木質(zhì)模板當(dāng)中。這主要是因?yàn)殇摻钆c模板的品質(zhì)會(huì)影響到后續(xù)的高性能混凝土的澆筑厚度。如若在雨雪天氣需要開展高性能混凝土澆筑工作，就要做好相關(guān)的防水與排水工作。最后等待所有工作都準(zhǔn)備完成后，再進(jìn)行后續(xù)的高性能混凝土澆筑與攪拌工作[5]。攪拌時(shí)要按照高性能混凝土的配合比進(jìn)行攪拌，切實(shí)有效地保證高性能混凝土澆筑的品質(zhì)，為后續(xù)道路橋梁工程施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.5 做好后期的養(yǎng)護(hù)工作

在完成高性能混凝土澆筑工作后，必須展開相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作，安排專業(yè)的養(yǎng)護(hù)施工人員，根據(jù)實(shí)際施工情況，制定相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，從而不斷提升高性能混凝土的強(qiáng)度與硬度，增強(qiáng)材料的穩(wěn)定性。

3.5.1 蒸汽養(yǎng)護(hù)法

蒸汽養(yǎng)護(hù)法就是通過燃燒燃料的方式，制造出蒸汽，并將蒸汽輸送至完成澆筑后的道路橋梁混凝土表面上，實(shí)現(xiàn)襯砌養(yǎng)護(hù)法。高溫蒸汽養(yǎng)護(hù)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)保濕與保溫兩種養(yǎng)護(hù)，適用于冬季開展施工，蒸汽供給時(shí)間應(yīng)當(dāng)控制在高性能混凝土澆筑完畢后，蒸汽輸送以及養(yǎng)護(hù)的具體時(shí)間，就要根據(jù)實(shí)際情況來判定。需要注意的是，使用蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)靜停階段的外界溫度必須在5oC 以上，并且要在澆筑后4～6h 終凝過程完成后，才可以進(jìn)行蒸汽的輸送，注意不能過快的升溫，防止混凝土表面因?yàn)闊崃孔兓^快，而出現(xiàn)收縮的情況。即便是在進(jìn)行恒溫養(yǎng)護(hù)時(shí)，也要做好溫度的控制，尤其是高性能混凝土內(nèi)部的溫度，也要注意到溫差過大可能產(chǎn)生的收縮與開裂等問題。需要對(duì)高性能混凝土內(nèi)部測(cè)溫時(shí)，可以通過對(duì)混凝土內(nèi)部預(yù)留管道注水的方式，對(duì)水溫進(jìn)行測(cè)量，其中恒溫的時(shí)長(zhǎng)也需要根據(jù)道路橋梁工程施工的實(shí)際情況來判定。

3.5.2 自然養(yǎng)護(hù)法

自然養(yǎng)護(hù)法就是在帶模時(shí)進(jìn)行的一種養(yǎng)護(hù)方法，帶模時(shí)進(jìn)行帶模包裹或?yàn)⑺?，在?duì)高性能混凝土開展養(yǎng)護(hù)工作時(shí)，為了防止其表面出現(xiàn)黏連問題，并且保證后期拆模工作能夠順利高效開展時(shí)，應(yīng)在1～2 天后松開模板，并在中間留有一定的縫隙，整個(gè)過程都要保證表面有一定的濕度，直到最終養(yǎng)護(hù)結(jié)束。在進(jìn)行拆模之后，也要注重其保濕養(yǎng)護(hù)，可以當(dāng)其表面還留有一定水分時(shí)，就用包裹的方法防止表面水分的蒸發(fā)。對(duì)于一些有條件的施工團(tuán)隊(duì)，要盡可能地選擇延長(zhǎng)自然養(yǎng)護(hù)的時(shí)間，從而獲得良好的養(yǎng)護(hù)效果。在這過程中需要注意的是，自然養(yǎng)護(hù)雖然不需要花費(fèi)較多的資金，但是會(huì)受到天氣變化與外界環(huán)境的影響，所需要的養(yǎng)護(hù)時(shí)間也較長(zhǎng)，如此在一定程度上就會(huì)延緩施工速度，其效果也略差于蒸汽養(yǎng)護(hù)法，這就需要根據(jù)實(shí)際情況來選擇相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)方法。

3.6 把控好吊裝工藝

在道路橋梁工程施工過程中，尤其是在橋梁工程施工過程中，會(huì)涉及高性能混凝土吊裝問題，這時(shí)需要使用到大型的機(jī)械設(shè)備。在使用之前必須要按照施工設(shè)計(jì)方案與規(guī)劃，進(jìn)行精準(zhǔn)化、細(xì)致化的計(jì)算，同時(shí)對(duì)工程施工的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行全面化的分析考察，最終制定出最佳方案。如若遇到工地環(huán)境較為復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)大、工程結(jié)構(gòu)煩瑣等情況，要專門聘請(qǐng)專家，對(duì)圖紙以及實(shí)際吊裝方案，進(jìn)行實(shí)際的考察探究，論證高性能混凝土吊裝方案的可行性，并且能夠根據(jù)可能出現(xiàn)的突發(fā)問題，制定一系列的緊急預(yù)案。針對(duì)吊裝過程中可能涉及的大型機(jī)械設(shè)備，必須要保證其證件齊全、無故障，操作施工人員也要具備較高的專業(yè)素養(yǎng)，擁有豐富的吊裝經(jīng)驗(yàn)。在涉及吊裝作業(yè)的區(qū)域當(dāng)中，放置相應(yīng)的警示牌，必要的情況下也要對(duì)周圍進(jìn)行封鎖，防止出現(xiàn)人員受傷的情況。在吊裝過程中的所有操作，都應(yīng)當(dāng)按照要求與計(jì)劃進(jìn)行實(shí)施，如若吊裝過程中出現(xiàn)了搖晃過大的情況，及時(shí)停下等待，等到其穩(wěn)定后，再繼續(xù)開展作業(yè)。堅(jiān)決不能出現(xiàn)高性能混凝土高度超過吊罐頂部的情況，防止中途出現(xiàn)掉落，應(yīng)當(dāng)提前預(yù)留出一定的高度，給可能出現(xiàn)的搖晃問題留有一定的空間。吊裝完成進(jìn)行卸料時(shí)，施工人員也應(yīng)當(dāng)在側(cè)面進(jìn)行操作，便于后續(xù)開展吊罐外部的清理工作。

4 結(jié)語

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大背景下，對(duì)于道路橋梁的需求量越來越大，而現(xiàn)實(shí)施工情況中存在的各種不確定因素，給道路橋梁工程施工帶來了一定的影響。因此在這一背景下，道路橋梁工程施工質(zhì)量與效能，得到了廣泛的關(guān)注。其中，高性能混凝土具備超高耐久性、超強(qiáng)工藝性、優(yōu)良物理性，能夠有效實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)效益，充分保證均勻度與密實(shí)度。對(duì)此，在具體施工過程中要做好原材料的選擇與準(zhǔn)備以及混凝土的配比與相關(guān)運(yùn)輸工作，保證其符合澆筑工藝，后期做好相關(guān)養(yǎng)護(hù)工作，把控好吊裝工藝，保障高性能混凝土的施工質(zhì)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我國(guó)道路橋梁工程的全面、高效、科學(xué)發(fā)展。