高性能混凝土應(yīng)用于道路橋梁施工的要點分析

張良

[摘 要]隨著交通投資力度的加大，道路橋梁研究取得了豐碩成果。本文根據(jù)實踐經(jīng)驗，主要研究了高性能混凝土的應(yīng)用方法，總結(jié)了其性能特點和主要種類，對道路橋梁施工中高性能混凝土的應(yīng)用進(jìn)行了詳盡分析。

[關(guān)鍵詞]道路橋梁 高性能混凝土 應(yīng)用

中圖分類號：T2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）07-0155-01

近些年來，各地紛紛組建省級交通投資集團(tuán)，加大了道路交通建設(shè)規(guī)模與投資額度。在施工時，高性能混凝土作為一種對原材料和制造工藝要求十分嚴(yán)格的混凝土材料，廣泛應(yīng)用于橋梁、道路和高層建筑。這些對混凝土性能要求較高的建設(shè)工程，要求確保高性能混凝土能夠滿足設(shè)計性能要求，需要對混凝土配合比和施工工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制，從而保證施工質(zhì)量。

1.高性能混凝土性能特點與主要種類

1.1 更高強(qiáng)度

混凝土強(qiáng)度是最重要的性能之一，直接影響到建設(shè)工程的穩(wěn)定性和安全性。高性能混凝土建設(shè)工程往往有著更高的抗壓與抗剪能力，這是因為高性能混凝土有著更高的強(qiáng)度。高性能混凝土結(jié)構(gòu)除了強(qiáng)度高之外，其耐磨性能和抗沖切能力也優(yōu)于常規(guī)混凝土，有著更高的耐久性?；炷两Y(jié)構(gòu)在使用過程中，受到氣溫變化、干濕交替、風(fēng)吹雨淋和工作載荷的影響，會出現(xiàn)老化的問題，出現(xiàn)裂縫并逐漸擴(kuò)展，混凝土炭化，鋼筋腐蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和安全性能下降。而高性能混凝土由于有著更高的強(qiáng)度和耐磨性，對外界環(huán)境變化有著很高的抗性，耐久性優(yōu)于普通混凝土。

1.2 更好穩(wěn)定性

混凝土穩(wěn)定性主要指體積穩(wěn)定性?；炷馏w積穩(wěn)定性對建設(shè)工程結(jié)構(gòu)受力形式有著很大的影響。如果混凝土穩(wěn)定性不良，可能會在使用過程中，在外界環(huán)境發(fā)生變化時由于自身體積變化導(dǎo)致較嚴(yán)重的工程結(jié)構(gòu)變形。外界溫度變化導(dǎo)致的熱漲冷縮有可能超過混凝土自身強(qiáng)度極限，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)斷裂。與傳統(tǒng)混凝土比較，高性能混凝土的穩(wěn)定性更高，憑借其特殊的原材料和更科學(xué)的配合比表現(xiàn)出了更好的性能，在滿足性能要求的同時能夠有效減少混凝土用量，減輕自重，從而加快施工進(jìn)度，節(jié)省成本。

1.3 更高性價比

高性能混凝土生產(chǎn)工藝優(yōu)良，原材料質(zhì)量高于普通混凝土，經(jīng)過科學(xué)的配合比設(shè)計和高質(zhì)量的施工，能夠獲得更加密實平整的混凝土結(jié)構(gòu)。高性能混凝土有著更高的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，能夠延長建設(shè)工程的使用年限，降低施工人員勞動強(qiáng)度，加快工期，無疑是一種高性價比的混凝土種類。

1.4 鋼纖維混凝土與鋼管混凝土

在道路橋梁工程中，鋼纖維混凝土的應(yīng)用比較常見。鋼纖維混凝土是一種由水泥、集料、外加劑、鋼纖維混合形成的混凝土材料，在結(jié)構(gòu)中有含量很高的鋼纖維，從而顯著提高了混凝土的抗拉性能和抗裂性能，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度顯著上升，耐久度也明顯高于普通混凝土，是一種在道路橋梁工程建設(shè)中普遍應(yīng)用的混凝土材料。

鋼管混凝土則是一種在薄壁鋼管中灌注混凝土的結(jié)構(gòu)形式，從19世紀(jì)80年代開始就在建筑工程施工中廣泛應(yīng)用，一般在道路橋梁關(guān)鍵位置應(yīng)用，能夠有效提高道路橋梁工作載荷，而且鋼管混凝土施工無需配筋，因此施工速度比普通鋼筋混凝土更快，保證了橋梁的耐久性和安全性。

2.道路橋梁高性能混凝土的施工工藝要點

2.1 施工準(zhǔn)備

拌制混凝土之前首先檢查施工機(jī)械設(shè)備、工具、材料質(zhì)量，以確保混凝土拌制澆筑工作能夠連續(xù)進(jìn)行。拌制之前要將稱量設(shè)備送檢，使用高精度的電子秤稱量材料用量，發(fā)現(xiàn)稱量設(shè)備異常立即進(jìn)行校驗維修，按照設(shè)計配合比計算材料用量，精確稱量，做好記錄。

2.2 試澆筑

正式施工之前首先按照混凝土構(gòu)件環(huán)境、設(shè)備、施工溫度等條件，制定澆筑方案，并進(jìn)行試筑。根據(jù)試筑構(gòu)件的性能檢測結(jié)果，了解該建筑方案下高性能混凝土結(jié)構(gòu)件的施工性能，重點檢查坍落度在不同時間段內(nèi)的變化，以及混凝土結(jié)構(gòu)可泵性、和易性、振搗性能等指標(biāo)是否符合設(shè)計方案要求。

2.3 澆筑施工

2.3.1高性能混凝土拌制

首先精確測定粗細(xì)骨料的含水量，同時確定天氣變化和環(huán)境變化導(dǎo)致的粗細(xì)骨料含水量變化情況，對施工配合比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。一般在施工中每班測量一次，雨天隨時監(jiān)測，根據(jù)測定結(jié)果調(diào)整水用量，改變配合比。拌制過程中嚴(yán)禁在拌合物出機(jī)之后再加水，并且拌和過程中要進(jìn)行坍落度、和易性試驗觀察，測定坍落度于含氣量，拌制結(jié)束清理施工設(shè)備。拌制投料要按照一定的順序進(jìn)行，首先投入砂石水泥，之后投放粉煤灰，攪拌均勻之后再加水和減水劑以及其他外加劑，每添加一種材料，都至少要攪拌30s，但是總攪拌時間要控制在2min-3min以內(nèi)，且坍落度要控制在190mm±20mm，含氣量不超過4%?；炷涟柚扑俣纫暆仓俣榷?，二者要緊密配合，根據(jù)澆筑需求適當(dāng)調(diào)整，如果澆筑意外間歇，攪拌機(jī)與運輸車內(nèi)的混凝土不能灌入輸送泵。

夏季施工，在氣候溫度較高或者陽光劇烈時，需要采取必要措施降低澆筑溫度，避免出現(xiàn)溫度裂縫。可采取措施降低材料溫度，例如選擇傍晚或者夜晚進(jìn)行混凝土拌制施工，冷卻集料，確保混凝土入模溫度不超過30℃，且集料存放場地要設(shè)置遮陽棚。冬期施工，混凝土入模溫度不能低于10℃，可選擇加熱水的方式提高拌合物溫度，但是水溫不能超過60%，養(yǎng)護(hù)階段要做好必要的保溫措施。

2.3.2泵送

高性能混凝土使用專用混凝土攪拌運輸車進(jìn)行運輸，通過混凝土輸送泵和布料機(jī)澆筑橋梁梁體。泵送施工中要確?；炷凛斔凸苈菲鹗妓蕉沃辽?5m，除了出口位置，其余輸送管路均不能使用軟管。泵送開始之前固定輸送管路，并先用水泥砂漿潤滑泵送管路內(nèi)壁，泵慢速運轉(zhuǎn)，當(dāng)所有設(shè)備都就緒之后開始泵送，要保證連續(xù)泵送不能中斷。氣溫較高時，使用濕海綿包裹輸送管路，泵送將要結(jié)束前要計算所需混凝土用量，及時告知混凝土拌制站。

2.3.3澆筑

在梁兩端分別布置一臺布料機(jī)，現(xiàn)場人員操作布料機(jī)將混凝土準(zhǔn)確導(dǎo)入模板內(nèi)，盡量布料均勻，保持布料機(jī)輸送管路出口和鋼筋之間的距離，避免直接接觸。遵循先腹底板中部、再底板兩側(cè)、后腹板頂部、最后頂板的布料順序，連續(xù)澆筑，一次成型。采用斜向分段、水平分層的澆筑方法，上下兩層混凝土之間時間間隔不能超過30min，第一層和最后一層之間不超過6h，即整梁在6h內(nèi)澆筑完成。夏季盡量在低溫時段進(jìn)行施工，模板溫度不能超過35℃，混凝土拌合料入模溫度不能超過30℃，為了避免高性能混凝土骨料分離，要求泵送混凝土和布料時拌合料下落距離不能超過2m，并且施工中注意避免成孔管道出現(xiàn)偏移扭曲。

布料機(jī)出料軟管至少要有兩人進(jìn)行操作控制，底板和腹板布料出料孔不能正對成孔膠管，也不能朝向外模翼板，移動布料機(jī)，下料口要使用容器接納，避免混凝土落在頂板上，導(dǎo)致干灰、夾渣。澆筑底板，箱梁軸線中部要預(yù)留一部分空間，避免腹板澆筑時因壓力過大使混凝土從底板涌出。腹板澆筑完畢之后，再補(bǔ)齊底部混凝土，抹平。腹板分多層澆筑施工，確保兩側(cè)混凝土高度相同，避免因為高度不同導(dǎo)致內(nèi)模偏移和擠壓。此后開始振搗，使用插入式振搗器配合附著式振動器聯(lián)合振搗，每點振搗20-30s，深入到下層混凝土100mm，避免觸碰成孔管道，梁端支座和預(yù)埋鋼板位置要適當(dāng)加強(qiáng)振。施工結(jié)束之后要做好養(yǎng)護(hù)工作，夏季自然灑水養(yǎng)護(hù)，至少養(yǎng)護(hù)7d，冬季做好保溫措施，可覆蓋草簾棉被或者泡沫保溫板。

結(jié)語

為發(fā)揮高性能混凝土在道路橋梁施工中的性能優(yōu)勢，施工單位要按照規(guī)范施工程序進(jìn)行操作，同時對施工過程加強(qiáng)監(jiān)督，才能夠保證施工質(zhì)量。

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