高性能混凝土在公路橋梁施工中的應(yīng)用分析

王東祥

(山西省公路局大同分局)

高性能混凝土在公路橋梁施工中的應(yīng)用分析

王東祥

(山西省公路局大同分局)

摘 要:對高性能混凝土的特性及其在公路橋梁施工中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望對讀者有所幫助。

關(guān)鍵詞:高性能混凝土;公路橋梁施工;混凝土施工

1 高性能混凝土特性

1.1 高性能混凝土結(jié)構(gòu)特性

(1)高耐久性:高性能混凝土的高耐久性表現(xiàn)在其抗自然老化與抗人為開裂性能強(qiáng)?；炷磷匀焕匣侵钙湓诨炷帘┞┰诳諝庵?，經(jīng)過季節(jié)變化，受到雨雪、日曬、雨淋等的侵?jǐn)_混凝土整體結(jié)構(gòu)受到破壞，出現(xiàn)自然開裂、土質(zhì)疏松、整體剝落等現(xiàn)象。另外，混凝土工程受到酸雨和二氧化碳的腐蝕發(fā)生了碳化，導(dǎo)致混凝土公路橋梁工程受到破壞無法使用?；炷凉こ倘藶殚_裂是指混凝土公路橋梁在使用過程中，因?yàn)檐囕v的長時間碾壓或者車輛超載超過了混凝土路面的設(shè)計(jì)承受能力，造成路面的破損、開裂等現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土公路橋梁工程受到破壞無法使用。加強(qiáng)混凝土抗自然老化與抗人為開裂性能是提高公路橋梁使用強(qiáng)度和使用壽命的一種方式。所以采用高性能混凝土施工，增強(qiáng)混凝土的密實(shí)度和穩(wěn)定性能夠?qū)炷凉窐蛄耗途眯云鸬揭欢ǖ膹?qiáng)化作用。高性能混凝土的密實(shí)度與穩(wěn)定性是普通混凝土的3～10倍，具有良好的抗雨雪、抗日曬、抗雨淋、抗碳化、抗腐蝕的特性。

(2)高強(qiáng)度:高性能混凝土的高強(qiáng)度性能是其必須具有的特性?；炷翉?qiáng)度要求與結(jié)構(gòu)特性之間的關(guān)系與混凝土應(yīng)用要求緊密相連。在公路橋梁施工中，不同部分所需要的混凝土強(qiáng)度性能也不同，有的部分需要混凝土短期具有高強(qiáng)度，有的部分需要混凝土抗壓、抗剪能力強(qiáng)，有的部分需要混凝土具有抗磨、抗疲勞等特性，所以對于公路橋梁施工中的混凝土使用部分要充分了解。例如:高性能混凝土在公路橋梁施工中可以應(yīng)用在大跨度結(jié)構(gòu)橋梁建筑工程中減小斷面構(gòu)件部分，采用C80強(qiáng)度混凝土可以提高橋梁的承載能力一倍以上，并且通過減小橋梁斷面構(gòu)件部分，降低了橋梁的自身重量，增強(qiáng)了大跨度橋梁的使用壽命。

(3)高工藝性:高性能混凝土的高工藝性是公路橋梁施工質(zhì)量的保障。高性能混凝土的施工工藝要求非常嚴(yán)格，其中包括混凝土的攪拌、澆灌、振搗等每道工序都要嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工才能保證高性能混凝土的品質(zhì)符合公路橋梁的施工需要。嚴(yán)格按照高性能混凝土施工要求制作出來的混凝土具有非常好的密實(shí)度和嚴(yán)整性，并且振搗不出現(xiàn)離析、性能穩(wěn)定，施工后的路面平整、光潔、耐磨性強(qiáng)。

(4)高穩(wěn)定性:高性能混凝土的高穩(wěn)定性是混凝土使用的最終標(biāo)準(zhǔn)?；炷恋姆€(wěn)定性體現(xiàn)在不變形、不收縮、不變彈性、不產(chǎn)生裂縫。影響公路橋梁混凝土變形的因素很多，如雨雪、日曬、雨淋、碳化、腐蝕等。通過提高混凝土的水泥用量和水泥標(biāo)號，適當(dāng)降低用水量可以提高混凝土的密實(shí)度和耐久性。

1.2 高性能混凝土物理特性高性能混凝的一個主要的物理特性是其承載能力

在公路橋梁施工中使用高性能的混凝土可以提高路面的承載能力，增強(qiáng)路面的使用壽命，并且對于環(huán)境的影響具有很好的抗雨雪、抗日曬、抗雨淋、抗碳化、抗腐蝕的特性。高性能混凝土具有的物理特性還包括:高粘聚性、高強(qiáng)度、高流動性、高早強(qiáng)性、高可澆筑性，使用高性能混凝土已經(jīng)成為公路橋梁施工中不可或缺的組成部分，對于公路橋梁施工中長期暴露或者環(huán)境惡劣條件下施工具有很好的使用價(jià)值。

2 高性能混凝土施工工藝

2.1 高性能混凝土的原材料

(1)水泥:高性能混凝土強(qiáng)度等級要真實(shí)，混凝土標(biāo)號要與水泥的細(xì)度、礦物成分一致。

(2)摻和料:摻和料是提高混凝土各項(xiàng)性能的主要材料。在公路橋梁施工中，需要一些特殊要求的混凝土性能需要對混凝土添加適當(dāng)含量的摻和料，摻和料可以改變混凝土內(nèi)部化學(xué)結(jié)構(gòu)，對于增強(qiáng)混凝土路面的抗磨性、耐久性、抗腐蝕性有很好的表現(xiàn)。

(3)外加劑:高性能混凝土都需要添加與使用水泥相融合的外加劑，外加劑對于混凝土的特性能夠控制混凝土凝結(jié)的時間、增強(qiáng)混凝土的密實(shí)度、提高混凝土的耐久性、降低混凝土的坍落度。

(4)集料:高性能混凝土的集料起到的是強(qiáng)化混凝土強(qiáng)度的作用，在高性能混凝土水灰比較小的情況下確?；炷恋拿軐?shí)度。

2.2 高性能混凝土攪拌設(shè)備

高性能混凝土攪拌設(shè)備通常采用臥軸式攪拌機(jī)或者逆流式攪拌機(jī)，因?yàn)楦咝阅芑炷恋臄嚢栊枰３志鶆蛐浴?/p>

2.3 高性能混凝土配制方法

(1)水膠比:高性能混凝土水膠比是混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素，在公路橋梁施工中，確定施工要求，設(shè)計(jì)施工標(biāo)準(zhǔn)，再根據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)確定水膠比。

(2)水泥與水的配比用量:高性能混凝土的水泥與水的配比用量是混凝土性能穩(wěn)定的關(guān)鍵，根據(jù)公路橋梁施工中不同部分的實(shí)際需要，譬如:坍落度、骨料種類、粒徑等確定水泥與水的配比。

(3)砂率:高性能混凝土的砂率要求越小越好，通常高性能混凝土砂率要求為34% ～44%，因?yàn)樯奥实臏p小可以降低高性能混凝土的水泥用量，從而降低施工成本。

(4)高效減水劑:高性能混凝土使用高效減水劑的目的是提高混凝土的粘聚性。

(5)摻和料:摻和料可以改變混凝土內(nèi)部化學(xué)結(jié)構(gòu)，對于增強(qiáng)混凝土路面的抗摩性、耐久性、抗腐蝕性有很好的表現(xiàn)。

2.4 高性能混凝土運(yùn)輸

高性能混凝土的運(yùn)輸需要保證混凝土運(yùn)輸途中不發(fā)生分層、離析和漏漿。所以在運(yùn)輸途中一定保證混凝土的保溫控制，盡量減少混凝土運(yùn)輸時間和周轉(zhuǎn)次數(shù)?；炷猎诒幂斶^程中需要保證高性能混凝土能夠在1 h內(nèi)泵送完成，如果出現(xiàn)泵送停滯問題，盡可能在15 min內(nèi)解決問題，防止高性能混凝土發(fā)生離析現(xiàn)象。

2.5 高性能混凝土澆筑

高性能混凝土的澆筑質(zhì)量是確保公路橋梁承載能力和耐久能力的關(guān)鍵，混凝土的澆筑過程需要多道工序，其中包括布料;攤平;搗實(shí);抹面;修整等。在進(jìn)行高性能混凝土澆筑時要控制混凝土的入模溫度、混凝土攪拌坍落度和含氣量等。混凝土澆筑通常采用分層連續(xù)推移澆筑，每次泵送混凝土使的攤鋪厚度控制在≤600 mm，間隔時間控制在≤90 min。高性能混凝土的澆筑通常采用插入式高頻振搗棒、附著式平板振搗器、表面平板振搗器等振搗設(shè)備，在高性能混凝土振搗時避免碰撞模板、鋼筋和預(yù)埋鐵件，振搗時間控制在30 s之內(nèi)。

2.6 高性能混凝土養(yǎng)護(hù)

高性能混凝土在進(jìn)行澆筑后需要對其立即濕養(yǎng)護(hù)，通過濕養(yǎng)護(hù)可以確保高性能混凝土在所需要的溫度與濕度環(huán)境下硬化。公路橋梁高性能混凝土施工后拆除模板需要先將非承重板拆除，再將承重板拆除，拆除所有的模板后迅速對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，如果發(fā)現(xiàn)有漏水或者滲水問題及時對其進(jìn)行襯砌內(nèi)注漿，最后對路面裂縫進(jìn)行填補(bǔ)。

3 結(jié)束語

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，高性能混凝土的性能將更加高強(qiáng)、耐久、穩(wěn)定和容易施工，并且高性能混凝土的應(yīng)用范圍越來越廣，這需要我們不斷努力和總結(jié)，使高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)更加完善。

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［1］楊圣學(xué).淺談高性能混凝土在道路橋梁工程中的應(yīng)用［J］.大科技:科技天地，2011，(19).

［2］趙紀(jì)青.高性能混凝土在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用探討［J］.商情，2010，(17).

［3］呂作風(fēng).道路橋梁中高性能混凝土的應(yīng)用［J］.黑龍江科技信息，2010，(1).

中圖分類號:U445

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1008－3383(2013)04－0087－01

收稿日期:2012－11－27