高性能混凝土在路橋工程施工中的應(yīng)用探析

韓 偉

(太古高速公路養(yǎng)護(hù)中心，山西太原 030006)

現(xiàn)階段，隨著我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)于道路質(zhì)量的要求也越來越高，尤其是很多路面和橋梁投入使用短期內(nèi)就出現(xiàn)大量開裂和破損的現(xiàn)象，使得混凝土的強(qiáng)度及耐久性受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。在這種情況下，對(duì)高強(qiáng)度混凝土澆筑技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究對(duì)于提高路橋工程的使用壽命有著極其重要的意義。

1 高強(qiáng)度混凝土的設(shè)計(jì)要求及應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

現(xiàn)階段，隨著我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)于道路質(zhì)量的要求也越來越高，尤其是很多路面和橋梁投入使用短期內(nèi)就出現(xiàn)大量開裂和破損的現(xiàn)象，受到相關(guān)領(lǐng)域人士的高度重視。在這種情況下，我國(guó)的公路工程必定會(huì)朝著低維護(hù)長(zhǎng)壽命的要求發(fā)展。目前，我國(guó)對(duì)路面建設(shè)的混凝土抗拉強(qiáng)度要求為不低于17 MPa，并對(duì)混凝土路面的致密性和抗?jié)B性都提出了較高的要求，這就需要采用高強(qiáng)度混凝土來實(shí)現(xiàn)。

在路橋工程建設(shè)中，雖然強(qiáng)度這一指標(biāo)是主要的質(zhì)量衡量因素，但如果片面強(qiáng)調(diào)強(qiáng)度的話就會(huì)忽略混凝土的耐久性，且實(shí)現(xiàn)混凝土的全面性能是不科學(xué)的。所以，筆者認(rèn)為，對(duì)于高性能混凝土設(shè)計(jì)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):第一，以增強(qiáng)混凝土的耐久性為主要設(shè)計(jì)原則，可以采用摻加足量的礦物細(xì)摻料，降低水膠比，添加高效外加劑等措施來提升混凝土的耐久性能;第二，混凝土應(yīng)該具備較高的抗折強(qiáng)度，這樣就能夠在極大程度上提升道路的載荷能力，同時(shí)降低路面的厚度，減少建設(shè)成本，并增加工程的使用壽命;第三，充分關(guān)注塑性混凝土的性能，同時(shí)要重視工程不同部位的特殊性能要求，提高混凝土在工程不同部位的應(yīng)用，同時(shí)確保工程的使用效益。在公路和橋梁工程中，采用高性能混凝土具有以下優(yōu)點(diǎn):第一，采用高性能混凝土澆筑而成的路面和橋面具有極強(qiáng)的耐久性，能夠使路橋面在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)擁有良好的抵抗氣候和環(huán)境破壞的能力，真正達(dá)到低維護(hù)長(zhǎng)壽命的要求;第二，采用高性能混凝土澆筑而成的路面和橋面都有著極強(qiáng)的抗折強(qiáng)度，能夠提升路橋面的承載能力和使用壽命，同時(shí)在極大程度上降低工程的建設(shè)成本;第三，在高性能混凝土干縮路面時(shí)，由于其表面密實(shí)而不容易出現(xiàn)收縮裂縫。

2 高性能混凝土在路橋工程中的應(yīng)用

1)高性能混凝土在路面澆筑中的應(yīng)用。在路面澆筑中，高性能混凝土有著足夠高的力學(xué)強(qiáng)度，而且以其良好的體積穩(wěn)定性、耐久性能夠確保路基穩(wěn)定不下沉，更能使路面承受滲透、冰凍、磨損等長(zhǎng)時(shí)間的惡劣環(huán)境侵蝕，從而提高路面質(zhì)量。高性能混凝土除了具有十分突出的耐久性之外，還具有較高的流動(dòng)性、粘聚性和可澆筑性，這些優(yōu)點(diǎn)都能夠使路面的施工質(zhì)量提高，還能夠提高工程的性能。但在具體應(yīng)用配置過程中，應(yīng)該注意以下三點(diǎn):第一，選擇優(yōu)質(zhì)的原材料，充分考慮混凝土的施工工藝，選擇高流態(tài)的混凝土;第二，外加劑應(yīng)該選用高效的復(fù)合型外加劑;第三，在配置混凝土?xí)r，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化，充分考慮其流動(dòng)性，適當(dāng)?shù)奶砑右恍┙?jīng)過處理的工業(yè)廢料，如硅灰、粉煤灰和礦渣等。此外，在澆筑混凝土路面時(shí)，要充分關(guān)注高性能混凝土的各方面優(yōu)點(diǎn)及性能，結(jié)合工程的實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)的運(yùn)用，這樣可以進(jìn)一步增強(qiáng)混凝土路面的質(zhì)量和使用壽命。2)高性能混凝土在橋梁中的應(yīng)用。在橋梁工程施工過程中，對(duì)于混凝土高性能的要求并不僅局限于強(qiáng)度這一個(gè)指標(biāo)，而是綜合強(qiáng)度、耐久性及后期養(yǎng)護(hù)難易程度、工程造價(jià)等各方面指標(biāo)。由于高性能混凝土相對(duì)于普通混凝土具備的各種優(yōu)越性能，能夠確保工程項(xiàng)目在長(zhǎng)期惡劣環(huán)境下使用，所以，一般多應(yīng)用于離岸結(jié)構(gòu)或長(zhǎng)大跨橋梁等的主梁、墩部和墩基，這樣才能夠最大限度的發(fā)揮其作用，提高橋梁的使用壽命和經(jīng)濟(jì)效益。比如我國(guó)上海市建設(shè)的東海大橋中，墩基、墩部與主梁都是采用高性能混凝土澆筑而成，其中，混凝土是采用粉煤灰、礦粉等多種工業(yè)廢料結(jié)合特制的拌合料進(jìn)行優(yōu)化配置，按照一定的配合比配制而成，不僅便于澆筑施工，降低了工程造價(jià)，而且具有極為優(yōu)異的耐久性、強(qiáng)度、抗腐蝕性能及其他各方面性能。通過我國(guó)多地實(shí)踐應(yīng)用，總結(jié)出高性能混凝土應(yīng)用于橋梁具有以下優(yōu)點(diǎn):第一，使橋梁的主梁間距更大;第二，橋梁的跨徑更長(zhǎng);第三，橋梁具有十分優(yōu)異的耐久性;第四，具有十分穩(wěn)定的力學(xué)性能和其他性能;第五，工程各部位的構(gòu)件更薄，造價(jià)較低。

3 高強(qiáng)度混凝土在路橋工程施工中的注意事項(xiàng)

1)關(guān)于高強(qiáng)度混凝土的攪拌方面，必須確保其均勻，流動(dòng)性良好。所以應(yīng)該選擇性能良好的攪拌設(shè)備，比如選用逆流式攪拌機(jī)、臥軸式攪拌機(jī)，都能夠在較短的時(shí)間內(nèi)攪拌出均勻性良好的混凝土，如選擇其他設(shè)備，必須在攪拌之前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)攪拌器的均勻性進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)證。2)在完成原材料的選擇之后，開始配制高性能混凝土?xí)r，必須精確控制好原材料的計(jì)量，最大限度確保拌合物配比波動(dòng)誤差最小化，從而確保高性能混凝土的穩(wěn)定性。此外，高性能混凝土所采用的砂石含水量也是影響其性能的一個(gè)關(guān)鍵因素，即使攪拌設(shè)備上安裝有先進(jìn)的含水量控制與測(cè)量?jī)x器，混凝土攪拌人員也應(yīng)該充分關(guān)注，在實(shí)際操作中對(duì)混凝土和設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的觀察，尤其對(duì)于正在攪拌的混凝土而言，如果在攪拌過程中稠度產(chǎn)生較大的波動(dòng)時(shí)，必須及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整和修復(fù)，確?；炷粮黜?xiàng)性能的穩(wěn)定性。3)當(dāng)完成高性能混凝土澆筑后，必須進(jìn)行合理的防護(hù)。比如說高性能混凝土的水灰比相對(duì)普通混凝土較小，通常都不會(huì)泌水，或者只有少量泌水，因此，為了避免塑性混凝土收縮過程中產(chǎn)生裂縫，就必須在完成澆筑后進(jìn)行及時(shí)的養(yǎng)護(hù);此外，相對(duì)于普通混凝土而言，高性能混凝土的膠凝材料用量比例更大，一旦內(nèi)外溫差存在較大差距時(shí)就可能產(chǎn)生溫度裂縫，為了避免這種情況，必須在完成澆筑后采取合理的保溫措施。

4 結(jié)語

隨著我國(guó)路橋工程的日益增多，對(duì)路面和橋梁質(zhì)量與壽命的要求也越來越高。高性能混凝土以其高耐久性與廣泛的適用性得到了極為廣泛的應(yīng)用。但在具體應(yīng)用過程中，應(yīng)該充分結(jié)合工程實(shí)際特點(diǎn)和客觀要求進(jìn)行開發(fā)與利用，最大限度發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，此外，高性能混凝土在突破傳統(tǒng)混凝土技術(shù)性能的同時(shí)，對(duì)于能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)及工程造價(jià)等方面也有著十分重要的意義。換言之，從戰(zhàn)略角度來看，高性能混凝土的應(yīng)用，不僅能夠在極大程度上提高工程的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還能夠推動(dòng)我國(guó)路橋行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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