橋梁高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)研究

何良華，何良勇

(1. 江西省高速公路投資集團有限責(zé)任公司宜春管理中心;2. 江西省公路橋梁工程局)

0 引 言

高性能混凝土作為一種新技術(shù)混凝土，是以充分提高傳統(tǒng)混凝土性能作為目標(biāo)設(shè)計的混凝土，與傳統(tǒng)的混凝土相比高性能混凝土具有承載能力強、彎拉強度高、抗?jié)B性能好、耐久性強以及施工性能好的混凝土。近年來，我國橋梁工程建設(shè)項目日益增多，橋梁結(jié)構(gòu)的不斷創(chuàng)新以及施工工期的緊張對于混凝土材料的性能也提出了更高的要求，高性能混凝土在橋梁工程施工中的應(yīng)用也日益廣泛，對于提高橋梁工程施工質(zhì)量也發(fā)揮了重要的作用。但是由于部分橋梁工程施工中，未能結(jié)合高性能混凝土的特點進(jìn)行混凝土工程施工，因而導(dǎo)致混凝土工程施工出現(xiàn)了一些質(zhì)量問題。因此，明確高性能混凝土對于施工工藝的不同要求，強化高性能混凝土工程施工管理，提高高性能混凝土工程施工質(zhì)量，已經(jīng)成為橋梁工程高性能混凝土工程施工的關(guān)鍵內(nèi)容。

1 高性能混凝土的施工材料及其質(zhì)量要求

(1)水泥。用于橋梁工程高性能混凝土施工的水泥一般選擇低水化熱和低堿含量的普通硅酸鹽水泥，標(biāo)號按照混凝土的強度等級綜合選擇32.5 級或者42.5 級的水泥，對于大體積混凝土則可以選擇使用礦渣水泥，同時控制水泥中的C3A 含量應(yīng)小于8%，堿含量不超過0.06%，其他各項指標(biāo)均應(yīng)滿足《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》中的技術(shù)要求。

(2)粗集料。對于粗集料的選擇，首要條件便是應(yīng)選擇不具有堿－集料反應(yīng)活性的堅硬耐久的粗集料，以免后期由于堿－集料反應(yīng)造成混凝土的開裂。為了確保高性能混凝土的強度，粗集料的指標(biāo)應(yīng)該重點針對以下指標(biāo)控制:壓碎值≤8%，針片狀含量≤10%，含泥量≤0.5%，泥塊含量≤0.25%，堅固性硫酸鈉溶液試驗質(zhì)量損失≤8%，其它技術(shù)指標(biāo)符合技術(shù)規(guī)程的要求。

(3)細(xì)集料。對于用于高性能混凝土工程施工的細(xì)集料，應(yīng)該控制含泥量≤1.5%，泥塊含量≤0.5%，堅固性硫酸鈉溶液試驗質(zhì)量損失≤8%，細(xì)度模數(shù)在2.6 ～3.0 范圍內(nèi)。

(4)礦粉。礦粉質(zhì)量應(yīng)該滿足《高強高性能混凝土用礦粉外加劑》中的相關(guān)要求，同時在重點指標(biāo)的控制上，比表面積宜大于550 m2/kg，礦粉需水量比≤100%，燒失量≤5%。

(5)粉煤灰。在高性能混凝土中使用粉煤灰的主要目的便是通過摻加使用粉煤灰來降低水泥的水化熱，避免混凝土開裂問題的發(fā)生，對于粉煤灰的質(zhì)量控制應(yīng)該按照《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》以及《高強高性能混凝土用礦粉外加劑》中的相關(guān)要求進(jìn)行控制，同時控制需水量比≤100%，燒失量≤5%，三氧化硫含量≤2。

(6)高效減水劑。對于泵送混凝土一般需要摻加使用高效減水劑，以便于延緩水泥水化反應(yīng)，同時降低水化熱，對于這些外摻劑的使用，應(yīng)嚴(yán)格按照《混凝土外加劑》以及《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中的相關(guān)要求進(jìn)行質(zhì)量控制。

2 高性能混凝土配合比設(shè)計

(1)水膠比。水膠比作為高性能混凝土配合比設(shè)計的關(guān)鍵，直接關(guān)系到高性能混凝土的質(zhì)量。對于高性能混凝土配比設(shè)計的突出特點便是較低的水膠比，為了確保高性能混凝土具有較好的抗?jié)B透性能以及耐久性能，應(yīng)該將混凝土的水膠比控制在0.4 以內(nèi)，以提高高性能混凝土的密實性能。

(2)漿集比。漿集比主要會影響到混凝土的工作性能，同時也會對高性能混凝土的強度、彈性模量以及干縮率造成不同程度的影響。由于要求高性能混凝土必須具有較好的流動性，因此這就要求高性能混凝土的膠凝材料總用量必須滿足要求，通常情況下一般控制在300 ～550 kg/m3范圍內(nèi)。

(3)砂率的控制。在高性能混凝土水膠比固定的前提下，砂率會直接影響到高性能混凝土的工作性能，由于高性能混凝土的用水量一般很小，因此這就需要增加砂率來提高高性能混凝土的工作性質(zhì)，一般情況下，高性能混凝土的砂率一般控制在40% ～45%左右。

3 橋梁工程高性能混凝土的施工

(1)高性能混凝土的運輸。高性能混凝土的運輸一般采用混凝土運輸車運送，為了確保橋梁工程混凝土澆筑作業(yè)施工的持續(xù)進(jìn)行，對于混凝土運輸設(shè)備應(yīng)該配備足夠數(shù)量的車輛，同時對于高性能混凝土的運輸車輛，應(yīng)該采取相應(yīng)的保溫隔熱措施進(jìn)行防護。同時應(yīng)該盡可能的減少高性能混凝土運輸車輛的轉(zhuǎn)載次數(shù)以及運輸時間，對于混凝土運輸車輛的攪動轉(zhuǎn)速，可以控制在2 ～4 r/min 左右，在到達(dá)施工作業(yè)現(xiàn)場之后，可以先高速旋轉(zhuǎn)將混凝土送入泵車受料斗或混凝土料斗中。在混凝土運抵施工現(xiàn)場后，應(yīng)該及時的對高性能混凝土的坍落度進(jìn)行質(zhì)量檢查，指標(biāo)可以參考表1 執(zhí)行:

表1 混凝土拌合物性能

(2)高性能混凝土的澆筑。對于高性能混凝土的澆筑應(yīng)該采取分層澆筑的方式，在高性能混凝土澆筑過程中，避免隨意設(shè)置施工縫，分層厚度應(yīng)該根據(jù)混凝土拌合站的能力、運輸條件、澆筑速度、振搗能力和結(jié)構(gòu)要求等綜合確定，同時最大攤鋪厚度不宜超過40 cm，泵送混凝土的攤鋪厚度不宜大于60 cm，澆筑層厚可以參考表2 執(zhí)行:

表2 高性能混凝土的澆筑層厚

需要注意的是，在高性能混凝土澆筑施工作業(yè)過程中，為了避免混凝土出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，在高處向模板內(nèi)傾卸混凝土作業(yè)時，應(yīng)該嚴(yán)格控制混凝土的傾落高度不超過2 m，高度超過2 m 的情況應(yīng)該使用串筒、溜管或振動溜管進(jìn)行混凝土的輔助澆筑。

(3)高性能混凝土的振搗。對于混凝土的振搗施工作業(yè)，通常情況下，一般選擇使用插入式振搗棒振搗，對于預(yù)應(yīng)力構(gòu)件或者是薄層混凝土則可以使用平板振動器振搗。對于混凝土的振搗應(yīng)該確?；炷帘砻娌辉傧鲁粱蛘呤浅霈F(xiàn)氣泡，確保混凝土表面平坦并出現(xiàn)泛漿。在混凝土振搗技術(shù)之后應(yīng)該及時的進(jìn)行混凝土表面的修整、抹平處理。在高性能混凝土振搗過程中，避免出現(xiàn)重復(fù)振搗現(xiàn)象，在振搗過程中應(yīng)該時時檢查模板支撐的穩(wěn)定性和接縫，以免出現(xiàn)漏漿等問題的發(fā)生。

(4)橋梁高性能混凝土養(yǎng)護。對于橋梁工程的擴大基礎(chǔ)、承臺、墩臺、支承墊石、梁面防護層以及混凝土，其養(yǎng)護方式一般是采用覆蓋麻布、草簾等，并通過噴霧灑水養(yǎng)護7 d以上的方式進(jìn)行養(yǎng)生。對于大體積混凝土，通常是采取蓄熱法進(jìn)行養(yǎng)生，通過使用塑料薄膜或者是麻袋片作為保溫材料，對大體積混凝土進(jìn)行保溫與保濕養(yǎng)生，通常情況下大體積混凝土養(yǎng)護時間不少于兩周。對于預(yù)制混凝土梁，除了采取自然養(yǎng)生的方式，同時也可以結(jié)合使用蒸汽養(yǎng)生。

4 結(jié) 語

高性能混凝土在橋梁工程施工中的應(yīng)用日益廣泛，同時對于施工工藝也提出了新的要求。在高性能混凝土工程施工過程中，施工技術(shù)人員應(yīng)該結(jié)合高性能混凝土的特性，強化高性能混凝土施工材料控制管理，同時嚴(yán)格規(guī)范施工工藝，不斷提高高性能混凝土工程施工質(zhì)量，確保高性能混凝土的技術(shù)優(yōu)勢能夠得到充分的發(fā)揮，進(jìn)而確保橋梁工程建設(shè)的順利完成。

［1］孫和平.高性能混凝土在公路橋涵工程中的應(yīng)用分析［J］.民營科技，2012，(8):162－163.

［2］吳建華，蒲心誠，劉芳.大摻量粉煤灰高性能混凝土配制技術(shù)［J］.重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2005.

［3］崔金平.粉煤灰高性能混凝土在公路隧道二次襯砌中的應(yīng)用［J］.河北建筑科技學(xué)院學(xué)報，2005.