高性能混凝土在公路橋梁施工中的應(yīng)用

田 建 力

(山西路橋集團(tuán)國際交通建設(shè)工程有限公司，山西 太原 030006)

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高性能混凝土在公路橋梁施工中的應(yīng)用

田 建 力

(山西路橋集團(tuán)國際交通建設(shè)工程有限公司，山西 太原 030006)

介紹了高性能混凝土的特點(diǎn)，從凝結(jié)時間、坍落度、配合比設(shè)計等方面，闡述了高性能混凝土在公路橋梁施工中的技術(shù)要點(diǎn)，并提出了施工過程中的質(zhì)量管理措施，有利于促進(jìn)高性能混凝土的推廣應(yīng)用。

高性能混凝土，公路，橋梁，質(zhì)量管理

0 引言

工程技術(shù)的進(jìn)步促使混凝土技術(shù)深化和發(fā)展，其重要的發(fā)展方向就是混凝土的高性能化?；炷粮咝阅芑馕吨鴮⑵鋺?yīng)用在工程中可以顯現(xiàn)出與普通混凝土的區(qū)別，在具體的施工中，高性能混凝土具有振搗時不容易產(chǎn)生離析、澆筑施工方便、抗?jié)B性能強(qiáng)以及水化熱性能強(qiáng)等多方面的特點(diǎn)。由于高性能混凝土自身的優(yōu)異技術(shù)特性和綜合性能，使其成為公路橋梁施工中關(guān)注的焦點(diǎn)。由于交通運(yùn)輸?shù)男枨笾鹉昙ぴ?，致使公路橋梁工程呈現(xiàn)大規(guī)模擴(kuò)張之勢。高性能混凝土的穩(wěn)定性、耐久性等特點(diǎn)，適用于公路橋梁工程。在實(shí)踐應(yīng)用過程中的施工技術(shù)和所應(yīng)用的混凝土原料都會不同程度的影響工程質(zhì)量，為此，必須保證高性能混凝土的優(yōu)勢在公路橋梁施工中的應(yīng)用得到充分的發(fā)揮。

1 高性能混凝土的特點(diǎn)

通常情況下，混凝土的性能和強(qiáng)度不同，其等級也有區(qū)別。普通混凝土的等級為C10～C50，而高性能混凝土的等級則處于C60～C90[1]。高性能混凝土的特點(diǎn)歸納總結(jié)主要體現(xiàn)在以下幾方面：第一，環(huán)保性高。傳統(tǒng)混凝土在應(yīng)用過程中，相比于高性能混凝土，材料使用量較大。應(yīng)用高性能混凝土，不僅能有效縮減廢舊材料，還能提升工程質(zhì)量，因此，其有利于節(jié)能減排。第二，抗壓性強(qiáng)。高性能混凝土與傳統(tǒng)混凝土相比，在原材料的配置上有明顯的不同，因而其抗壓性能超過傳統(tǒng)混凝土抗壓性能。同時，由于高性能混凝土自重較輕，使得其可以很好的確保橋梁工程具有足夠高的跨徑。這對于降低橋梁工程的造價非常有益。第三，耐久性極佳。將高性能混凝土用于公路橋梁的建設(shè)中，可以滿足公路橋梁對于荷載、抗風(fēng)能力的要求。第四，坍落度較低。傳統(tǒng)的混凝土，坍落度雖有一定的保障，但是與高性能混凝土相比，還是存在較大差距。坍落度的高低直接影響著高性能混凝土的運(yùn)輸過程中離析現(xiàn)象的發(fā)生概率。故而，使用高性能混凝土，可以兼顧保障施工工藝符合標(biāo)準(zhǔn)和減少建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋(縫隙)兩項要求[2]?？偠灾?，高性能混凝土與普通混凝土相比，其特點(diǎn)和優(yōu)勢非常顯著。

2 高性能混凝土在公路橋梁工程施工中的重要環(huán)節(jié)

2.1 凝結(jié)時間

根據(jù)高性能混凝土的特性，高性能混凝土在施工過程中要求比較高。合理控制高性能混凝土凝結(jié)時間是非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。由于工程現(xiàn)場的施工環(huán)境(氣候、溫度、濕度等)各有不同，因而，確定混凝土的冷凝時間則需進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，以使其滿足相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)要求[3]。以我國北方地區(qū)為例，冬季和夏季的初凝和終凝時間會有大概的范圍，譬如冬季的初凝時間10 h～12 h，終凝時間在此基礎(chǔ)上增加2 h(即12 h～14 h)；夏季的初凝時間12 h～14 h，終凝時間在此基礎(chǔ)上增加3 h～4 h(即15 h～18 h)[4]。冷凝時間的合理把握是保障高性能混凝土的體積穩(wěn)定性以及密實(shí)性的根本。另外，為了不影響高性能混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，溫度應(yīng)力也應(yīng)該合理控制，不宜過大(水化熱峰值：15%～20%)。

2.2 坍落度

和易性進(jìn)行檢測過程中，高性能混凝土的坍落度極為關(guān)鍵?；炷恋奶涠戎噶鲃有浴⒄尘坌砸约氨Ｋ?。從這三項指標(biāo)就能夠綜合反映混凝土的和易性[5]?？茖W(xué)合理的設(shè)計坍落度是將混凝土應(yīng)用于工程中的重要環(huán)節(jié)，一般而言，坍落度數(shù)值的設(shè)定決定著高性能混凝土的高流態(tài)是否較強(qiáng)。因此，坍落度數(shù)值的設(shè)定一般在20 cm～24 cm之間。在此前提下，從出機(jī)到澆灌這段時間內(nèi)，對于混凝土的坍落度損失有比較明確的要求，即保證混凝土的坍落度不超過2 cm。再具體一些，就是混凝土出機(jī)后(2 h)，其擴(kuò)展度應(yīng)該符合500 mm×500 mm的標(biāo)準(zhǔn)。高性能混凝土的粘聚性、保水性以及密實(shí)性也是公路橋梁施工中非常重要的指標(biāo)。

2.3 配合比設(shè)計

高性能混凝土的配合比設(shè)計與工程質(zhì)量密切相關(guān)，與普通混凝土相比，其配合比有明顯不同。在配合比設(shè)計中，高性能混凝土有如下要求：

首先，合理使用引氣劑。配置高性能混凝土過程中，為了改善混凝土拌合物的和易性，應(yīng)加入定量的引氣劑。這樣做的目的是強(qiáng)化混凝土的抗?jié)B性、抗凍性。在混凝土中添加的引氣劑含量需進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計，一般會以抗凍等級進(jìn)行確定。

其次，合理配置水灰比。水灰比是混凝土配合比中一個重要參數(shù)，因而不可忽略。在進(jìn)行配合時，水膠比一般是0.2～0.4[6]。在配置過程中水灰比一定要確保配比合適，過大過小都不利于之后的應(yīng)用。水灰比過大，混凝土的粘結(jié)力不夠，就會使混凝土的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得不到保障(硬化期間，混凝土表面、內(nèi)部產(chǎn)生細(xì)小的裂紋)。水灰比過小，混凝土的和易性較差，麻面、空洞等現(xiàn)象就會頻繁發(fā)生，導(dǎo)致因澆筑不順的相關(guān)質(zhì)量問題。配合比的設(shè)計需要保證高效能減水劑的減水率不可低于20%。同時，為了確保高性能混凝土收縮不會過多，高效能減水劑應(yīng)該和緩凝劑一起使用。

最后，膠凝材料的使用量提升。合理控制膠凝材料的使用量是進(jìn)行配合比設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。膠凝材料的使用量不宜過高，才能避免工程造價增加，高性能混凝土的整體穩(wěn)定性降低。

3 公路橋梁工程施工中高性能混凝土的應(yīng)用

3.1 公路工程中高性能混凝土的應(yīng)用

公路工程受外界惡劣環(huán)境的影響大，為了確保公路工程的施工質(zhì)量符合投入使用標(biāo)準(zhǔn)，需在公路工程施工中充分應(yīng)用高性能混凝土。在施工過程中，以工程的實(shí)際情況為基準(zhǔn)，選擇最合適、最優(yōu)的原材料，采用標(biāo)準(zhǔn)的施工工藝，可以保障混凝土的性能，進(jìn)而確保工程質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。這對于提高公路工程的社會經(jīng)濟(jì)效益有積極意義。

3.2 橋梁工程中高性能混凝土的應(yīng)用

在橋梁工程中，高性能混凝土受到青睞。同屬于道路工程，在施工材料方面要求一樣非常嚴(yán)格。主梁施工、橋墩施工等橋梁工程都會應(yīng)用到高性能混凝土，這些施工環(huán)節(jié)在橋梁工程質(zhì)量控制方面起著關(guān)鍵作用，將高性能混凝土應(yīng)用于橋梁工程中，能滿足標(biāo)準(zhǔn)需求，減少惡劣施工環(huán)境帶給橋梁施工不利因素，保證橋梁施工質(zhì)量。同時，對于降低施工成本，提高橋梁工程經(jīng)濟(jì)效益也大有裨益。

4 高性能混凝土應(yīng)用于公路橋梁施工中的質(zhì)量管理

為了將高性能混凝土應(yīng)用于公路橋梁施工中的優(yōu)勢發(fā)揮到最大化，就需要做好質(zhì)量保護(hù)工作。為此，除了需要提高高性能混凝土強(qiáng)度，加強(qiáng)對原材料的控制能力，合理設(shè)計配合比，適量添加活性摻合料，避免流動性差之外，對于增加體積的穩(wěn)定性以及耐久性也不可馬虎，最為重要的一點(diǎn)就是，針對高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)工作不可忽視。通常情況下，高性能混凝土的澆筑振搗作業(yè)完成后，就可以進(jìn)入養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)。在公路橋梁施工中混凝土的配置、澆筑屬于重要環(huán)節(jié)，而養(yǎng)護(hù)同樣也不可馬虎。養(yǎng)護(hù)作業(yè)是高性能混凝土成型的最后一道工藝，是有助于混凝土的性能發(fā)揮的一道重要工序。對高性能混凝土的表面要及時進(jìn)行覆蓋以及灑水作業(yè)，以免高性能混凝土澆筑后其內(nèi)部失水。

5 結(jié)語

全面分析高性能混凝土的性能，發(fā)現(xiàn)其優(yōu)勢，便于公路橋梁工程施工中合理應(yīng)用高性能混凝土。從工程施工的效果來看，在公路橋梁工程中應(yīng)用高性能混凝土，可保證工程的耐久性，僅此一點(diǎn)，可見研究和開發(fā)高性能混凝土在公路橋梁工程中應(yīng)用的價值非常高。

[1] 尹興晨.公路橋梁施工中高性能混凝土的應(yīng)用分析[J].四川水泥,2015(1):195.

[2] 趙明凱.解析公路橋梁施工中高性能混凝土的應(yīng)用[J].民營科技,2015,6(6):206.

[3] 劉礦軍.公路橋梁施工中高性能混凝土的應(yīng)用探究[J].黑龍江交通科技,2012,217(3):33.

[4] 杜 君.公路橋梁施工中高性能混凝土的應(yīng)用[J].交通世界(運(yùn)輸·車輛),2015,372(10):76-77.

[5] 馬海燕.高性能混凝土在公路橋梁施工中的應(yīng)用[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2014,42(12):100-102.

[6] 連萬飛.公路橋梁施工中高性能混凝土的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2013,2(29):192.

The application of high performance concrete in highway bridge construction

Tian Jianli

(ShanxiRoadandBridgeInternationalTrafficConstructionEngineeringLimitedCompany,Taiyuan030006,China)

This paper introduced the characteristics of high performance concrete, from the condensation time, slump degree, mix rate design and other aspects, elaborated the technology key points of high performance concrete in highway bridge construction, and put forward the quality management measures in construction process, conducive to promote the popularization and application of high performance concrete.

high performance concrete, highway, bridge, quality management

1009-6825(2016)27-0115-02

2016-07-13

田建力(1966- )，男，工程師

TU755

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