道路橋梁工程施工中高性能混凝土的應(yīng)用探究

李鋒

摘要： 高性能混凝土在道路橋梁工程施工中是重要的施工材料，其高強(qiáng)、耐久的特性保障了施工的質(zhì)量和安全。本文對(duì)道路橋梁工程施工中高性能混凝土的應(yīng)用進(jìn)行探究和分析，從質(zhì)量和安全方面分析高性能混凝土的特點(diǎn)和應(yīng)用。

Abstract： The high performance concrete is an important material in the construction of road and bridge， whose high strength and durable characteristics ensure the construction quality and safety. In this paper， the application of the high performance concrete in the construction of roads and bridges has been studied and analyzed， and its characteristics and application have been analyzed from the quality and safety.

關(guān)鍵詞： 道路橋梁工程施工；高性能混凝土；應(yīng)用探究

Key words： road and bridge engineering construction；high performance concrete；application research

中圖分類號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）36-0102-03

0 引言

在城市現(xiàn)代化建設(shè)中，道路橋梁建設(shè)是城市化建設(shè)的核心內(nèi)容，因道路橋梁工程的施工面積較大，所以要求混凝土的材質(zhì)具有高強(qiáng)度抗壓性。因此，高性能混凝土運(yùn)用實(shí)施在道路橋梁工程中具有很好的抗壓性、抗熱性、抗潮濕等作用。建設(shè)材料節(jié)能高效化政策的實(shí)行，對(duì)于高性能混凝土的使用也越加廣泛，推動(dòng)了我國城市現(xiàn)代化進(jìn)程。

1 高性能混凝土的概述

高性能混凝土就強(qiáng)度來說，比普通的混凝土強(qiáng)度要大很多，高強(qiáng)度就成為高性能混凝土最大的特點(diǎn)。比起普通的混凝土而言，耐久性強(qiáng)是在道路橋梁工程施工中一大優(yōu)點(diǎn)，其本身的抗凍、抗潮濕、抗碳化、抗腐蝕等性能深受道路橋梁建設(shè)隊(duì)伍的喜愛，高性能混凝土大大提升了橋梁道路的使用時(shí)間。

高強(qiáng)度的混凝土因?yàn)榫哂懈邚?qiáng)抗壓的性能，所以減少了用料，節(jié)約成本，并且使截面的尺寸縮小，美化橋梁結(jié)構(gòu)，優(yōu)化設(shè)計(jì)理念。告別了過去橋梁笨拙粗略的樣式，如今的橋梁道路優(yōu)雅精致，弧度設(shè)計(jì)輕便科學(xué)，提升了橋梁的美觀性，為城市化建設(shè)增添了不一樣的景觀。而且用料減少可以增加橋梁建筑的使用面積，使游客的視野更加開闊。

高強(qiáng)度的混凝土材質(zhì)具有很大密度，相比普通的混凝土，高性能混凝土耐久性好，抗凍、抗壓、抗熱、抗潮、抗腐蝕的性能一應(yīng)俱全。高性能混凝土的使用范圍也大大拓寬，不僅在公路、橋梁、鐵路等公共設(shè)施上使用廣泛，而且對(duì)于碼頭地段的使用率也較高，高性能混凝土對(duì)于海水的侵蝕有更強(qiáng)的耐力，比起普通混凝土而言，高性能混凝土的使用壽命不斷增加。

2 在道路橋梁施工中高性能混凝土應(yīng)用存在的弊端

2.1 高性能混凝土在道路建設(shè)中存在的弊端

高性能混凝土在道路施工過程中，成本投入過高，經(jīng)濟(jì)支出大，施工難度大，工期時(shí)間較差，因而引發(fā)企業(yè)強(qiáng)行縮短工期減少投入等現(xiàn)象，造成道路建設(shè)施工中，高性能混凝土的強(qiáng)度和耐久度得不到保障。高性能混凝土對(duì)材料質(zhì)量和施工工藝要求較高，但是由于工人和相關(guān)技術(shù)部門工作懈怠造成配置高性能混凝土的材料比例不合理，對(duì)高性能混凝土的強(qiáng)度造成影響，減少高性能混凝土的抗壓力，高性能混凝土施工形成的道路耐久度也大打折扣。

2.2 高性能混凝土在橋梁建設(shè)中存在的弊端

在橋梁建設(shè)施工過程中，橋梁應(yīng)具有高強(qiáng)度的承重能力，對(duì)高架橋的支撐穩(wěn)定性的需求很高。橋梁因雷雨天氣等自然問題會(huì)出現(xiàn)腐蝕，隨著時(shí)間的推移，橋梁的承重能力減弱，會(huì)出現(xiàn)斷裂破損等問題，交通隱患增加。高性能混凝土本身具有高強(qiáng)的抗腐蝕性和抗?jié)窨篃岬男阅?，?duì)于橋梁的使用耐久度有顯著提升，但是因橋梁的使用負(fù)荷大，對(duì)于橋梁的壓力不斷增加，磨損問題逐漸顯現(xiàn)出來，所以對(duì)于橋梁設(shè)施的維護(hù)非常重要，但是維護(hù)會(huì)造成較大開支，國家對(duì)維護(hù)方面的不重視造成高性能混凝土耐久度大大降低。

2.3 高性能混凝土得不到創(chuàng)新和推廣，發(fā)展緩慢

高性能混凝土的施工工藝陳舊，不能滿足施工建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，施工工藝一塵不變，大大降低了施工效率和施工質(zhì)量，高性能混凝土的配置也在不斷發(fā)生變化，對(duì)于高性能混凝土的施工工藝卻沒有創(chuàng)新。有關(guān)技術(shù)部門積極性差，沒有工作熱情，對(duì)研究的投入性差，人員之間工作交流少，對(duì)高性能混凝土的發(fā)展有阻礙作用。還有一些偏遠(yuǎn)地區(qū)還在用普通混凝土建設(shè)道路橋梁，高性能混凝土得不到推廣，使得國家城市化建設(shè)不完善。隨著科技發(fā)展的跳躍性進(jìn)程，汽車的廣泛使用對(duì)道路橋梁的壓力也越來越大，高性能混凝土的抗壓強(qiáng)度跟不上時(shí)代的發(fā)展，出現(xiàn)道路橋梁破損斷裂嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了交通安全。

3 在道路橋梁施工中優(yōu)化高性能混凝土的應(yīng)用措施

3.1 高性能混凝土在優(yōu)化道路工程施工中的應(yīng)用措施

通過對(duì)高性能混凝土的認(rèn)識(shí)我們可以了解到，高性能混凝土對(duì)于建設(shè)道路工程來說，優(yōu)點(diǎn)非常多，抗壓性、抗熱性、抗潮濕、抗腐蝕等特點(diǎn)在建筑行業(yè)應(yīng)用十分廣泛。但是我國施工建設(shè)的相關(guān)制度不完善，保障高性能混凝土的強(qiáng)度成為當(dāng)下的重點(diǎn)問題。在道路施工過程中，提高高性能混凝土的強(qiáng)度和抗壓能力是對(duì)道路安全的保障，提高高性能混凝土的澆注性和流動(dòng)性，為施工帶來方便，使工藝流程得到優(yōu)化。在進(jìn)行高性能混凝土的配置過程中，對(duì)于原材料的把控也是相當(dāng)高的，高質(zhì)量的混凝土與鋼纖維材質(zhì)混合，按照科學(xué)比例攪拌均勻，制出高強(qiáng)度的高性能混凝土。對(duì)于高性能混凝土的配置比列來說，水灰比的確定尤為重要，水和石灰的比例要完美，調(diào)制出的水泥韌勁才大，韌性好、強(qiáng)度高制作的水泥作為混凝土配制的原材料會(huì)使得施工更為有效快捷。

高性能混凝土是一種新型高技術(shù)混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作的混凝土。高性能混凝土在配置上的特點(diǎn)是采用低水膠比，選用優(yōu)質(zhì)原材料，且必須摻加足夠數(shù)量的礦物細(xì)摻料和高效外加劑。

提高道路施工中高性能混凝土的質(zhì)量有以下幾點(diǎn)措施：①提高高性能混凝土的強(qiáng)度和高抗?jié)B能力，選取優(yōu)良原材料，完善配置方案，嚴(yán)格要求配置比列。②加強(qiáng)高性能混凝土的工作性能，提高混凝土拌和物的流動(dòng)性，使混凝土在成型過程中不分層、不離析，易充滿模型，通過泵送混凝土、自密實(shí)混凝土的方法提高高性能混凝土的可泵性、自密實(shí)性的能力。③提高高性能混凝土的使用壽命，對(duì)于一些特護(hù)工程的特殊部位，控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的耐久性，按時(shí)進(jìn)行道路維護(hù)，使混凝土結(jié)構(gòu)安全可靠地工作50～100年以上，減少經(jīng)濟(jì)開支，保持交通暢通，這是高性能混凝土應(yīng)用的主要目的。④提高高性能混凝土的體積穩(wěn)定性，混凝土在硬化早期會(huì)具有較低的水化熱，硬化后期具有較小的收縮變形，不斷發(fā)展創(chuàng)新，找出科學(xué)的應(yīng)對(duì)措施，保證高性能混凝土的穩(wěn)定使用。

3.2 高性能混凝土在優(yōu)化橋梁工程施工中的應(yīng)用措施

對(duì)于橋梁的建設(shè)質(zhì)量一直廣受社會(huì)各界人士的關(guān)注，橋梁安全直接影響到人們的生活健康。所以對(duì)于橋梁建筑的施工，高性能混凝土質(zhì)量的把關(guān)更為嚴(yán)格，不斷嚴(yán)格要求工程質(zhì)量，提升混凝土材質(zhì)的質(zhì)量和強(qiáng)度，提升橋梁結(jié)構(gòu)硬度和韌性，保障橋梁工程的穩(wěn)定性。

混凝土路面包括素混凝土、鋼筋混凝土、纖維混凝土和混凝土小塊鋪砌等面層板和基層所組成的路面。目前橋梁建設(shè)中采用最廣泛的就是高性能的鋼筋混凝土和鋼纖維混凝土，統(tǒng)稱為高性能混凝土。

提高混凝土的耐久度和強(qiáng)度是橋梁建設(shè)的主要目的。鋼纖維混凝土具有很大的抗壓性，鋼纖維能提高路面強(qiáng)度和韌性，而且抗沖擊、抗凍、抗裂等性能也大大提高，有利于延長(zhǎng)橋梁道路的使用壽命、減小路面截面厚度。

高性能混凝土在橋梁建設(shè)中具有良好的使用特性，進(jìn)行優(yōu)化改革的措施分為以下幾步：

①提高剛度。提高高性能混凝土的抗壓、抗彎、抗拉和抗磨等力學(xué)強(qiáng)度，保證橋梁建設(shè)的穩(wěn)定性，保證長(zhǎng)久的支撐道路交通運(yùn)行。②建立完善的監(jiān)督制度。對(duì)于企業(yè)為盈利而降低成本，造成高性能混凝土的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，橋梁安全隱患不斷增加的問題，我國相關(guān)監(jiān)督部門應(yīng)完善監(jiān)督制度，嚴(yán)格要求施工企業(yè)，制定相應(yīng)的法律措施制約企業(yè)的施工，保障施工質(zhì)量。③提高橋梁的耐久性。高質(zhì)量的混凝土是橋梁使用壽命的重要指標(biāo)，加強(qiáng)對(duì)高性能混凝土的耐久性測(cè)試和調(diào)控，可以增加橋梁使用壽命，維護(hù)社會(huì)交通穩(wěn)定性。④保障抗侵蝕能力。高性能混凝土對(duì)油和大多化學(xué)物質(zhì)不敏感，具有較強(qiáng)的抗侵蝕能力。提高侵蝕性能檢測(cè)，在橋梁使用中，保障出現(xiàn)腐蝕性物質(zhì)不會(huì)造成交通大范圍影響。⑤增加橋梁的定期維護(hù)。橋梁運(yùn)行之后，需要定期進(jìn)行維護(hù)，國家應(yīng)對(duì)橋梁維護(hù)提供充足資金，保障橋梁持續(xù)運(yùn)營(yíng)。

3.3 加強(qiáng)高性能混凝土在道路橋梁施工中的應(yīng)用、推廣和創(chuàng)新

在社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展的時(shí)代下，城市設(shè)施建設(shè)越來越受到政府和人民的重視，現(xiàn)如今的道路橋梁施工建設(shè)中，高性能混凝土應(yīng)用也越來越廣泛，高性能混凝土發(fā)揮了不可替代的作用，然而隨著科技的不斷發(fā)展、不斷變化，道路橋梁工程對(duì)于材質(zhì)和施工工藝的需求也不斷變化。所以在道路橋梁施工過程中，我們需要調(diào)整創(chuàng)新，以下是幾點(diǎn)發(fā)展要求：①不能停止對(duì)于新材質(zhì)的探索和創(chuàng)新，不能止步不前，自我滿足。結(jié)合現(xiàn)有的高性能混凝土材質(zhì)做出分析研究，開拓創(chuàng)新，完善各方面施工能力。②不但結(jié)合高性能混凝土的高強(qiáng)度特性，還需要開發(fā)其他優(yōu)點(diǎn)，增加高性能混凝土的流動(dòng)性和融合性等優(yōu)勢(shì)。③在施工過程中，需要結(jié)合高新技術(shù)和先進(jìn)的科學(xué)設(shè)備，與高性能混凝土的配合使用達(dá)到新的標(biāo)準(zhǔn)。④增強(qiáng)有關(guān)部門的重視，不斷探究高性能混凝土的特性，不斷宣傳高性能混凝土的知識(shí)，使高性能混凝土得到廣泛使用。⑤對(duì)于高性能混凝土的調(diào)制，有關(guān)技術(shù)部門和施工人員需要精確科學(xué)的按比例配置高性能混凝土，并進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)檢測(cè)高性能混凝土的質(zhì)量安全。⑥有關(guān)科學(xué)研發(fā)部門，還應(yīng)對(duì)高性能混凝土的配置結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分研究，調(diào)配出更加高強(qiáng)度、高性能的混凝土材料，進(jìn)而提升整體城市化建設(shè)的創(chuàng)新改革。

通過對(duì)道路橋梁施工過程中，對(duì)高性能混凝土的推廣、使用、創(chuàng)新這三要素出發(fā)，完善建筑材料的國家制度，提高建筑材料的創(chuàng)新性，使我國道路橋梁工程的建設(shè)發(fā)展不斷創(chuàng)新，充分利用高性能混凝土材質(zhì)，發(fā)揮高性能混凝土的耐久性和高強(qiáng)度的特性，為我國橋梁道路事業(yè)的發(fā)展鋪墊康莊大道。

4 實(shí)證研究

4.1 工程概況

江蘇連云港港區(qū)苗嶺一號(hào)高架橋地處連云港集裝箱碼頭前，與黃海毗鄰，海邊時(shí)常刮風(fēng)且風(fēng)力較大，容易引起混凝土干縮裂縫。該橋橋面調(diào)平層設(shè)計(jì)厚度6cm，設(shè)計(jì)強(qiáng)度C50。當(dāng)?shù)氐禺a(chǎn)兩種石子，一種是片麻巖，石子壓碎值達(dá)到11%；一種是玄武巖，壓碎值為6%左右，根據(jù)設(shè)計(jì)厚度選用5～16粒級(jí)的玄武巖為粗集料。

4.2 技術(shù)要求

為了滿足該貨運(yùn)專線箱形梁的耐久性設(shè)計(jì)指標(biāo)與施工要求，根據(jù)《高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件》，對(duì)本工程的混凝土的性能提出以下要求：①施工性能：坍落度≥180mm，30min坍落度保留值≥180mm，60min坍落度保留值≥150mm，入模后混凝土拌和物含氣量≥4.5%；②耐久性：堿-骨料反應(yīng)（無）、抗凍融循環(huán)≥200次（保護(hù)層為300次）、抗?jié)B性≥P20、抗氯離子滲透≤1000C、護(hù)筋性良好（不銹蝕）、抗裂性良好（不開裂）。

4.3 工法

鑒于上述要求，該工程擬用高性能混凝土施工工法進(jìn)行施工?；炷潦┕げ糠值牟僮魅缦拢簽榱吮ＷC混凝土的強(qiáng)度和降低水泥用量，選用P.O 52.5高性能水泥，實(shí)施高性能混凝土施工工法。在保持一定水膠比不變的前提下，用優(yōu)質(zhì)Ⅰ級(jí)粉煤灰等量取代10%水泥，采用高效減水劑來降低混凝土用水量。為防止海洋性氣候引起混凝土裂縫，按每方混凝土摻加1kg的聚丙烯纖維。在混凝土中加入聚丙烯纖維后，混凝土的流動(dòng)性變差，坍落度減小。為提高混凝土的流動(dòng)性，適當(dāng)摻加引氣劑，摻入引氣劑的混凝土含氣量不得超過規(guī)范要求

4.4 工后效果

最終混凝土坍落度滿足設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，而且可泵性良好，混凝土流動(dòng)性、粘聚性均得到很好的效果；混凝土澆筑后不但強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，混凝土采用了覆蓋和養(yǎng)護(hù)措施，表面基本無干縮裂縫，工后混凝土成型質(zhì)量良好，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)語

高性能混凝土在我國橋梁道路施工應(yīng)用中受到廣泛好評(píng)，節(jié)能環(huán)保、強(qiáng)度高、抗壓性強(qiáng)、抗腐蝕性強(qiáng)、抗?jié)駸嵝詮?qiáng)的特性使得橋梁建筑工程建設(shè)的質(zhì)量不斷提升。高強(qiáng)度的性能減少了道路橋梁的破損斷裂，降低交通事故發(fā)生的幾率，抗壓、抗腐蝕保障了道路橋梁的耐久度，減少國家經(jīng)濟(jì)的支出。高性能混凝土的廣泛使用，有效地保護(hù)環(huán)境，節(jié)約能源，為橋梁建筑施工材料的改革創(chuàng)新開辟了新道路。

參考文獻(xiàn)：

[1]柏斌.橋梁施工中混凝土養(yǎng)護(hù)技術(shù)探討[J].山西建筑，2014（02）.

[2]李麗麗，華雪峰.論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，2014（08）.

[3]許遼原，時(shí)凱磊.論公路橋梁施工中高性能混凝土的應(yīng)用[J].華人時(shí)刊旬刊，2015（11）.