高性能混凝土在路橋工程施工中的應(yīng)用

陳俊峰

(四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司海外分公司， 四川 成都 610041)

0 引言

路橋工程作為社會(huì)建設(shè)、城市發(fā)展的基礎(chǔ)工程，具有一定的公益性、社會(huì)性，隨著人們對(duì)于路橋工程的關(guān)注，施工質(zhì)量成為了人們關(guān)注的重點(diǎn)。在傳統(tǒng)的路橋工程施工過(guò)程中，常常由于混凝土施工技術(shù)不合理、不科學(xué)，造成道路路面沉降、橋梁斷面出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象，影響到路橋工程的正常使用，給路橋工程的使用壽命帶來(lái)一定的損害，因此，加強(qiáng)對(duì)于高性能混凝土施工技術(shù)進(jìn)行分析和探討具有很大的實(shí)際意義，本文就此進(jìn)行相關(guān)方面的論述，希望可以給相關(guān)技術(shù)人員提供一些理論參考。

1 高性能混凝土概述

1.1 高性能混凝土定義

高性能混凝土簡(jiǎn)稱為HPC，是一種新型高技術(shù)混凝土，這種混凝土采用的生產(chǎn)配料為常規(guī)的材料，與普通的混凝土相比具有耐久性、工作性、穩(wěn)定性等特點(diǎn)。高性能混凝土在配置上采用了低水膠比，對(duì)原材料進(jìn)行優(yōu)選，在生產(chǎn)加工的過(guò)程摻和了足量的摻和料，以提高混凝土的性能。在國(guó)際上，高性能混凝土最早是在1950年被提出的，通過(guò)對(duì)于高性能混凝土的不斷研究和創(chuàng)新，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到了各個(gè)領(lǐng)域。

1.2 高性能混凝土優(yōu)點(diǎn)

高性能混凝土的優(yōu)點(diǎn)具有以下幾個(gè)方面：第一，自密實(shí)性。高性能混凝土的用水量非常少，漿液流動(dòng)性較好，具有抗離析性，這都集中的表現(xiàn)在了自密實(shí)性上，可以很好地作為填充作用。第二，體積穩(wěn)定性。高性能混凝土的體積穩(wěn)定性較高，主要表現(xiàn)在高彈性模量、低收縮與徐變、低溫度變形。比如在彈性模量，一般混凝土的彈性模量在20～25GPa，而高性能混凝土的彈性模量在40～50GPa，其90天的干縮值低于0.04%。第三，強(qiáng)度高。高性能混凝土的抗壓強(qiáng)度大于200MPa，平均28d的強(qiáng)度在100～120MPa，并且在抗拉強(qiáng)度上明顯比普通混凝土要強(qiáng)很多。第四，水熱化相對(duì)較低。在高性能混凝土中水灰較低，水化時(shí)間較短。第五，收縮量小、徐變量小。在高性能混凝土中，收縮總量與強(qiáng)度成反比，即在早期強(qiáng)度越低，首座量越大；在徐變量方面與普通混凝土相比較低。第六，耐久性好。在高性能混凝土中自身的密實(shí)性和抗?jié)B性較高，與普通混凝土相比具有較好的耐久性。第七，耐火性高。在高性能混凝土中，添加的有機(jī)纖維在高溫環(huán)境下能夠?qū)⒆陨韮?nèi)部的蒸汽進(jìn)行釋放，具有很好的耐火性，可以防止發(fā)生爆裂、剝落現(xiàn)象?？傊谖覈?guó)高性能混凝土應(yīng)用非常廣泛，高性能混凝土的應(yīng)用不僅可以促進(jìn)綠色建筑的發(fā)展，還能夠保證工程建設(shè)質(zhì)量。

2 高性能混凝土在路橋工程施工中的應(yīng)用要點(diǎn)分析

2.1 高性能混凝土施工工藝分析

高性能混凝土在施工的過(guò)程中，首先需要進(jìn)行施工工程的測(cè)量，即對(duì)于施工環(huán)境進(jìn)行勘察測(cè)量，并對(duì)施工設(shè)備以及施工工藝進(jìn)行檢查，針對(duì)不同要求的工程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工細(xì)節(jié)的控制。在施工的過(guò)程中需要準(zhǔn)備碾壓機(jī)、振平搗鼓機(jī)、安裝澆筑模板等，施工過(guò)程的流程為測(cè)量放樣、推平、碾壓，安裝模板、澆筑、振搗、保養(yǎng)、拆模。對(duì)于澆筑環(huán)節(jié)，需要對(duì)于地面進(jìn)行灑水和請(qǐng)掃，避免地面出現(xiàn)雜質(zhì)影響到混凝土與地面之間的結(jié)合，高性能混凝土的澆筑一般采用混凝土車進(jìn)行運(yùn)輸，在施工的現(xiàn)場(chǎng)采用混凝土車輸送泵進(jìn)行混凝土的澆筑，在澆筑的過(guò)程中，施工人員要按照分層多次澆筑的方法進(jìn)行澆筑，按照一定的厚度和方向進(jìn)行混凝土的澆鋪，并使用振搗器進(jìn)行振搗和壓實(shí)，在完成混凝土澆筑后，混凝土車應(yīng)當(dāng)及時(shí)撤離施工現(xiàn)場(chǎng)，一般單次澆筑的長(zhǎng)度為3～5m。在使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的道路和橋梁工程中，對(duì)于鋼筋結(jié)構(gòu)的搭設(shè)，要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行完成，并在鋼筋結(jié)構(gòu)拐角處預(yù)留收縮縫，以供混凝土在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中進(jìn)行自身體積的收縮。在混凝土澆筑作業(yè)完成以后，需要對(duì)混凝土進(jìn)行相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)，避免混凝土出現(xiàn)裂縫，從而影響工程整體質(zhì)量。澆筑滿12小時(shí)后，對(duì)混凝土表面進(jìn)行灑水。由于高性能混凝土作業(yè)中水和灰的比例相對(duì)較小，因此在混凝土澆筑完成之后，采取合理的措施對(duì)混凝土整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行保濕與保溫，避免因?yàn)樗嗨疅峄瘜?duì)混凝土造成內(nèi)外溫差，出現(xiàn)塑性收縮現(xiàn)象，早晨混凝土出現(xiàn)變形。在養(yǎng)護(hù)工作中，可以在混凝土表面覆蓋茅草或是添加養(yǎng)護(hù)劑，保證高性能混凝土的使用質(zhì)量，防治裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)。

2.2 高性能混凝土在道路施工中的應(yīng)用

道路是由路基、路面兩大主要部分組成的，在道路結(jié)夠中路基主要是用來(lái)支撐路面，承載路面重量的作用，路面則是用來(lái)行車以及會(huì)受到自然環(huán)境的侵蝕。在路橋工程施工的過(guò)程中，高性能混凝土應(yīng)用在道路路面結(jié)構(gòu)中，耐磨性、耐久性、抗滑性能也比較好，在夜間行車混凝土路面結(jié)構(gòu)具有很好的反光性能，有利于夜間行車，同時(shí)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用也比較低。例如在玉樹地震后，對(duì)于受災(zāi)區(qū)的道路工程進(jìn)行修復(fù)和建設(shè)中就采用高性能混凝土，不僅可以提高路面的強(qiáng)度，還在后期的使用過(guò)程中有效避免了路面沉降、裂縫等道路病害，另外還在施工的過(guò)程中減少了水泥材料的使用，起到了節(jié)約成本的作用

高性能混凝土需要滿足以下要求：首先，如果超過(guò)350㎡配置的高性能混凝土，需要選擇不低于32.5的硅酸鹽水泥，水泥其他性能也需要符合道路工程施工相關(guān)規(guī)定，此外，水泥的含堿量也不能超過(guò)0.6%，游離氧化鈣含量則不能超過(guò)1.5%；其次，水泥細(xì)骨料需要選擇級(jí)別好、質(zhì)地均勻的天然中粗河砂。粗骨料一般最大直徑不能超過(guò)31.5mm，也不能超過(guò)鋼筋保護(hù)層厚度的三分之二，鋼筋最小間距的四分之三，混凝土顆粒粒徑小于25mm。粗骨料選擇級(jí)配和質(zhì)地均勻合適的碎石，以及鵝卵石，不能采用砂巖，砂石吸水性小于2%；最后，在混凝土攪拌中，水要選擇無(wú)污染或是天然水質(zhì)。

2.3 高性能混凝土在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用

高性能混凝土因其所具有的多種優(yōu)良特性而廣泛應(yīng)用于各個(gè)建筑領(lǐng)域里。橋梁工程作為交通運(yùn)輸中重要的基礎(chǔ)工程，在施工的過(guò)程中施工環(huán)境惡劣、施工環(huán)節(jié)復(fù)雜、施工結(jié)構(gòu)難度較大，在橋梁工程施工中使用高性能混凝土技術(shù)，可以提高橋梁工程的質(zhì)量、提升橋梁工程結(jié)構(gòu)的抗拉性和強(qiáng)度。例如在南盤江特大橋工程，在施工的過(guò)程中對(duì)于橋梁工程的橋墩和墩基工程采用高性能混凝土，并結(jié)合混凝土防裂縫施工技術(shù)，在大跨度和大高差的條件下，使用勁性骨架外包混凝土實(shí)現(xiàn)了橋梁工程的高強(qiáng)度、耐久性特點(diǎn)，在惡劣的環(huán)境中，提高了橋梁工程抵抗外界因素破壞的能力，提高了橋梁工程的使用壽命，實(shí)現(xiàn)了橋梁工程的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)論

總之，高性能混凝土是在路橋工程施工中具有重要的作用，高性能混凝土的高強(qiáng)度、耐久性、體積穩(wěn)定性等優(yōu)良特點(diǎn)，不僅可以提高路橋工程的施工質(zhì)量，還可以節(jié)約施工建設(shè)的成本，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此路橋工程施工相關(guān)人員要加強(qiáng)對(duì)高性能混凝土技術(shù)的分析和研究，利用合理、科學(xué)的施工工作已來(lái)提高路橋工程的施工質(zhì)量。

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