UHPC 高性能混凝土在橋梁維修中的實(shí)際應(yīng)用

高鎮(zhèn)都

（上海市道路運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展中心，上海 200003）

對(duì)于超高性能水泥基復(fù)合材料而言，由于超高性能的混凝土其與一般的水泥基混凝土有所差異，通常在一些方面：如耐腐蝕性、耐磨性等方面擁有顯著的效果。但是，在具體的施工過(guò)程中，施工人員沒(méi)有較好的了解相應(yīng)的材料特性以及制備技術(shù)，同時(shí)在施工中工作人員不能嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，這在一定程度上不利于施工流程的順利開(kāi)展，使施工環(huán)節(jié)得不到有效地保證，同時(shí)還會(huì)降低施工的質(zhì)量，使工作效率降低，進(jìn)而影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，不利于相關(guān)企業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 超高性能混凝土在橋梁建筑工程中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

1） 超高性能混凝土能滿足施工要求。超高性能混凝土具有強(qiáng)度高、耐久性高、適應(yīng)性好、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、環(huán)保性好的特點(diǎn)能很好的滿足橋梁工程施工過(guò)程中的基本條件。所以，橋梁工程施工單位在使用混凝土的過(guò)程中往往會(huì)采用超高性能混凝土。由于超高性能混凝土具有以上幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)，在使用過(guò)程中不但能滿足施工要求，同時(shí)也能提高施工效率，從而縮短施工過(guò)程需要的時(shí)間。

2） 超高性能混凝土能提升橋梁跨度。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，使得橋梁跨度也在不斷的加大，隨著互聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)的普及，越來(lái)越多的居民在網(wǎng)上購(gòu)物，導(dǎo)致我國(guó)交通物流事業(yè)快速的發(fā)展，大型的物流車輛在很對(duì)橋梁上川流不息，使得我國(guó)不得不加緊建筑大跨度的橋梁。使得超高性能混凝土在我國(guó)使用越來(lái)越廣泛。

3） 超高性能混凝土能延長(zhǎng)橋梁的使用年限。超高性能混凝土的使用不但能滿足橋梁施工要求和提升橋梁跨度。最主要的是還能延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。由于超高性能混凝土在材料配比上相比與普通的混凝土能更好的其他建筑材料結(jié)合，使得橋梁具有更強(qiáng)的抗腐蝕性。這就能保證用超高性能混凝土建筑的橋梁能保存的年限就越長(zhǎng)。

2 超高性能混凝土在橋梁工程中的應(yīng)用控制策略

1） 混凝土配比控制。在水泥與骨料的配比方面，通常要使用需水量較高以及流動(dòng)性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)水泥，從而提高實(shí)際的粘結(jié)效果，給具體的施工建設(shè)帶來(lái)積極的影響。對(duì)于骨料來(lái)說(shuō)，一般要選用人工骨料還應(yīng)該確保不規(guī)則性?；谶@些措施在橋梁工程的灌注方面，能夠完成無(wú)縫灌注的效果，再者，水灰比能夠控制混凝土的配比密實(shí)性、以及耐久性，是保證混凝土材料效果充分體現(xiàn)的主要因素，同時(shí)，在實(shí)際的操作中，要使水灰比控制在一定的范圍內(nèi)。礦物質(zhì)摻合料是避免空氣中的水分與有害物質(zhì)給超高性能混凝土帶來(lái)一定的影響。

2） 優(yōu)化實(shí)際施工工藝。在使用設(shè)備以及材料的過(guò)程中，因?yàn)槌咝阅芑炷了褂玫牧肯鄬?duì)較少，就會(huì)使水膠濃度較低，所以，相應(yīng)的工作人員要把其充分的攪拌均勻，以便其能夠很好的作業(yè)于橋梁工程中。通常而言，在運(yùn)用相應(yīng)的攪拌設(shè)施時(shí)，要使用高質(zhì)量的設(shè)備進(jìn)行操作。與此同時(shí)，在具體的操作中，一定要保證材料添加的合理性、科學(xué)性，可以提高稱重裝置的良好功能，以便使材料的效果得到充分的發(fā)揮。在添加砂石材料時(shí)，不但要使含水量得到有效的控制，還要使效果得以體現(xiàn)。

3） 流動(dòng)性控制。通常來(lái)講，是指在配制過(guò)程中加入水灰比流動(dòng)性的作用，以及黏性作用更加明顯。如果超高性能混凝土出機(jī)后，在一定的時(shí)間內(nèi)，通常在3 小時(shí)以內(nèi)，使其坍落損失控制在15%以下。在具體的澆筑過(guò)程中，一般使用振動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行相應(yīng)的操作，一定要把結(jié)構(gòu)中的氣泡進(jìn)行排除確?？紫堵?，使橋梁更加堅(jiān)固，提升橋梁的質(zhì)量，給人們帶來(lái)極大的便利。

3 超高性能混凝土在橋梁工程中的應(yīng)用實(shí)例

1） 工程概況。某混合梁斜拉橋，跨徑為81m+175m，橋面寬度為32m。該橋梁工程中，鋼筋混凝土橋塔高度為70m，斜拉索采用平行鋼絲體系，其中主梁為混合梁，主跨、邊跨分別為鋼箱梁、預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，主跨側(cè)距橋塔中心線8.75m 位置是鋼混結(jié)合段。

2） 混凝土施工方案。本項(xiàng)目邊跨混凝土梁施工采用滿堂支架現(xiàn)澆的方法，根據(jù)相關(guān)資料調(diào)查與施工現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)可得，橋位處水流速度達(dá)到了5～6m/s，無(wú)法采取水路運(yùn)輸或是搭設(shè)棧橋的方法，對(duì)此鋼箱梁采取現(xiàn)場(chǎng)組拼+纜索吊吊裝的施工方案。本次施工中如何確保鋼混結(jié)合段受力可靠是一大關(guān)鍵點(diǎn)，也是一大難點(diǎn)，設(shè)計(jì)階段主要考慮此段內(nèi)腔混凝土采用C55，相應(yīng)的施工時(shí)需對(duì)斜拉索進(jìn)行分階段張拉；施工階段考慮到施工簡(jiǎn)化問(wèn)題，提出斜拉索一次張拉到位，為保證結(jié)合段受力決定將原本的C55 混凝土替換為強(qiáng)度達(dá)100MPa 的超高性能混凝土。

3） UHPC 現(xiàn)場(chǎng)施工。①現(xiàn)場(chǎng)拌和。本項(xiàng)目在工程現(xiàn)場(chǎng)商品混凝土站進(jìn)行UHPC 拌和，在砂石料倉(cāng)加入袋裝UHPC，經(jīng)調(diào)試后確定攪拌時(shí)間為5min。1 個(gè)倉(cāng)連續(xù)攪拌UHPC，總澆筑量、澆筑時(shí)間為90m3、16h。每罐攪拌2m3 混凝土，下料質(zhì)量、水分別控制在5t、470kg；②現(xiàn)場(chǎng)澆筑UHPC 無(wú)粗集料，極易漏漿，對(duì)此澆筑前必須全面檢查模板與鋼箱梁形成的腔室，若發(fā)現(xiàn)較大縫隙，及時(shí)以土工布塞堵，切實(shí)保證澆筑工作的順利開(kāi)展。現(xiàn)場(chǎng)配備1 臺(tái)天泵，按“先底板C55普通混凝土、后UHPC”順序澆筑，兩種混凝土交界位置加強(qiáng)振搗；③施工注意事項(xiàng)施工中應(yīng)注意以下方面：a.UHPC對(duì)加水量敏感，需精確計(jì)量；b.UHPC 黏度大，泵送必須連續(xù)無(wú)中斷；c.UHPC 坍落度大，模板必須密封嚴(yán)實(shí)；d.UHPC養(yǎng)護(hù)要求高，應(yīng)嚴(yán)格做好高溫高壓養(yǎng)護(hù)工作。

綜上所述，由于超高性能混凝土具有強(qiáng)度高、耐久性好、適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、環(huán)保性好的特點(diǎn)在我國(guó)橋梁工程建筑過(guò)程中經(jīng)常使用。