高性能混凝土在公路橋梁施工中的應用

田 建 力

(山西路橋集團國際交通建設工程有限公司，山西 太原 030006)

?

高性能混凝土在公路橋梁施工中的應用

田 建 力

(山西路橋集團國際交通建設工程有限公司，山西 太原 030006)

介紹了高性能混凝土的特點，從凝結時間、坍落度、配合比設計等方面，闡述了高性能混凝土在公路橋梁施工中的技術要點，并提出了施工過程中的質量管理措施，有利于促進高性能混凝土的推廣應用。

高性能混凝土，公路，橋梁，質量管理

0 引言

工程技術的進步促使混凝土技術深化和發展，其重要的發展方向就是混凝土的高性能化。混凝土高性能化意味著將其應用在工程中可以顯現出與普通混凝土的區別，在具體的施工中，高性能混凝土具有振搗時不容易產生離析、澆筑施工方便、抗滲性能強以及水化熱性能強等多方面的特點。由于高性能混凝土自身的優異技術特性和綜合性能，使其成為公路橋梁施工中關注的焦點。由于交通運輸的需求逐年激增，致使公路橋梁工程呈現大規模擴張之勢。高性能混凝土的穩定性、耐久性等特點，適用于公路橋梁工程。在實踐應用過程中的施工技術和所應用的混凝土原料都會不同程度的影響工程質量，為此，必須保證高性能混凝土的優勢在公路橋梁施工中的應用得到充分的發揮。

1 高性能混凝土的特點

通常情況下，混凝土的性能和強度不同，其等級也有區別。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歸納總結主要體現在以下幾方面：第一，環保性高。傳統混凝土在應用過程中，相比于高性能混凝土，材料使用量較大。應用高性能混凝土，不僅能有效縮減廢舊材料，還能提升工程質量，因此，其有利于節能減排。第二，抗壓性強。高性能混凝土與傳統混凝土相比，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中，可以滿足公路橋梁對于荷載、抗風能力的要求。第四，坍落度較低。傳統的混凝土，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輸過程中離析現象的發生概率。故而，使用高性能混凝土，可以兼顧保障施工工藝符合標準和減少建筑結構出現裂紋(縫隙)兩項要求[2]。總而言之，高性能混凝土與普通混凝土相比，其特點和優勢非常顯著。

2 高性能混凝土在公路橋梁工程施工中的重要環節

2.1 凝結時間

根據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時間是非常關鍵的一個環節。由于工程現場的施工環境(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行相應調整，以使其滿足相關施工標準要求[3]。以我國北方地區為例，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定性以及密實性的根本。另外，為了不影響高性能混凝土的內部結構，溫度應力也應該合理控制，不宜過大(水化熱峰值：15%～20%)。

2.2 坍落度

和易性進行檢測過程中，高性能混凝土的坍落度極為關鍵。混凝土的坍落度指流動性、粘聚性以及保水性。從這三項指標就能夠綜合反映混凝土的和易性[5]。科學合理的設計坍落度是將混凝土應用于工程中的重要環節，一般而言，坍落度數值的設定決定著高性能混凝土的高流態是否較強。因此，坍落度數值的設定一般在20 cm～24 cm之間。在此前提下，從出機到澆灌這段時間內，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，就是混凝土出機后(2 h)，其擴展度應該符合500 mm×500 mm的標準。高性能混凝土的粘聚性、保水性以及密實性也是公路橋梁施工中非常重要的指標。

2.3 配合比設計

高性能混凝土的配合比設計與工程質量密切相關，與普通混凝土相比，其配合比有明顯不同。在配合比設計中，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，應加入定量的引氣劑。這樣做的目的是強化混凝土的抗滲性、抗凍性。在混凝土中添加的引氣劑含量需進行科學合理的設計，一般會以抗凍等級進行確定。

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，因而不可忽略。在進行配合時，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用。水灰比過大，混凝土的粘結力不夠，就會使混凝土的結構穩定性得不到保障(硬化期間，混凝土表面、內部產生細小的裂紋)。水灰比過小，混凝土的和易性較差，麻面、空洞等現象就會頻繁發生，導致因澆筑不順的相關質量問題。配合比的設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行配合比設計的重要環節。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定性降低。

3 公路橋梁工程施工中高性能混凝土的應用

3.1 公路工程中高性能混凝土的應用

公路工程受外界惡劣環境的影響大，為了確保公路工程的施工質量符合投入使用標準，需在公路工程施工中充分應用高性能混凝土。在施工過程中，以工程的實際情況為基準，選擇最合適、最優的原材料，采用標準的施工工藝，可以保障混凝土的性能，進而確保工程質量符合標準要求。這對于提高公路工程的社會經濟效益有積極意義。

3.2 橋梁工程中高性能混凝土的應用

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格。主梁施工、橋墩施工等橋梁工程都會應用到高性能混凝土，這些施工環節在橋梁工程質量控制方面起著關鍵作用，將高性能混凝土應用于橋梁工程中，能滿足標準需求，減少惡劣施工環境帶給橋梁施工不利因素，保證橋梁施工質量。同時，對于降低施工成本，提高橋梁工程經濟效益也大有裨益。

4 高性能混凝土應用于公路橋梁施工中的質量管理

為了將高性能混凝土應用于公路橋梁施工中的優勢發揮到最大化，就需要做好質量保護工作。為此，除了需要提高高性能混凝土強度，加強對原材料的控制能力，合理設計配合比，適量添加活性摻合料，避免流動性差之外，對于增加體積的穩定性以及耐久性也不可馬虎，最為重要的一點就是，針對高性能混凝土的養護工作不可忽視。通常情況下，高性能混凝土的澆筑振搗作業完成后，就可以進入養護環節。在公路橋梁施工中混凝土的配置、澆筑屬于重要環節，而養護同樣也不可馬虎。養護作業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揮的一道重要工序。對高性能混凝土的表面要及時進行覆蓋以及灑水作業，以免高性能混凝土澆筑后其內部失水。

5 結語

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

[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用[J].交通世界(運輸·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用[J].交通標準化,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

A