道路橋梁施工中高性能混凝土的應(yīng)用探析

丁勝利

山西路橋第一工程有限公司 山西太原 030006

混凝土結(jié)構(gòu)作為公路橋梁工程中廣泛使用的一種結(jié)構(gòu)類型，其質(zhì)量的好壞直接關(guān)乎公路橋梁工程建造的整體質(zhì)量。當(dāng)前，在我國廣泛使用的高強(qiáng)混凝土主要是強(qiáng)度等級在C60以上的混凝土材料，其設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程中除使用水泥、砂、石等原材料以外，還通過對減水劑、粉煤灰、礦粉、礦渣及硅粉等的適量使用，使得混凝土材料強(qiáng)度等級較常規(guī)混凝土有顯著提高，且具備抗壓強(qiáng)度高、整體密度大、孔隙率較低和抗變形能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，對提升建筑結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)與部分特種結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量發(fā)揮了非常重要的作用[1]。

1 高性能混凝土的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 強(qiáng)度高

強(qiáng)度是保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量的首要前提，高性能混凝土在強(qiáng)度方面的表現(xiàn)較為良好，其應(yīng)用在橋梁工程項(xiàng)目中有助于增強(qiáng)橋梁自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以此保證項(xiàng)目的運(yùn)營安全。隨著時代的進(jìn)步，對橋梁項(xiàng)目提出的荷載要求越來越高，若橋梁項(xiàng)目建設(shè)過程中地基承載力不夠，可能會導(dǎo)致大面積失衡的問題。高性能混凝土能夠優(yōu)化施工工藝，防止橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，其能有效避免橋梁的質(zhì)量問題。

1.2 耐久性較好

橋梁施工項(xiàng)目大多數(shù)都處于露天環(huán)境下，諸如雨水、溫度及施工現(xiàn)場條件等外部因素對項(xiàng)目的施工質(zhì)量具有較大的影響，而高性能混凝土相較于普通混凝土，其抗?jié)B、抗凍性能有了明顯的提升，此外，由于高性能混凝土密實(shí)度較高，因此其還具備良好的抗腐蝕性能。通過合理設(shè)計(jì)高性能混凝土配比，能夠降低上述外部因素的影響，從而提升橋梁的耐久性，且后續(xù)運(yùn)營階段的維護(hù)成本投入相對較低。

2 我國道路橋梁工程中的常見問題

2.1 溫度的影響

在不同的溫度狀況下，會導(dǎo)致不同程度、不同范圍的裂縫出現(xiàn)，有針對性地結(jié)合混凝土熱脹冷縮的性質(zhì)，在進(jìn)行施工的過程中，需要著重考慮溫度對裂縫產(chǎn)生的影響。調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度較高時，會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的水分急劇增長，而這些本身存在于泥土內(nèi)部的水分蒸發(fā)之后就會產(chǎn)生縫隙，從而導(dǎo)致大量裂縫的產(chǎn)生。而在溫度較低時，也會由于多種原因產(chǎn)生相應(yīng)的裂縫狀況。根據(jù)混凝土的結(jié)構(gòu)不同，其形成的體積方面就會存在著一定的差異，導(dǎo)致裂縫狀況的進(jìn)一步擴(kuò)大[2]。

2.2 材料的配比的影響

在進(jìn)行混凝土的制作過程中會受到水泥和其他外加劑等材料的影響而產(chǎn)生裂縫。如果各項(xiàng)材料的質(zhì)量未能夠達(dá)到國家的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，就會在很大程度上影響著混凝土的質(zhì)量，從而導(dǎo)致在施工過程中大量裂縫的出現(xiàn)。調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，造成混凝土材質(zhì)的最主要影響因素便是骨料的質(zhì)量，如果骨料的質(zhì)量未能夠達(dá)到混凝土材料的標(biāo)準(zhǔn)，就會嚴(yán)重降低混凝土的強(qiáng)度。另外，也要注意在攪拌過程中水分和水量的控制。過多或者過少的水量都會影響混凝土的收縮性，從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

3 高性能混凝土在道路橋梁施工中的應(yīng)用方式

3.1 沿用拌合性能較佳的攪拌設(shè)施

在進(jìn)行高性能的混凝土材料應(yīng)用的過程中，相關(guān)的工作人員需要充分認(rèn)識到這種材料和傳統(tǒng)材料之間的區(qū)別，并根據(jù)其特征加以合理應(yīng)用。相比較于傳統(tǒng)的混凝土材料，高性能混凝土材料在應(yīng)用的過程中表現(xiàn)出了用水量較少、攪拌較為粘稠的特征。為此，若想有效的提升材料的性能，必須要改進(jìn)攪拌設(shè)備，從而在最短的時間之內(nèi)完成較大的攪拌量。相關(guān)調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前階段中，應(yīng)用較為廣泛的攪拌設(shè)備主要為臥軸式和逆流式的攪拌機(jī)，這兩種攪拌機(jī)能夠有效滿足高性能混凝土材料的攪拌需求[3]。

3.2 保證不同原材料用量演算的精準(zhǔn)性

在進(jìn)行混凝土材料制備的過程中，還需要著重考慮到制備工序的影響，保障材料的穩(wěn)定性，并且不會出現(xiàn)較大的波動現(xiàn)象。混凝土材料的制備質(zhì)量在很大的程度上會受到堆料、稱量裝置、含水量等其他因素的影響。為此，在制備的過程中，需要嚴(yán)格的按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，把控材料的量。同時，現(xiàn)場的工作人員也需要根據(jù)攪拌機(jī)的情況，對其進(jìn)行實(shí)時地觀察并調(diào)整其狀況，在最大的程度上保障相關(guān)工作的順利開展。

3.3 強(qiáng)度取值與彈性參數(shù)計(jì)算

設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)依照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3362—2018）中的要求，對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，確定其平均抗壓強(qiáng)度與軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，進(jìn)而通過混凝土強(qiáng)度折減系數(shù)得到規(guī)范要求的混凝土強(qiáng)度值。在計(jì)算過程中，設(shè)計(jì)人員要充分考慮標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度規(guī)定下的折減系數(shù)，給予高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)一定的額外安全度，明確高強(qiáng)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度與強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)采取實(shí)際測量的方式計(jì)算當(dāng)前高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的彈性模量，確保高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度取值與彈性參數(shù)均符合規(guī)范中的具體要求。

3.4 深梁抗剪能力計(jì)算

設(shè)計(jì)人員除了要依照規(guī)范內(nèi)容計(jì)算常規(guī)狀態(tài)下高強(qiáng)混凝土深梁結(jié)構(gòu)的抗剪能力以外，還需要對極限狀態(tài)下高強(qiáng)混凝土深梁結(jié)構(gòu)的界面抗剪能力進(jìn)行計(jì)算，以確保高強(qiáng)混凝土深梁結(jié)構(gòu)在極限狀態(tài)下的抗剪能力，對其整體應(yīng)用效果有更加全面的把控。

4 結(jié)語

總體來看，在道路橋梁工程建設(shè)的過程中需要充分的考慮到高性能的混凝土材料對整體工程建設(shè)的影響。在社會信息不斷發(fā)展和科學(xué)理念不斷深化發(fā)展的背景下，施工人員需要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，及時吸收各種先進(jìn)的文化知識，提高自身的專業(yè)素養(yǎng)和綜合實(shí)踐能力，從而在最大程度上有效提升道路橋梁建設(shè)質(zhì)量。