高性能混凝土在公路桥梁施工中的应用.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 04 日 作者简介：尹清华（1978），女，汉族，本科，公路桥梁工程师，研究方向为公路桥梁。-122-高性能混凝土在公路桥梁施工中的应用 尹清华 江西淳源建设工程有限公司，江西 赣州 341000 摘要：摘要：公路桥梁在施工过程中应用了高性能混凝土，为了很好的探讨高性能混凝土的施工要点以及质量控制方法，文章主要针对高性能混凝土的特征以及在公路桥梁建设中的应用价值进行了分析，与此同时还针对高性能混凝土的配置过程进行了探讨。以工程实例为基础，对高性能混凝土的拌制、养护等过程中的质量控制要点进行了分析，以期对有关建设单位有一定的借鉴作用。关键词：关键词：公路桥梁；施工；高性能混凝土 中图分类号：中图分类号：U445 高性能混凝土是一种与传统混凝土相比性能有很大提高的新型建材，尤其是耐久性可以提高 100%，可以大大提高混凝土的安全性能，进一步减少维修工作的频率，减少建筑废物的排放量，就能达到更好的环保作用。另外，在大体积以及长跨距的桥梁公路施工过程中，高性能混凝土能够发挥重要的作用，这主要是因为其具备很小的收缩徐变。随着社会的不断发展和进步，近年来我国对于交通运输的安全性以及使用寿命等要求越来越高，在高速公路桥梁施工中采用高性能混凝土，进而提高整体结构的抗弯强度和耐久性，已是产业发展的趋势，开展这方面的研究是有实际意义的。1 高性能混凝土概述 1.1 高性能混凝土的发展背景 随着城市的发展和建设，建筑业也得到了长足的发展，各种新技术和新材料不断涌现，这对全国各种建筑的建设都有很大的帮助。而在建筑工程中，混凝土是最常用的一种材料，它直接影响到了整个工程的整体质量，由于传统的水泥基材料养护难度大，而且其本身的性能也不高，往往造成了建筑物的耐久性不足。据有关资料统计，在使用 2025 年后，约有 70%的建筑物需要大修。新型高性能混凝土的出现，为解决当前工程中出现的若干问题提供了一种新的途径，此外，该产品还具有对周围环境无污染的“绿色”特性。实践证明，高性能混凝土结构在长期使用过程中，其耐久性能、稳定性能得到了进一步提高，对促进我国建筑行业的发展具有重要意义。1.2 高性能混凝土的具体特性 高性能混凝土是一种可持续发展的新型建材，与普通水泥混凝土相比，其基础强度有了很大的提高，能满足不同种类建筑物的强度及刚性要求。高性能混凝土结构在抗压以及抗拉强度等方面都是占有明显优势的，所以，它的承载能力更加优秀，更加适用于道路桥梁工程，可以很容易地应付车辆行驶所产生的载荷压力。高性能砼是当前高速公路桥梁建设的首要选择，其性能的提高对提高公路桥梁的使用寿命和获得较大的经济效益具有重要意义。2 公路桥梁工程施工中高性能混凝土的配制要求 2.1 骨料 高性能混凝土的高强度、高耐久性与集料的选用密切相关。高性能混凝土与普通混凝土相比较具备很高的强度，这主要是因为高性能混凝土在配置过程中使用的骨料强度是比较高的。同时，根据施工现场的具体情况，对骨料粒径、含泥量和掺入量等问题进行了科学的分析，对于高性能混凝土，一般采用 25 毫米以下的集料，并保证其粒度尺寸一致。科学合理的对骨料进行选择，才能够保证高性能混凝土发挥自身的优势和特点，从而使工程的施工质量得到提升。2.2 水泥 在配制高性能混凝土时，应注意材料的选择及选用。用于公路桥梁建设的高性能混凝土，高等级水泥（通常不小于 42.5)，其水化温度低，而标准水的粘度低。为使高性能混凝土在大容积混凝土构件中的高填中国科技期刊数据库 工业 A-123-充率得到最大程度的发挥，既能满足混凝土的强度和耐久性要求，又有较好的流动性，能够保证整个工程的质量得到提高。2.3 水灰比 在配制高性能混凝土过程中，合理地控制水灰比是一个重要的步骤，一般情况下，适当地减小水灰比，能有效地提高混凝土的密实度，从而改善施工过程中的耐久性与强度。在公路桥梁建设中，通常采用水灰比为 0.3 的高性能混凝土，配制混凝土时用水量应控制在 165 kg/m3 以下。2.4 矿物掺合料 没有矿物外加剂，高性能混凝土就不可能有这样高的性能，在工程实践中，通常采用粉煤灰，天然沸石粉和仿矿渣，在国内一些公路桥梁建设中，为了提高混凝土的流变性，也会根据需要添加硅粉。矿物混合料的品质直接关系到混凝土构件的强度和耐久性，所以在制备高性能混凝土时，必须严格按照规范的测试程序来控制。2.5 外加剂 掺合料是指在配制混凝土时，为使其性能更好而加入的一种物质，通常采用超塑化剂，一种具有代表性的表面活性剂，既能提高混凝土的坍落度，又能维持较小的水灰比。另外，掺加超塑化剂后，也可降低混凝土的水泥用量，从而实现对水泥水化过程中水泥水化热的有效控制，减少内部和外部温度的差异，减少裂缝的发生。公路桥梁工程在施工过程中，若采用大体积混凝土，则需在浇注时加入高效减水剂，这种材料的使用可以极大地改善混凝土构件的强度和耐久性。1 3 高性能混凝土在公路桥梁施工中的应用案例 3.1 工程基本概况 一座大桥项目是在现有大桥临海的一侧建造一座双车道的大桥，并将新的连接线与一条公路相连，施工内容主要包括：交叉工程以及相关安全设施等等，除此之外也要在北部接线区域进行公交站台的建设。这座桥和对应的连接线总长度大约 400 米，该桥全长85 米。该桥梁的上部使用的是预制混凝土工型梁，并且面板是现浇的。下部结构与上部结构有一定的差异。下部使用的是钢筋混凝土双柱墩的方式。在工程的横向方向设置了六片工形梁，这样能够使强度符合要求。3.2 公路桥梁施工中应用混凝土存在的问题分析（1）蜂窝和气穴问题 由于在公路桥梁建设期间，由于气候环境、施工条件以及人为的原因，很难对施工中所用的材料配合比进行严格的控制。因此，很容易导致高速公路桥面出现蜂窝等病害。在高速公路桥梁中，蜂窝、麻面等现象对水泥混凝土路面的平整度造成了很大的影响。这样，混凝土的力学性能就会发生变化，从而对其本身的承载能力产生影响。公路桥梁长期使用后，其耐久性能和安全性能会显著下降。（2）混凝土孔道产生流浆的情况 一般情况下，道路桥梁工程在施工完成之后需要开展珠江工作。这样才能够保证混凝土在使用过程中发挥自身的价值和作用，最终也能够使公路桥梁的建设质量得到大幅度的提高，但是工程在实施过程中经常会出现漏浆现象，这会影响到道路桥梁的施工，导致其质量出现问题，还会使其稳定性大打折扣，对工程施工的安全性也会造成很大的影响。因此，在施工过程中，必须充分关注混凝土孔道的流浆状况，并采取相应的预防措施。（3）裂缝的情况 裂缝问题在公路桥梁建设过程中是人们比较关注的一个问题，该问题的出现概率是比较高的，公路桥梁如果长时间的使用，那么会受到外界环境以及荷载等方面的影响，而出现裂缝现象。混凝土在公路桥梁的建设过程中是应用的主要材料之一，混凝土是由多种原料组成的，但是如果受到外部环境的影响，会出现物理以及化学等方面的变化，这样很容易引起高速公路桥面或其它部位的不均匀变形而产生裂缝。公路桥梁路面的稳定性会受到裂缝的影响。从而使承载力下降，最终会影响到正常的车辆行驶。3.3 高性能混凝土在公路桥梁施工方面的应用 在公路桥梁的建设中，必须考虑到桥梁的具体结构，以及它所处的施工环境等诸多因素，同时耐冲击，耐腐蚀等性能也更好。高性能混凝土通常用于建造近海结构、长大跨度桥梁等，主要用于主梁、墩基等。2（1）混凝土的拌制 高性能混凝土是一种由多个原料组成的混合物，中国科技期刊数据库 工业 A-124-它的配制是保证其使用性能的一个重要环节。混凝土的配料和拌制一般都是连续进行的，在对大体积混凝土进行施工时，要采取集中办制的措施，在运输过程中要使用混凝土泵以及相应的搅拌车，然后，将搅拌好的混凝土运到对应的位置，然后用混凝土分配器将混凝土送到模板上进行振捣。在正式使用之前，必须按照相关规范（混凝土搅拌机技术条件）检查混合料的均匀性，在混凝土搅拌前，认真测量粗、细集料的含水量，尤其要注意气象条件的变化，掌握细集料含水量的变化规律，及时调整配合比。混凝土拌合物应保持色泽均匀，防止离析，水分散失。在生产过程中，要定期检查拌合物的各项指标，同时还要预留试件，进行力学性能和耐久性等方面的测试。3（2）混凝土的输送 与普通混凝土相比，高性能混凝土的水灰比小、粘度大、流动性差，这使得高性能混凝土的泵送成为关键。在运输混凝土时，采用何种设备、何种方式，应重点考虑结构的构造形式以及混凝土的数量等，除此之外还要考虑到公路状况以及气候条件等外部因素。从整体上讲，输送高性能混凝土应符合下列条件：在运输过程中，要确保它的均匀性，防止离析，避免在浇筑后产生蜂窝和蜂窝等现象；在对混凝土进行运输时，要保证运输到现场的混凝土的原有配比不会发生变化；在对混凝土进行运输时，要控制好运输的时间。并且混凝土在初凝之前要加入到模板内，并且做好振捣工作；当混凝土在输送过程中发现离析现象时，应立即向试验室主管汇报，由有关人员对其进行详细的分析和处理。4（3）混凝土的浇筑 要想保证混凝土浇筑的质量符合要求，就要做好准备工作，在具体浇筑之前需要对模板的位置以及构件的尺寸等进行分析和确定，与此同时还要把控好预埋件的位置和数量，这些参数都是保证混凝土浇筑质量的保障。在混凝土浇筑前，必须将模板中的各种杂物清理干净，并做好施工记录。在进行混凝土浇注的时候，必须随时检查混凝土的均匀度，工作性能，坍落度等，如果采用钻孔灌注桩的话，首先要注意一次灌注量，导管的埋设深度，并且要有专门人员进行巡视，防止出现渗漏。在从料仓中倒出混凝土的时候，要将其自由倾倒的高度控制在 2 米以内，而在垂直结构上浇筑混凝土的时候，则要将其自由倾倒的高度控制在 3 米以内。5在施工过程中，要认真监控孔内的混凝土液面，尤其是孔深、孔深等方面的情况。承台施工工作在开展过程中要考虑到整体的施工面积，在具体操作时可以应用竖向分层的施工措施，同时也可以应用横向分块的施工措施，总之要保证混凝土以及钢筋等材料在施工过程中不会受到影响，并且各个施工工序之间要能够有效的衔接。为保证高质量的混凝土浇筑，应分层次浇筑，各层厚度不得超过 100 厘米。此外，应尽量保证混凝土的连续性，保证上部混凝土的浇筑和振捣在下部混凝土初凝后才能进行，这样才能保证两层间的有效粘合。对模板，支架，预留孔进行多次观测，当发生变形时，要立即停止浇灌，并且要在已经凝固之前将其修整好。（4）养护 养护的目的是保证混凝土在适宜的温度和湿度条件下凝固，使水泥的性能得到最好的发挥。针对高等级公路桥梁，在维护保养工作中，应该参考类似项目的成功经验，加以改进和完善。目前，最普遍的做法是采用低温整平或喷水养护，这不仅可以提高施工质量，而且可以节省维护成本6。4 结束语 总而言之，在当今的社会，随着经济的快速发展，各种类型的路桥工程都在不断地扩大，这就需要更高的施工技术和技术了。高性能混凝土材料的强度是比较高的，并且整体的耐用性比较强，在现代公路桥梁建设中，必须注意使用高性能的混凝土材料。同时，相关部门也应重视对这种物质性能的研究与分析，通过选择不同的原料，优选出最佳的配比，同时，根据高速公路的特殊情况，对混凝土的拌和、振捣，以及后期的养护，做好相应的管理。只有这样，才能确保高性能混凝土在实际应用中的发挥优势，同时相关施工技术在应用过程中也能够发挥作用，使公路桥梁工程的施工质量得到提升，这不仅能够促进行业的发展，也能够促进社会的稳定和进步。参考文献 1唐凌.高性能混凝土技术在公路桥梁工程施工中的应用研究J.居业,2023(11):10-12.中国科技期刊数据库 工业 A-125-2杨广.高性能混凝土在公路桥梁施工中的应用J.散装水泥,2023(03):170-172.3杨涛.高性能混凝土在公路工程施工中的应用J.工程建设与设计,2023(10):165-167.4邓如意,胡红梅,姜铮.公路桥梁工程施工中高性能混凝土的应用J.工程建设与设计,2023(10):207-209.5匡富平.高性能混凝土在高速公路施工中的应用与质量控制探究 J.城市建设理论研究(电子版),2022(29):73-75.6赵山.高性能混凝土在公路桥梁建设中的应用J.大众标准化,2022(07):159-161.