关于路桥施工中高性能混凝土的应用

宋术杰

【摘 要】笔者根据其多年的工作经验，就路桥施工中高性能混凝土的应用问题，进行了深入探讨。

【关键词】路桥工程；高性能混凝土；应用

引言

高性能混凝土是一种具有特殊用途的混凝土，若使用常规的材料与搅拌方法很难实现其特殊用途。在高性能混凝土的具体应用过程中，必须采用提高浇筑等方法来提升混凝土的性能，从而使其稳定性、强度、耐久性等性能得到充分发挥。而在实际的应用过程中，高性能混凝土还具有高刚度、高弹性等普通混凝土难以比拟的特点，因此在路桥工程施工过程中有着较为广泛的应用。

1在路桥工程施工过程中使用高性能混凝土的现实意义

在混凝土路面施工工艺的发展过程中，国际目标提出的抗拉强度为17MPa，普通混凝土已不能满足设计要求，而对高性能混凝土的使用卻能够有效提升公路路面的抗渗功能以及对路桥工程的致密性要求。在现阶段路桥施工过程中，高性能混凝土施工工艺已经得到了较为广泛的普及，能在有效提升路桥表面承载力的同时减轻路面厚度，从而在提升了混凝土路面技术经济合理性的同时，提升工程的使用寿命。

2高性能混凝土所具有的特点

对于高性能混凝土的特点而言，主要具有以下特点：（1）具有较高的强度。强度是其最基本的要求，对于桥梁不同部位的构件而言，对强度又有着不同的要求。而目前桥梁所使用的高性能混凝土的强度能够达到C60～C80，这对提升桥梁的整体承载能力发挥着非常重要的作用。（2）良好的耐久性能。对于高性能混凝土而言，在凝结硬化时能产生较强的密实度，能有效避免大量原生裂缝的产生，从而能有效避免水与其他腐蚀物的侵蚀，使桥梁的额耐久性得到大幅度提升。（3）有较强的体积稳定性。对于其体积稳定性而言，包括收缩变形、体积变形以及温度变形三种。在混凝土的凝结过程中往往会产生一种成度的收缩变形，会致使混凝土构件内部产生一定的拉应力，当拉应力过大时会使混凝土构件产生裂缝，使构件的强度与稳定性下降。为了将这种变形降到低限，在高性能混凝土的配制过程中应尽可能降低水灰比与用水量。

3路桥工程施工对高性能混凝土的配制要求

3.1对水泥的配制要求。在此过程中所使用的水泥应为细度合格并且矿物组分合理的高标号水泥。同时，要求水泥具有较低的水化热，以使用少量的水就能得到设计要求的稠度，并加入适量的超塑化剂，确保混凝土在具有较低水分的条件下具有较强的流动性。值得一提的是，在桥梁构件施工过程中，应使用强度在C42.5以上的硅酸盐水泥。

3.2对骨料的配置要求。在配置高性能混凝土过程中，应确保粗骨料与细骨料都具有较高的强度，在路桥工程使用所常使用的骨料为花岗岩、硬质砂岩以及石灰岩等。同时，在高性能混凝土的配置过程中，还应对粗细骨料的单位用量、表面特征以及最大粒径等参数进行有效控制。

3.3对水灰比的要求。为了降低路桥工程中混凝土构件的原生裂缝，提升构件的密实度，在混凝土的配置过程中应尽可能地使用较低的水灰比，并将其控制在0.3左右，将每立方混凝土的用水量控制在160kg以内。

3.4对矿物掺合料的要求。在桥梁构件施工所用高性能混凝土的配置过程中，可根据施工条件加入一定量的硅粉、超细矿渣粉等矿物掺合料，以有效提升高性能混凝土的流动性、强度与耐久性。

4高性能混凝土在路桥施工中的具体应用

4.1在道路施工中的应用

上文已经提到，高性能混凝土具有良好的体积稳定性、耐久性与施工性，能长期承受冰冻、侵蚀、水冲刷等恶劣环境。在公路工程施工过程中，高性能混凝土的使用能有效提升路面的耐久性。一方面能提升路基施工质量，避免路基发生下沉；另一方面能有效解决水泥用量与耐久性之间的矛盾，除了能有效改善耐久性指标以外，还具有高流动、高粘聚性以及高可浇筑性等优异性能。高性能混凝土的配置思想是：选择相应的原材料，对混凝土配合比进行优化处理，并掺入适量复合高效外加剂以及硅粉、粉煤灰、矿渣等材料，能获得具有低离析、高流态与质量均匀的高性能混凝土。同时，在公路工程施工过程中，应对其他方面的性能进行开发研究。同时还应从改良混凝土的施工工艺出发，采用高流态的施工方法，将混凝土的坍落度控制在240mm—270mm之间，能有效丰富高性能混凝土的内涵，并使其经济效益与社会效益均得到提升。

4.2在桥梁施工中的应用

（1）满足桥梁施工要求。高性能混凝土具有体积稳定性、高强度性以及耐久性等诸多优良性能。在桥梁施工过程中不仅能充分发挥出其自身优势，还能有效降低构件的厚度，从而加快施工进度，确保桥梁工程按期完工。以往桥梁的施工情况进行分析，桥梁因自重较大所产生的荷载占据着结构荷载的很大一部分。而对于高性能混凝土的使用能有效降低构件自重与横截面积，并使桥梁有更强的耐久性。

（2）提升桥梁的跨预应力。从现阶段对大跨度桥梁的建设情况来看，高性能混凝土的使用对提升桥梁整体结构的预应力发挥着非常重要的作用。

在跨度较大的桥梁工程施工过程中，高性能混凝土得到了较为广泛的应用。对粉煤灰、矿粉等材料的加入，成为了特殊的参合材料，从而使桥梁具有较强的耐久性、高强度以及抗腐蚀性强等特征。值得一提的是，针对混凝土构件结构特点与外部使用环境的不同，应采取必要的防腐措施，采用必要的混凝土保护涂层等，以在确保施工质量的同时，使混凝土的跨预应力满足设计要求。

5对高性能混凝土的浇筑与保养

5.1对高性能混凝土的浇筑

高性能混凝土具有浆液稠度大、粘聚性好等特征，在建筑与运输过程中不容易发生离析，因此在浇筑过程中应注意均匀密实，确保漏振、过振现象的发生，同时还应合理控制振捣时间，以避免泌水现象的发生。

5.2对高性能混凝土的养护

对高新能混凝土而言，水胶比较小且密实度较高，在砼表面水分蒸发之后内部水分很难迁移，因此要强化高性能混凝土的前期养护。正确的做法为：用湿麻袋提前覆盖，并进行连续的喷水雾保湿，以有效降低砼表面的升温与干缩，避免早期开裂现象的发生。当温差较大时，应对温度变化进行不间断检测，在当高性能混凝土达到峰值温度后将麻袋揭开，并用塑料薄膜等保温材料覆盖，以有效降低高性能混凝土的内外温差。

6提升高性能混凝土质量的保护措施

为了确保高性能混凝土的施工质量，在施工过程中应注意以下几点：（1）对混凝土质量进行提前控制与评估，充分了解施工条件与混凝土材料的特点，并进行严格的试验研究，建立起对高性能混凝土耐久性的依据与数据，以对混凝土的实际应用性能进行预测。（2）制订耐久性设计方案。对环境温度、裂缝、混凝土内应力等影响高性能混凝土的因素进行充分考虑，以建立起相应的寿命预测系统，为混凝土的耐久性方案提供相应的依据，并制定有针对性的耐久性方案。（3）保护层质量控制与保证措施。采用变形多面形式来设置高性能混凝土保护层垫块，并用高性能细石混凝土进行预制，从而提升混凝土构件的抗渗性能。

结语

综上所述，高性能混凝土因其良好的耐久性、强度与稳定性等特征，在路桥施工过程中获得了较为广泛的应用。但值得注意的是，应以提升路桥工程的整体效益为出发点，从材料选择、配合比设计等方面入手，强化对高性能混凝土施工工艺的使用，并对该工艺进行不断完善与创新，从而切实提升路桥工程的质量与技术经济合理性。

参考文献：

[1] 刘矿军. 公路桥梁施工中高性能混凝土的应用探究[J]. 黑龙江交通科技， 2012， （3）： 33.

[2] 黄顺兵. 高性能混凝土在路桥工程施工中的应用[J]. 交通世界， 2012， （11）： 206-207.