高性能混凝土在公路桥梁施工中的应用

田 建 力

(山西路桥集团国际交通建设工程有限公司，山西 太原 030006)



高性能混凝土在公路桥梁施工中的应用

田 建 力

(山西路桥集团国际交通建设工程有限公司，山西 太原 030006)

介绍了高性能混凝土的特点，从凝结时间、坍落度、配合比设计等方面，阐述了高性能混凝土在公路桥梁施工中的技术要点，并提出了施工过程中的质量管理措施，有利于促进高性能混凝土的推广应用。

高性能混凝土，公路，桥梁，质量管理

0 引言

工程技术的进步促使混凝土技术深化和发展，其重要的发展方向就是混凝土的高性能化。混凝土高性能化意味着将其应用在工程中可以显现出与普通混凝土的区别，在具体的施工中，高性能混凝土具有振捣时不容易产生离析、浇筑施工方便、抗渗性能强以及水化热性能强等多方面的特点。由于高性能混凝土自身的优异技术特性和综合性能，使其成为公路桥梁施工中关注的焦点。由于交通运输的需求逐年激增，致使公路桥梁工程呈现大规模扩张之势。高性能混凝土的稳定性、耐久性等特点，适用于公路桥梁工程。在实践应用过程中的施工技术和所应用的混凝土原料都会不同程度的影响工程质量，为此，必须保证高性能混凝土的优势在公路桥梁施工中的应用得到充分的发挥。

1 高性能混凝土的特点

通常情况下，混凝土的性能和强度不同，其等级也有区别。普通混凝土的等级为C10～C50，而高性能混凝土的等级则处于C60～C90[1]。高性能混凝土的特点归纳总结主要体现在以下几方面：第一，环保性高。传统混凝土在应用过程中，相比于高性能混凝土，材料使用量较大。应用高性能混凝土，不仅能有效缩减废旧材料，还能提升工程质量，因此，其有利于节能减排。第二，抗压性强。高性能混凝土与传统混凝土相比，在原材料的配置上有明显的不同，因而其抗压性能超过传统混凝土抗压性能。同时，由于高性能混凝土自重较轻，使得其可以很好的确保桥梁工程具有足够高的跨径。这对于降低桥梁工程的造价非常有益。第三，耐久性极佳。将高性能混凝土用于公路桥梁的建设中，可以满足公路桥梁对于荷载、抗风能力的要求。第四，坍落度较低。传统的混凝土，坍落度虽有一定的保障，但是与高性能混凝土相比，还是存在较大差距。坍落度的高低直接影响着高性能混凝土的运输过程中离析现象的发生概率。故而，使用高性能混凝土，可以兼顾保障施工工艺符合标准和减少建筑结构出现裂纹(缝隙)两项要求[2]。总而言之，高性能混凝土与普通混凝土相比，其特点和优势非常显著。

2 高性能混凝土在公路桥梁工程施工中的重要环节

2.1 凝结时间

根据高性能混凝土的特性，高性能混凝土在施工过程中要求比较高。合理控制高性能混凝土凝结时间是非常关键的一个环节。由于工程现场的施工环境(气候、温度、湿度等)各有不同，因而，确定混凝土的冷凝时间则需进行相应调整，以使其满足相关施工标准要求[3]。以我国北方地区为例，冬季和夏季的初凝和终凝时间会有大概的范围，譬如冬季的初凝时间10 h～12 h，终凝时间在此基础上增加2 h(即12 h～14 h)；夏季的初凝时间12 h～14 h，终凝时间在此基础上增加3 h～4 h(即15 h～18 h)[4]。冷凝时间的合理把握是保障高性能混凝土的体积稳定性以及密实性的根本。另外，为了不影响高性能混凝土的内部结构，温度应力也应该合理控制，不宜过大(水化热峰值：15%～20%)。

2.2 坍落度

和易性进行检测过程中，高性能混凝土的坍落度极为关键。混凝土的坍落度指流动性、粘聚性以及保水性。从这三项指标就能够综合反映混凝土的和易性[5]。科学合理的设计坍落度是将混凝土应用于工程中的重要环节，一般而言，坍落度数值的设定决定着高性能混凝土的高流态是否较强。因此，坍落度数值的设定一般在20 cm～24 cm之间。在此前提下，从出机到浇灌这段时间内，对于混凝土的坍落度损失有比较明确的要求，即保证混凝土的坍落度不超过2 cm。再具体一些，就是混凝土出机后(2 h)，其扩展度应该符合500 mm×500 mm的标准。高性能混凝土的粘聚性、保水性以及密实性也是公路桥梁施工中非常重要的指标。

2.3 配合比设计

高性能混凝土的配合比设计与工程质量密切相关，与普通混凝土相比，其配合比有明显不同。在配合比设计中，高性能混凝土有如下要求：

首先，合理使用引气剂。配置高性能混凝土过程中，为了改善混凝土拌合物的和易性，应加入定量的引气剂。这样做的目的是强化混凝土的抗渗性、抗冻性。在混凝土中添加的引气剂含量需进行科学合理的设计，一般会以抗冻等级进行确定。

其次，合理配置水灰比。水灰比是混凝土配合比中一个重要参数，因而不可忽略。在进行配合时，水胶比一般是0.2～0.4[6]。在配置过程中水灰比一定要确保配比合适，过大过小都不利于之后的应用。水灰比过大，混凝土的粘结力不够，就会使混凝土的结构稳定性得不到保障(硬化期间，混凝土表面、内部产生细小的裂纹)。水灰比过小，混凝土的和易性较差，麻面、空洞等现象就会频繁发生，导致因浇筑不顺的相关质量问题。配合比的设计需要保证高效能减水剂的减水率不可低于20%。同时，为了确保高性能混凝土收缩不会过多，高效能减水剂应该和缓凝剂一起使用。

最后，胶凝材料的使用量提升。合理控制胶凝材料的使用量是进行配合比设计的重要环节。胶凝材料的使用量不宜过高，才能避免工程造价增加，高性能混凝土的整体稳定性降低。

3 公路桥梁工程施工中高性能混凝土的应用

3.1 公路工程中高性能混凝土的应用

公路工程受外界恶劣环境的影响大，为了确保公路工程的施工质量符合投入使用标准，需在公路工程施工中充分应用高性能混凝土。在施工过程中，以工程的实际情况为基准，选择最合适、最优的原材料，采用标准的施工工艺，可以保障混凝土的性能，进而确保工程质量符合标准要求。这对于提高公路工程的社会经济效益有积极意义。

3.2 桥梁工程中高性能混凝土的应用

在桥梁工程中，高性能混凝土受到青睐。同属于道路工程，在施工材料方面要求一样非常严格。主梁施工、桥墩施工等桥梁工程都会应用到高性能混凝土，这些施工环节在桥梁工程质量控制方面起着关键作用，将高性能混凝土应用于桥梁工程中，能满足标准需求，减少恶劣施工环境带给桥梁施工不利因素，保证桥梁施工质量。同时，对于降低施工成本，提高桥梁工程经济效益也大有裨益。

4 高性能混凝土应用于公路桥梁施工中的质量管理

为了将高性能混凝土应用于公路桥梁施工中的优势发挥到最大化，就需要做好质量保护工作。为此，除了需要提高高性能混凝土强度，加强对原材料的控制能力，合理设计配合比，适量添加活性掺合料，避免流动性差之外，对于增加体积的稳定性以及耐久性也不可马虎，最为重要的一点就是，针对高性能混凝土的养护工作不可忽视。通常情况下，高性能混凝土的浇筑振捣作业完成后，就可以进入养护环节。在公路桥梁施工中混凝土的配置、浇筑属于重要环节，而养护同样也不可马虎。养护作业是高性能混凝土成型的最后一道工艺，是有助于混凝土的性能发挥的一道重要工序。对高性能混凝土的表面要及时进行覆盖以及洒水作业，以免高性能混凝土浇筑后其内部失水。

5 结语

全面分析高性能混凝土的性能，发现其优势，便于公路桥梁工程施工中合理应用高性能混凝土。从工程施工的效果来看，在公路桥梁工程中应用高性能混凝土，可保证工程的耐久性，仅此一点，可见研究和开发高性能混凝土在公路桥梁工程中应用的价值非常高。

[1] 尹兴晨.公路桥梁施工中高性能混凝土的应用分析[J].四川水泥,2015(1):195.

[2] 赵明凯.解析公路桥梁施工中高性能混凝土的应用[J].民营科技,2015,6(6):206.

[3] 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,2012,217(3):33.

[4] 杜 君.公路桥梁施工中高性能混凝土的应用[J].交通世界(运输·车辆),2015,372(10):76-77.

[5] 马海燕.高性能混凝土在公路桥梁施工中的应用[J].交通标准化,2014,42(12):100-102.

[6] 连万飞.公路桥梁施工中高性能混凝土的应用[J].黑龙江科技信息,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，工程师

TU755

A