公路桥梁施工中高性能混凝土的应用
2019-02-17曹九龙
曹九龙
(四川公路桥梁建设集团有限公司公路二分公司)
伴随着社会经济的快速增长,交通压力也随之增加。在公路桥梁工程建设中,如果继续使用普通混凝土,难以满足提升公路桥梁质量的要求,无法对行车过程中安全性、耐久性与舒适性提供保障。随着高性能混凝土的诞生与应用,有效弥补了普通混凝土在使用性能上的局限性。但是,由于高性能混凝土在公路桥梁施工中的应用时间较短,施工经验也不够丰富,有必要针对其应用策略以及施工中的注意事项进行系统化的研究,充分发挥出高性能混凝土的技术优势,全面提高我国公路桥梁工程的建设水平。
1 高性能混凝土的特性
1.1 强度高
与普通混凝土相比,高性能混凝土具有更高的抗拉强度、抗压强度以及抗剪切强度。所以说,高性能混凝土具有较高的综合强度,并非指单一强度。因此,在公路桥梁工程施工的过程中和日后通车使用的过程中,高性能混凝土所能承受的最大荷载远远超过普通混凝土的承载极限,所以使用寿命更长,行车过程中的安全可靠性更高。另外,公路桥梁施工部位不同,对混凝土的强度要求也有所不同。但是,高性能混凝土可以同时满足绝大多数公路桥梁施工部位的质量要求,为工程建设质量和施工效率提供了有效保障。
1.2 耐久性好
公路桥梁在使用中,其主体结构始终承受着巨大交通压力,裸露部位还常年遭受自然环境影响。在这种情况下,如果混凝土的耐久性较差,必然无法长期承受这种艰巨考验。而高性能混凝土的整体结构及性能非常稳定,即使在恶劣的条件下,依然具有较强的抗开裂性与抗老化能力。将其应用于公路桥梁建设当中,可以有效提高公路桥梁工程的使用年限,从而推动经济效益与社会效益的全面提升。
1.3 工艺性高
高性能混凝土还具有较高工艺性,例如它的拌合物具有较好的可泵性、流动性和自密性。在公路桥梁建设中为保证工程质量,采用高性能混凝土是最好的选择。
2 高性能混凝土在公路桥梁施工中的应用
2.1 在公路工程中的应用
高性能混凝土在工程中表现出的性能是远超于普通混凝土的,具有极强的稳定性、耐久性和综合强度。不论是在工程建设施工中,还是在日后通车使用的过程中,都可以有效抵抗各种自然因素和人文因素所引起的质量问题。将高性能混凝土应用于公路工程当中,在工程正式开工之前,需要对施工现场的具体作业环境进行勘察,对相关的信息数据掌握清楚以后再根据工程实际配比混凝土,保证工程建设质量,同时也要满足社会效益和经济效益。将高性能混凝土应用于公路工程当中,可以适当添加一些硅灰、矿渣、粉煤灰这些经过加工处理的工业废料,使混凝土流态性增加、质量变的均匀且拥有极低的离析率。假如将混凝土的施工工艺作为衡量的标准,除了滑模摊铺施工之外,建议选择的混凝土除了具备高流态,还应将坍落度控制在24cm-27cm,提升整个施工质量同时,还提高了施工效率和降低成本支出。
2.2 在桥梁工程中的应用
由于高性能混凝土不仅可以大幅降低浇筑难度,还便于振捣工作的施行。因此,在桥梁工程中,高性能混凝土适合用于超长跨度桥梁以及离岸结构物等方面。进而可以很好的避免高性能混凝土出现离析的问题,进一步提升工程质量。即使是条件比较恶劣的施工条件,高性能混凝土依然会保持很好的性能。高性能混凝土使用既可以保证桥梁工程建设质量,还可以增加桥梁工程使用年限,从根本上节省成本支出,实现经济效益。此外,在桥梁工程中应用高性能混凝土,还可以在配制的过程掺入其它原料,使其成为一种具有特殊性能的混凝土。比如建设东海大桥的施工工程中,就应用了高性能混凝土,届时东海大桥的使用年限估计能够达到100年,并且在混凝土中根据比例适当添加了粉煤灰等矿产资源废料,让高性能混凝土又具备了混合材料的特性,进一步提高了混凝土的整体强度、耐久性和抗腐蚀性。不仅如此,在施工成本方面,节省了上百万人民币。
3 高性能混凝土应用于公路桥梁工程中的注意事项
3.1 原料配合比
在配置高性能混凝土的时候,将水胶比的配比尽可能的降低,这样做的好处是可以降低混凝土的孔隙率,提升公路桥梁的渗透性能,从而成为真正意义上的高性能混凝土。这里所说的减小水胶比,是以较高的强度和耐久性为前提的。如果水胶比高于0.45,势必会影响到混凝土的耐久性。通常情况下,应将高性能混凝土的水胶比控制在0.2-0.4 以内;另外,在配制高性能混凝土时,还应该注意以下事项:首先,严格按照使用标准适量添加掺合料;其次,在选择减水剂的时候要更加注重效果,在保证减水剂和水泥特性相容的时候,将减水效率合理控制在20%以上,将掺加量控制在1%以上;在掺入骨料时,最大直径不得超过20mm,还要同时控制好片状、针状骨料的掺入量。之所以这样要求,是因为当骨料直径较小时,有利于提高混凝土的整体强度。
3.2 施工工艺
拌制高性能混凝土的时候,要充分发挥强制搅拌机的作用,这样可以确保其均匀性。在运输环节,要考虑到混凝土的坍落度。如果运输距离较远,可在其中掺入一些粉煤灰,调整混凝土砂率,避免出现泌水和离析现象。施工人员在高性能混凝土拌制的时候要控制掺水量,将混凝土从搅拌机分离出来的时候应该停止加水,如果加水较多可以适当添加减水剂,如果是粉质减水剂需要根据实际情况延长搅拌时间,在搅拌完成的5 个小时以内,快速将混凝土运送到施工现场,在浇筑的过程中,严格按照分层浇筑的方法进行,并且将每一层的厚度控制在0.8米以内,视情况决定是否需要插入高频振捣器,浇筑时要确保高性能混凝土表面无气泡;在进行后期养护时,可通过喷洒的方式构筑一个养护层,确保高性能混凝土表面始终处于湿润状态,养护时间不得少于15日。
3.3 质量控制
在针对高性能混凝土的质量进行把控时,主要包含以下注意事项:首先,为了确保混凝土配合比与工程质量要求相吻合,应通过现场抽样检查的方式对骨料含水量进行检测,确认其合格后方可进行拌制;水泥、掺合料和水等是高性能混凝土的主要原材料,并将其偏差比例应控制在1%以下;在拌制的过程中,还要严格按照各种原料的配合比,对拌和时间进行科学把控,避免混凝土出现离析问题;如果涉及到混凝土振捣、拌和等操作,需以入泵时间为准,最长不得超于90min,转筒速率以3 转/min 为宜;当混凝土配制完成后,需要针对其耐久性、强度和抗渗性进行密封试验,鉴别其是否符合高性能混凝土的质量标准。
4 结束语
随着我国公路桥梁施工技术水平的不断提高,对于混凝土性能质量的要求也越发严格,尤其在那些难度系数较高的工程项目当中,更需要对混凝土的整体性能进行严格把控,为施工质量、施工水平提供保障。高性能混凝土凭借其强大的性能优势,有效满足了公路桥梁工程的建设需求,相信随着其应用技术的不断完善,未来还将拥有更为广阔的发展前景。