桥梁施工中高强混凝土的应用

刘俊

摘要：高强混凝土结构作为桥梁工程建造过程中广泛使用的一项结构类型，其对于保障和提升桥梁工程的建造质量具有举足轻重的作用，而提升混凝土结构本身质量的情况下桥梁工程的建造质量也必然得到有效提升。

关键词：高强混凝土;桥梁;计算;质量

中图分类号：U444              文献标识码：A

前言

前我国范围内所使用的高强混凝土指的是强度等级涵盖在C60以上的混凝土材料，其设计生产过程中使用到了水泥、砂、石等原材料以外，还通过对减水剂、粉煤灰、矿粉、矿渣以及硅粉等原材料的有效使用，使得因此而产生的混凝土材料在强度等级上较常规混凝土有显著提高，且具备抗压强度高、整体密度大、孔隙率较低和抗变形能力强等诸多优点，对提升建筑结构、桥梁结构与部分特种结构的施工质量与工程性能发挥了非常重要的作用。

一、高强混凝土配比

在进行高强混凝土配比时，必须保证其中各类原材料综合性能和质量效果，以此提高各类原材料在高强混凝土配比中的作用效果，确保高强混凝土实际质量和应用价值可以得到有效保障。就目前来看，在桥梁工程中高强混凝土配比原材料主要包括水泥、复合材料、细集料、石英砂、粗集料和外加剂等。其中水泥材料多为普通硅酸盐水泥，并在高强混凝土配比时保证水泥材料性能合理性。

对于高强混凝土配比中复合材料来说，由硅灰、矿粉和粉煤灰组成，这就需要保证各类基础材料配比达到理想的混合效果，以此强化复合材料在高强混凝土配比中的实际作用，使得高强混凝土配比效果可以满足桥梁工程项目具体建设要求。在进行高强混凝土配比中细集料选用时，应保证细集料细度模数和含泥量均可以达到合理状态，发挥细集料在高强混凝土配比中的作用效果，使得高强混凝土综合调配和后期配比试验在具体实施过程中出现问题的几率降到最低。对于高强混凝土配比中石英砂材料来说，在石英砂材料投入使用之前，还应对石英砂颗粒组成展开研究分析，及时调整石英砂具体组成过程中出现的问题，避免石英砂材料在实际应用过程中影响配比。在选取粗集料时，必须保证粗集料各项指标均可以满足高强混凝土配比要求，并将其压碎值、针片状含量、含泥量等参数信息控制在规定范围内，必要时还应在完全清洗之后投入使用，提升高强混凝土配比效果。

应用于高强混凝土配比中的外加剂主要是指JK-4聚羧酸超塑化剂、聚羧酸加引气剂高效减水剂、聚羧酸超塑化剂、低含气量高效减水剂等。应确保各类外加剂综合性能符合高强混凝土配比要求，逐步提高高强混凝土配比效果。

二、高强混凝土在桥梁工程中应用的作用及意义

（一）减小体积

高强混凝土结构在桥梁工程中的应用与常规混凝土结构相比，其能够在减少当前建筑构件截面尺寸的基础上，促使当前建筑构件仍然满足桥梁工程的各项质量与性能要求，使得桥梁工程中的相关构件能够在使用高强混凝土的情况下，有效达到降低当前构件自重、缩小截面尺寸的效果。比如在桥梁工程中的某些受弯构件施工中可以使用高强混凝土进行浇筑，通过更高的配筋率来有效缩小其截面高度，使其满足桥梁工程的设计要求。

（二）提升刚度

高强混凝土结构与常规混凝土结构相比，高强混凝土材料可以形成刚度较大、变形较小的结构特性。因此高强混凝土结构在桥梁工程施工中的应用，可以充分结合当前桥梁工程建造的结构要求，满足其整体结构中部分有特殊刚度、特殊变形等要求的结构设计，为满足桥梁工程结构设计内容的全面性要求发挥了重要作用。

（三）增加寿命

高强混凝土结构与常规混凝土结构相比还具有更好的耐久寿命，尤其是当前以高强混凝土材料作为基础的预应力技术的应用，其在桥梁工程中的应用通过对人为控制应力的科学计算，能充分提升桥梁结构中部分受弯构件的抗弯刚度与抗裂缝能力，有效预防桥梁结构长期在露天、潮湿等环境下发生的结构变形、结构裂缝等问题，对提升桥梁工程的建造质量与耐久寿命具有较大影响。

（四）提高安全性

高强混凝土结构在施工过程中，由于高强混凝土本身掺杂了矿渣、矿粉、硅粉等诸多材料，因此其不仅结构刚度、抗压强度、抗震能力等均优于常规混凝土结构。同时高强混凝土结构在桥梁工程中的应用，也能够凭借硅粉等材料提高耐磨能力、耐冲刷能力等，使得高强混凝土结构在桥梁工程的建造与使用过程中具有更好的应对河流冲刷能力，对提升桥梁工程建造使用过程中的安全程度、耐久性能也起到了非常重要的作用。

三、高强混凝土在桥梁工程中应用注意事项

（一）强度取值与弹性参数计算

设计人员应当依照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）中的计算要求，对混凝土强度进行取值计算，确定其平均抗压强度与轴心抗压标准强度，进而通过对混凝土强度折减系数的应用得到规范中的混凝土强度值。在此计算过程中，设计人员要充分考虑标准强度规定下的折减系数，给予高强混凝土结构一定的额外安全度，以此明确当前高强混凝土的设计强度与强度标准。设计人员还应当采取实際测量的方式计算当前高强混凝土结构的弹性模量，确保高强混凝土的强度取值与弹性参数均符合规范中的具体要求。

（二）深梁抗剪能力计算

设计人员除了要依照规范内容计算常规状态下高强混凝土深梁结构的抗剪能力参数以外，还需要针对极限状态下高强混凝土深梁结构的界面抗剪能力进行计算，以此确保高强混凝土深梁结构在极限状态下的抗剪能力，对其整体应用效果有更加全面的把控。

（三）观察受压区高度界限系数

设计人员要计算钢筋混凝土与预应力混凝土构件在正截面上的极限状态承载能力，尤其是在高强混凝土结构的受压区域，计算人员要依照规范要求并依照抗压设计强度的计算结果，观察其受压区域的界限系数是否符合当前桥梁工程的设计需求。

（四）钢筋混凝土轴心受压构件正截面强度计算

由于高强混凝土结构在桥梁工程的应用过程中，其构件中箍筋的约束作用受到高强混凝土材料的强度影响，相较于常规混凝土来说更弱，因此设计人员还需要针对钢筋混凝土轴心受压构件的正截面强度进行计算，结合箍筋的套箍系数确保计算结果的合理性。

（五）钢筋混凝土斜截面抗剪强度计算

高强度钢筋混凝土板梁结构的剪切破坏形态同样涵盖了剪压、斜拉等不同类型，同时上述形态均受到高强度钢筋混凝土板梁结构的剪跨比与含箍系数影响。也正因此，相关人员在使用高强度钢筋混凝土的过程中，还要注意预应力对于钢筋混凝土结构的影响，要通过对钢筋混凝土斜截面抗剪强度的计算明确预应力的处理方法。

四、结语

综上所述，高强混凝土结构在桥梁工程中的应用对提升桥梁的工程质量具有非常积极的作用，相关人员要全面计算高强混凝土结构的各项特征参数，以此明确当前高强混凝土的功能特性，使其能够满足桥梁工程的结构要求。

参考文献：

[1]王菊蕊，周立群.FRP筋钢纤维高强混凝土梁抗弯性能及在T型梁桥施工中的应用研究[J].公路工程，2019，44（5）：130-134.

[2]常志航.道路桥梁工程施工中高性能混凝土的应用探究[J].江西建材，2015（16）：178-179.

作者单位：天津市政建设发展有限公司