高性能混凝土在道路桥梁施工中的应用

郑辉

（安徽省新路建设工程集团有限责任公司，安徽阜阳 236000）

0 引言

当前，我国道路桥梁工程在施工阶段所应用到的新型材料越来越多，其中就包括高性能混凝土。与普通混凝土性能相比，高性能混凝土优势更突出，制作方法也是以现代化生产技术为主，整体耐久性、承载能力等较强，符合道路桥梁工程施工要求，并在质量验收方面也与新标准保持一致，在道路桥梁施工阶段发挥重要作用。再加上各部门的相互协作，细化工作内容与职责，采用精细化管理模式控制高性能混凝土作业质量，增强道路桥梁工程主体结构可靠性。

1 高性能混凝土应用优势

1.1 良好的耐久性

道路桥梁工程项目会在露天环境中施工作业，因外部条件因素影响，增大工程施工质量管控难度，如：雨水侵蚀、温度及湿度变化、自然气候等，普通混凝土作业质量无法保证。而高性能混凝土的使用能展现出耐久性良好的明显优势，整体密实度较高、抗腐蚀性较强，在原材料配比阶段合理设计，强调外部环境因素影响，要提高道路桥梁工程耐久性、安全性，为后期维护工作提供便捷条件，降低投资成本。

1.2 强度高

道路桥梁工程施工质量管控核心要点之一是强度，高性能混凝土强度性能较突出，也能增强路桥主体结构稳定性。基于城市化发展速度加快条件性，车辆数量持续增多，对路桥工程可靠性提出更高要求，施工阶段要对地基承载力进行详细分析，要加强平衡性，通过高性能混凝土材料的使用，提高路桥结构强度、平衡性，避免路桥主体结构出现变形情况，整体要求均符合道路桥梁工程建设及使用要求，裂缝概率也会明显降低。

1.3 高工艺性

高性能混凝土材料在道路桥梁施工工艺质量方面的影响也比较突出，对施工人员专业技能提出更高要求，在施工阶段要注意浇筑、振捣、搅拌等细节质量，依据各项标准规范实施，密切关注温度、强度、湿度等各项指标的变化，避免出现离析情况。同时，通过施工材料质量的全面管控，推动各项工作顺利开展，在整个工程项目作业完成后对工程表面进一步处理，保证表面平滑、平整，突出高性能混凝土高工艺性特点。

此外，高性能混凝土的综合性价比较高，以某道路桥梁工程分析，在招标配合比与施工配合比混凝土性价比较分析。在招标配合比中考虑水泥功能因素0.183MPa/kg、热强比1087.6kJ/MPa、弹强比（*103）0.99、相对抗裂系数（K=抗拉强度×极限拉伸/干缩×抗拉弹模）0.180、每方胶凝材料与外加剂总价102 元/方；施工配合比中考虑水泥功能因素0.340MPa/kg、热强比677.5kJ/MPa、弹强比（*103）0.75、相对抗裂系数（K=抗拉强度×极限拉伸/干缩×抗拉弹模）0.283、每方胶凝材料与外加剂总价92元/方。通过对各项信息数据标准要求的参数对比分析，能了解高性能混凝土的综合质量满足道路桥梁工程建设要求的同时，整体投资成本较低，直接影响着工程项目综合效益。

2 高性能混凝土对道路桥梁施工质量的影响

在道路桥梁施工中对高性能混凝土的规范使用，可加大主梁间距、延长桥梁跨径，整体构建轻薄，有较强的耐久性，应用效果更明显。尤其是在长大跨桥工程项目中的应用性较强，在施工材料配比方面只需控制混合硅粉、水泥、地墩等施工区域质量，就会影响整体效果，延长工程项目使用年限，整体强度较高，并创造巨大的经济效益，在道路桥梁施工中发挥重要作用，引起各部门高度重视。

在道路施工方面也展现出优质化性能，配置阶段遵循规范标准要求，要对原材料精细化的筛选，调整混凝土配比，加入复合高效外加剂、矿渣、硅灰等废料，展现聚合物流动性特点，工艺质量有效控制[1]。与传统混凝土施工材料综合性能相比较，高性能混凝土耐久性较强，在道路施工方面强调综合性能，优化作业流程，确保工程项目综合效益良好。

3 高性能混凝土在道路桥梁施工中的应用

3.1 工程概况

某道桥工程中的路基为路堤填筑工程，少部分为路堑开挖，并以低挖方路段为主，回填素土要求透水性良好，采用分层施工方法，控制每层压实厚度。关于桥坡填土高度要控制小于1.8m，设有土工格栅，有助于增强路基主体结构可靠性。道路施工方面采用高性能混凝土材料，主要目的是增强道路施工质量与主体结构可靠性，在车辆反复碾压及试验过程中记录详细数据，为混凝土原材料配合比例调整提供参考依据。同时，施工过程中加大高性能混凝土作业质量管控力度，要满足道路桥梁施工要求，才可在施工过程中发挥重要作用，如图1所示现场施工图。

图1 该项工程项目现场施工图

例如：在该项工程项目中对高性能混凝土的应用，重点考虑其配合比最佳，根据混凝土强度对其混合配制原料比例及数据严谨控制,基于该项工程高性能混凝土强度等级配合比数据的确定，在实践阶段对配合比强度进行验证。其中，C40 强度等级7d 配合比强度为45.9MPa、28d 配合比强度为60.3MPa；C45 强度等级7d 配合比强度为47.6MPa、28d 配合比强度为66.2MPa；C50 强度等级7d 配合比强度为52.2MPa、28d 配合比强度为73.2MPa。依据验证结果与标准要求对比分析，高性能混凝土配合比参数符合标准要求，在道桥工程施工阶段有较强的应用价值。

3.2 工艺控制

配置工艺质量，主要是考虑高性能混凝土综合成效，在原材料配比阶段加大比例控制力度，影响混凝土特性。在配制过程中要使用强度较高的水泥与水，有助于增强高性能混凝土的综合性能，影响浇筑质量与安全[2]。施工时也会根据不同情况精准计算原材料配合比数据，加大配比工艺质量控制力度，能为后续工作开展提供有利条件。

浇筑施工质量是混凝土施工中最关键的环节之一，通过前期合理配置，保证混凝土强度与质量，并按照施工要求规范作业，浇筑中强调模板施工前清除杂质与灰尘，确保模板各项指标符合设计标准及要求。钢筋与导管摆放位置准确，作业中注意水不能浸湿模板，浇筑厚度由钢筋及模板质量决定，如果在雨天施工要制定防水方案，确保混凝土浇筑质量，避免影响后续工作进度与成效。

3.3 施工应用

桥梁施工应用。桥梁建设主要考虑的影响因素是抗拉力，如果抗拉力不足就会出现混凝土开裂现象，尤其是拱桥施工，桥梁拐弯处更容易开裂，降低负载能力，缩短工程使用年限。而对高性能混凝土的应用，主要是其自身的抗拉力较强，易于浇筑，整体耐久性、稳定性较高，在桥梁建设中广泛应用。

例如：该项工程中的桥梁施工在主梁、墩基施工中采用了高性能混凝土材料完成浇筑工作，保证桥梁及结构可靠性，分析桥梁室外环境、自然因素等影响，在恶劣环境下研发出全新的混凝土材料，能应对环境冲击所产生的各种问题，避免桥梁结构出现坍塌、裂缝等现象，保证桥梁结构施工质量，为车辆通行提供安全保障[3]。

道路施工中对高性能混凝土的应用，主要是在公路建成后对其交通量的详细计算，再加上冬季与夏季不同时期的自然因素影响，为保证工程施工质量与寿命，对其承载能力不断提升，要求抗压强度在可控制的范围内，确保路面受力均匀，符合工程项目使用要求。

例如：该项工程中的道路施工应用高性能混凝土材料具有较强的耐腐蚀性、耐磨损、耐冷冻等，符合路面建筑要求，延长道路使用年限，提高道路耐受力，降低工程造价成本。选取工程道路施工中K1+257—K1+310 路段的高性能混凝土施工成效分析，在配比阶段以中粒式沥青、石灰石碱性料磨损矿粉、水泥稳定碎石、细粒式沥青等为主要原材料，能解决道路裂缝问题，整体施工质量与稳定性较高。并对水泥性能、矿粉质量、Ⅱ级粉煤灰、砂性能等数据详细分析。其中，42.5 级水泥性能总碱量0.81%、SO3-2.39%、标准稠度26.6%、细度2.2%、安定性试验未见裂痕、3d 抗折强度6.7MPa、28d 抗折强度9.2MPa、3d 抗压强度30.2MPa、28d 抗压强度52.4MPa。 矿粉烧矢量3.32%、SiO2-32.75%、Al2O3-11.11%、Fe2O3-2.47%、CaO - 41.93%、MgO - 6.05%、K2O - 0.24%、Na2O -0.54%、TiO2-0.80%。 Ⅱ级粉煤灰烧矢量6.44%、SiO2-42.30%、Al2O3-29.21%、Fe2O3-14.86%、CaO-2.97%、MgO-0.67%、K2O-0.65%、Na2O-0.71%。砂性能主要包括渠河特细砂，细度模数1.25%、含粉量/含泥量1.6%；机制砂细度模数3.94%、含粉量/含泥量1.4%。

4 提高道路桥梁施工质量对高性能混凝土配制提出的建议

第一，保证机械设备性能良好。考虑机械设备性能会影响高性能混凝土配置质量，要求施工单位在搅拌设备采购时，依据高性能标准备采购要求并加大设备检测力度，通过对机械设备性能与质量的严格管控，满足高性能混凝土配制要求。

第二，高性能混凝土配制阶段对原材料加大筛选力度，依据作业标准准确计算出原材料数量，有助于提高混凝土配备质量[4]。同时，控制高性能混凝土体积，不能超过混凝土料容量的10%，会引发混凝土不均匀情况。关于混凝土称量与堆料，采用人工控制方式，掌握混凝土砂石含水量，施工时搅拌作业控制力度、速度，注意稠度变化，还需依据实际情况及时调整，也能确保高性能混凝土施工材料自身质量。

第三，关于掺和料的添加，依据投料顺序规范操作，在二次投料时先将水泥与水搅拌均匀后才能投入砂石，便于形成高质量的混凝土材料，影响混凝土强度。随着混凝土强度等级的提升能节省15%～20%的水泥量。

第四，增强高性能混凝土稳固性，减少运输次数，缩短运输时间与路程，避免混凝土出现离析情况。施工作业中，混凝土坍落度及含水量也需符合标准要求。

第五，浇筑工作完成后要及时保湿养护，确保混凝土湿度与温度良好，拆模时注意先对不承重的模板拆除，再拆除承重模板。拆除工作完成后，对混凝土及时养护，如果出现渗水、漏水等情况要及时衬砌，整个作业过程都要提高重视度，加大管控力度，避免引发裂缝问题。

5 结语

通过上述内容中，对高性能混凝土在道路桥梁施工中的应用成效分析，了解高性能混凝土综合优势，具有良好的耐久性、强度高、高工艺性等特点，直接影响着道路桥梁施工质量，在道路施工与桥梁作业方面均需加大高性能混凝土原材料配置力度，控制配比强度，在施工作业中满足项目建设要求。同时，分析了工程项目综合效益与作业标准，对高性能混凝土配置要求提出相应意见，要保证机械设备良好、原材料大力筛选、添加掺和料、增强高性能混凝土稳定性、混凝土浇筑保湿养护等工作质量，在各项工作环节中严格管控，既能保证工程项目整体施工质量，又能增强建筑工程主体结构可靠性，为车辆通行提供安全保障。