高性能混凝土在道路桥梁工程施工中的应用分析
2022-12-31高寅生
高寅生
随着我国社会经济的持续发展,对基础建设的投资也随之不断增加,其目的是为了确保我国交通能够完成畅通运输,完善目前的交通系统和各项交通设施,以此来满足我国经济社会发展日益增长的需求。
近年来,我国在建筑行业中取得了巨大的进步,其中在道路桥梁工程项目上尤为突出。为进一步提升道路桥梁的工程质量,避免使用后出现问题,影响正常的交通运输,应该加强工程的质量管理。
在道路桥梁建设过程中,不仅需要先进的施工技术,还要依靠所需工程物资的种类和性能。
一般来说,道路桥梁工程施工中采用钢筋混凝土作为工程的搭建主体。与高性能混凝土相比,普通混凝土在施工时受限较多,自身的稳定性差,易出现变形、开裂等质量问题,影响整个道路桥梁工程项目的质量[1]。
高性能混凝土具有较强的耐久性的特点,且抗碳化性、抗碱性、抗侵蚀性、抗渗性以及抗冻性也相对较强,可以显著提升施工质量。
1 高性能混凝土的特性及构成
1.1 高性能混凝土的特性
对混凝土结构来说,强度是一项基本性能,不同结构的混凝土对强度的要求也不同。在某些工程施工要求中,对混凝土抗剪及抗压强度的很高,承包商在工程的实际建设中需要提前根据工程的要求,充分了解混凝土的性能。
高性能混凝土的耐久性是普通混凝土的3 ~10 倍,具有很强的抗渗性、耐寒性以及耐腐蚀性,在实际的工程建设中能充分发挥其自身性能,保证工程施工的质量。另外,高性能混凝土具有较强的密实性与体积稳定性,水化热相对较低,可以更好地终止水化反应。因此,在桥梁工程建设施工中使用高性能混凝土,不但可以充分满足施工要求以及工艺要求,而且可以延长混凝土的使用寿命,保证工程质量,降低成本[2]。
此外,坍落度也是衡量性能的主要标准之一。高性能混凝土在衡量坍落度方面有很多优势,这是因为它的硬度和弹性比普通混凝土强很多,具有良好的附着力,各种成分与水泥骨料能很好地结合,对骨料的沉降有显著的减缓作用。即相同时间内,高性能混凝土的搅拌更均匀;在以后的使用中,损坏概率也相对较低。
1.2 高性能混凝土的构成
高性能混凝土的原材料包括水泥、掺合料、外加剂以及集料等,具体要求主要包括以下几方面。
(1)水泥的组成原料和细度等直接关系到高性能混凝土自身的性能强弱,因此在选用水泥时,需要与我国相关规定相符合,并确保满足具体的细度要求。(2)掺合料对高性能混凝土具有十分重要的作用,可以使其内部构造得到有效改变,并增强混凝土自身的耐久性、抗腐蚀性以及抗酸碱性。(3)通过合理选择外加剂可以缩短混凝土的凝结时间,提升混凝土的密闭性、适应性和耐久性。(4)高性能混凝土具有较大的硬度,对比普通混凝土用水量相对较小,而集料可充分保证混凝土的相关功能发挥。
在对水泥粗细集料、掺合料以及外加剂等原材料的配合比进行优化时,需要结合建筑物自身的耐久性需求,合理展开适配。通常可利用4 大法则,并按照具体配比和设计规程中的相关方法来有效开展配置工作。在实际配置时需要注意外加剂使用、混凝土开裂防裂控制以及矿物掺合料使用等,这需要相关施工人员在配置混凝土时做好具体的测试工作,合理调整各原料的具体用量[3]。
2 高性能混凝土在道路桥梁建设工程之中的施工标准
2.1 高性能混凝土的配制技术
与传统的混凝土相比,高性能混凝土的配制技术较为精湛。一般来说,高性能混凝土通过使用预先设计好一定比例的材料,将不同材料进行充分融合,发生化学反应,按照一套流程进行。技术人员根据所需的材料指标进行配制,严格控制不同材料的用量与比例,使配制的混凝土性能达到最佳状态。按照这样的流程步骤配制混凝土,能让配制的混凝土在道路桥梁施工中发挥最大的作用,提高工程项目的质量。除此之外,在配制高性能混凝土的流程中必须掌握住水和水泥的比例。只有确保比例控制在合理区间内,才能使配制的混凝土具有更高的性能[4]。
2.2 高性能混凝土的浇筑技术
高性能混凝土的浇筑技术是道路桥梁工程施工过程中的一个重要环节。技术人员必须做好控制和监督工作,保证浇筑工作的顺利进行,并提前核对与其他施工项目要求的一致性。在具体操作过程中,技术人员首先进行浇筑试验,以浇筑试验作为项目正式施工的基础,预估实际浇筑过程中混凝土的和易性情况,这是提升高性能混凝土浇筑质量的核心所在。工程项目施工单位应及时进行多次试验,通过对比试验的结果挑出最合理的配比数据。将合理的配比数据应用到实际的工程项目施工上,确保高性能混凝土的浇筑质量和水平与道路桥梁建设施工的标准一致。此外,施工单位应在开展高性能混凝土浇筑工作之前制作一定的固定模板,通过施工所需的图纸工具设计固定的尺寸和比例,根据实际操作条件放置预先设计好的模板,确定模板位置固定牢固后,方可进行高性能混凝土的浇筑工作。
2.3 高性能混凝土的养护
完成高性能混凝土的浇筑施工后,相关单位应该注重养护工作,通过定期的保养和维护来保障高性能混凝土的质量,延长其使用寿命,这样才可以让道路桥梁的整体施工质量得到有效保障,也可以进一步延长道路桥梁的使用寿命。在进行高性能混凝土的养护过程中,施工人员应该在完成浇筑的12 h 内做好高性能混凝土的覆盖工作,确定其终凝的时间,并通过浇水的方式对混凝土进行养护。同时,因为外界的温度和湿度等条件都将会对高性能混凝土造成一定程度的影响,所以在具体的养护工作中,相关单位应该对混凝土做好保温处理,有效防止高性能混凝土在浇筑后出现收缩情况,使其质量和性能都得到良好保障。
3 高性能混凝土在隧道衬砌和现浇梁施工中的工艺分析
现阶段,路桥工程数量不断增加,为更好地满足各生产建设部门对交通的更高要求,国家及相关部门出台了桥梁道路长寿命、低维护的标准。桥梁工程的耐久性和各项力学性能控制了路桥工程的后续运维成本[5]。随着我国经济的发展、科学技术的提升,不断向世界一流发展水平靠近,在国际社会道路桥梁的建设中,为保证道路桥梁路面的耐久性以及抗拉伸强度,一般选用高性能的混凝土,使道路与桥梁的建设质量得到一定保证的同时,为桥梁完工后的应用打下坚实的基础。
3.1 隧道衬砌施工工艺分析
在隧道衬砌施工过程中,使用高性能混凝土需要结合工程实际情况,科学设计配合比[6]。具体来说,相关设计人员需要结合图纸充分考察隧道环境,明确混凝土应具备的抗侵蚀性能、防侵蚀系数以及抗渗等级等。
与此同时,相关施工人员还应严格控制混凝土运输、搅拌、浇筑以及养护等相关工作内容。在搅拌混凝土时,需要对水泥温度进行合理控制,可向其中加入热水,但需要确保水温低于60 ℃,避免出现假凝现象。同时使用搅拌机,并严格控制投料顺序,使混凝土搅拌效果和水泥颗粒的分散度得到提高。在运输混凝土时,应严格控制运输时间,并充分保证混凝土的均质性,避免发生离析现象。在浇筑混凝土时,需要严格设计模板尺寸,确保其接缝密实性良好。在养护混凝土时,同样要控制温度,可在其表面铺设保湿膜,并采取相应的蓄热养护措施。
3.2 现浇梁施工工艺分析
在现浇梁施工中,需要对支架进行就地搭设,并采取混凝土分层浇筑和钢筋分段绑扎的方式开展相关操作。首先,需要合理处理地基,确保地基的稳定性,提高承载力,降低支架沉降对梁所产生的不良影响[7]。其次,在搭设支架时应确保其自锁能力、抗剪能力以及抗弯能力等得到有效提高,以满足相关施工要求。最后,在现浇梁施工期间还应全面控制预压施工操作,按照梁自重为荷载的80%合理设计预压荷载。
4 高性能混凝土技术在道路桥梁工程施工中的应用
高性能混凝土技术能否起到自身的作用取决于道路桥梁工程施工中的应用效果,对此做了以下分析。
4.1 高性能混凝土技术应用在桥梁工程施工中
高性能混凝土在桥梁施工过程中的特点尤为突出,因其具有较好的耐久性[8]。在桥梁施工的过程中,桥墩的基部会受到很大影响,面对强大的压力,如果耐久度不够则会严重影响桥梁的承载能力和安全性能。将高性能混凝土应用到桥梁工程的施工过程中,能够保证桥梁结构的稳定性,同时还有控制成本的优势。这是因为在配制高性能混凝土时,所需材料很多都来自所在区域,对节约成本具有较好的效果。
4.2 高性能混凝土技术应用在道路工程施工中
将高性能混凝土应用至道路施工作业中能大幅度改善道路施工技术,主要体现在以下几点。
(1)控制道路的使用时间是道路工程施工中最为关键的一步,也是高性能混凝土在条件比较差的情况下抵抗外界因素的重要表现。高性能混凝土自身具有较强的耐久性与机械性能,并且不会随着时间降低,因此在合理使用的年限内可以有效提高道路的耐久性,保持自身的稳定性。
(2)高性能混凝土的性能越高带来的效果越明显,性能越高越可以降低行驶车辆的油耗节省成本,还可以改善道路的质量与稳定性,提升国能源的综合利用率。
(3)在道路施工过程中采用高性能混凝土可以更好地实现成本控制工作,合理使用水泥与水的比例,有效控制材料的使用量,降低成本的同时实现了收益最大化,也在一定程度上降低了工程施工的难度[9]。
5 提升高性能混凝土应用质量的管理措施
普通混凝土和高性能混凝土在很多方面有较大的差异,如原材料种类、配比原则以及原料比例等。此外,高性能混凝土的施工技术在其应用到不同施工作业的过程中时可以提升工程的施工质量,发挥自身的特性,相对比普通的混凝土具有一定的优势。
5.1 控制材料质量
使用高性能混凝土进行施工作业时,在材料选用方面的每一个环节都必须得到有效的质量把控,有助于发挥高性能混凝土自身的特性,保证项目的质量。具体在项目工程施工时,应提前检查好每一步骤,确保材料的可靠性。在控制材料质量时,可以更好地发挥其本身的性能优势。
5.2 做好必要的施工准备
高性能混凝土在施工过程中需要有具备较高水平的施工人员,在工程作业时,能够及时发现施工过程中的问题并进行妥善处理,避免因施工不当对以后建设项目的质量造成影响。施工前,进行施工准备工作的目的是识别出影响施工质量的每个因素,进而采取有效的措施。例如,使用模板时需要提前进行模板的清洗,然后根据所需钢筋的数量和位置等进行有效安排,做好施工细节,全面提升施工质量。
5.3 充分做好养护工作
高性能混凝土对养护工作的要求较高,通过定时洒水的方式可以很大程度上提升实际的养护效果。原因在于高性能混凝土原材料需要控制温度差异,通过利用洒水降温法可以控制温度的差异变化,保证高性能混凝土施工后的质量,同时养护工作的好坏也会影响施工过程中高性能混凝土的施工效果。
6 结语
随着科技的发展,我国在基础设施上取得了巨大的成就,基建水平已达到世界先进水平。在道路桥梁工程施工中,高性能混凝土具有十分广泛的应用。对此,相关施工企业需要充分了解高性能混凝土的特性,充分掌握高性能混凝土的施工工艺,加大高性能混凝土的应用力度,并合理应用相关施工技术工艺,有效弥补普通混凝土的不足,以此来保证项目施工的质量,使道路桥梁工程建设质量得到提升,促进我国道路桥梁工程行业的健康发展。