高性能混凝土在道路桥梁工程施工中的应用

2019年第25期（9月 上）

高性能混凝土在道路桥梁工程

施工中的应用

蔡玉文

（河北省高速公路青银管理处，河北 石家庄 050000）

摘要：通过对高性能混凝土特点的分析，介绍了其和普通混凝土以及高强混凝土的区别，阐述了其在道路桥梁工程施工中应用优势，其具有稳定性、环保性、抗压性、耐久性以及低坍落度等优势。然后讲解了现阶段道路桥梁工程中高性能混凝土应用存在的问题，同时给出具体解决方案，希望为此类工程提供借鉴。关键词：道路桥梁；高性能混凝土；稳定性；抗压性中图分类号：U445.6

文献标识码：B

0 引言

随着我国道路桥梁工程规模越来越大，其在经济发展中发挥的物资流通作用也越发明显，因此其施工质量被社会广泛关注。将高性能混凝土应用到道路桥梁工程当中，也成为了历史发展的必然。高性能混凝土保证了道路桥梁工程质量，但前提是必须遵照相关规范进行施工，施工单位应有系统的养护方法，才能发挥出高性能混凝土的最大优势。

原因之一。高性能混凝土凝结速度可以人为干预，能够使其密实度得到保障，而且使得体积变化小，避免了因为体积变化过快而导致的细纹，提高了建筑的质量。2.2 耐久性要求

道路桥梁建设的成本较大，工程重建意味着大量的资源被浪费，所以这样的工程都要求其拥有较长的使用寿命，即其耐久性要强。高性能混凝土的最大特点就是以耐久性为研发指标生产出来的混凝土产品，其具有高坍落度，流动性大，使得构建更加坚实，降低了细小裂缝产生的几率，而且其黏聚性、保水性都非常强大，在施工中不易发生离析，这就意味着其性状不容易改变，可以保证其凝固后的耐久性处在设计范围之内。2.3 环保要求

道路桥梁建设要结合时代背景，要实现可持续发展，要遵从环保要求。即建设中浪费少、污染低，还要能够尽量缩短工期，以降低工程成本。这些又和高性能混凝土具有的环保性能对接，比如其因为性能稳定减少了混凝土材料浪费，提高了工程质量并降低了返修和重建几率，节省了成本。2.4 稳定性要求

道路和桥梁要足够稳定，具有一定程度的抗压抗剪能力。高强混凝土虽然可以解决这一问题，但是其具有的高密度的特点，又往往使得桥梁自重过大。而高性能混凝土的密度相对较小，而同样具有高强混凝土具有的一些特点，因此高性能混凝土在道路桥梁建设中被利用的机会更多。

1 高性能混凝土与其他混凝土的区别

1.1 高性能混凝土

据文献和技术资料显示，以冯乃谦先生为代表的专家们纷纷将拥有耐久性和高强度作为评判是否是高性能混凝土的标准。冯先生更是强调了高性能混凝土还要在其物质基础上掺入混合料。这就强调了其在具体工程中需要针对工程加入对应的混合料，以帮助工程实现设计标准。高性能混凝土的密度比普通混凝土、高强混凝土低。其以耐久性为最大特色。1.2 高强混凝土

指的是抗压强度达到了60MPa的混凝土。其具有抗压性强、抗变形能力强、密度大、高抗渗性。1.3 普通混凝土

其和高性能混凝土的配制相差无几，都是利用水泥、砂石、水以及一些添加剂来形成具体的混合物。只不过相对于高性能混凝土，普通混凝土操作要求较低。

2 高性能混凝土的优势

2.1 质量要求

现如今车辆运输吨位不断增加，对桥梁和道路的压力也越来越大，利用普通混凝土难以达到如此强大的抗压性能，这也是我国目前一些老式桥梁和道路出现各种病害的

收稿日期：2019-06-11

3 高性能混凝土应用中的问题

3.1 材料控制问题

比如某工程在道路桥梁施工中经过多方探讨，最终决定采用高性能混凝土来确保大跨径桥梁的坚实度。但是在具体的材料把关中出现问题，导致硅酸盐以及粗集料、

130细掺和料和设计数据存在少许差异，粗集料中针片状含量超标将近11%。正是这少许差异却导致了桥梁整体性能下降。另外，细掺和料也存在问题，粉煤灰和矿渣质量并不标准。其作为高性能混凝土主要成分，自然降低了整体质量，导致其抗压性和耐久性不足。3.2 施工专业程度的重要性

以沪通大桥为例，该大桥用高性能混凝土作为桥墩，跨度32km，钻石型桥塔高325m，采用高性能混凝土浇筑，耗费63亿元。该项目成立于2016年，预计历时四年完工。然而在锡通高速路段发生坍塌。该事故成因是运梁车行走造成共振超过了桥体承受极限所致。由此可见，该大桥工程虽然是高性能混凝土工程，但是施工过程中存在不规范之处，没有充分考虑大桥受力情况，导致桥梁抗压能力不足，在运梁车震动下发生坍塌。另外，某公路施工过程中发生T型桥梁重心失衡而导致倾翻、坠落。深度探查是四个起吊点工作过程中，只有一个起吊点连续启动，其他三个未动，导致T型桥梁重心失衡。可见桥梁事故大部分都是因为施工操作不专业以及管理疏忽所致，因此要高度重视施工的专业程度。3.3 养护环节

高性能混凝土水灰比小导致泌水少，如果在捣筑之后不及时养护会导致裂缝出现。另外，凡是有高性能混凝土的道桥工程都具有规模大的特点，这对于养护的挑战很大，操作稍不注意就会导致质量问题。除此之外，施工单位对于工程养护的观念也要提高。

4 提高高性能混凝土施工质量的措施

4.1 严把材料关

要对水泥、外加剂、矿物细掺和料、集料等高性能混凝土原料进行严格把握。水泥要选用硅酸盐水泥，需要其达到42.5级，其中碱含量要和要求的混凝土性能匹配，如果含碱集料相对集中，应该保证水泥总含碱量不超过0.6%。而且高性能水泥在采用之前必须要进行实验。外加剂主要由减水剂、缓凝剂、引气剂、泵送剂等组成。这些外加剂都有对应的参数要求，需要配制人员按照参数表认真配制。矿物细掺和料作为高性能混凝土主要的组成部分，细掺和料具有提高混凝土强度、耐久性的作用，而且具有抑制碱集料反应的作用，和普通混凝土细掺和料相比，虽然同为粉煤灰和矿渣，但是高性能混凝土细掺和料颗粒更细，表面活性更强，粉体效应更加强烈。材料检验人员必须按照科学要求对细掺和料进行检验，确保其性能符合标准。集料分为粗集料和细集料，其颗粒、强度、外形、级配、物理以及化学性能都有对应的要求，需要检验员严把质量关。4.2 严控技术关

在配置高性能混凝土过程中，要以道路桥梁工程的总

交通世界TRANSPOWORLD体性能要求为准，来综合计算水泥、外加剂、细掺和料、集料、水的比例。比如要计算出砂石混合空隙率、凝胶材料浆量，还要将各组分用量计算出来，最终形成一个科学合理的配合比。为了万无一失，同样要进行模块实验。施工搅拌过程中为了增加混凝土强度可以适当加入活性掺和料，其可以降低水化热并提升混凝土的强度和耐久性。在浇筑过程中监理工程师要积极地对模板进行检查，要保证其尺寸、平整度、清洁度符合标准，而且要对钢筋的参数进行复查，保证其符合设计标准。捣筑过程要符合要求，不可碰触模板和钢筋。4.3 加强后期养护

要尽量推迟凝结时间，以北方为例，在夏季要将初凝时间延长至12～14h，终凝时间延长至15～18h，冬季则相应缩短初凝时间为10～12h，终凝时间为12～14h。要对高性能混凝土进行积极的保湿工作，要保证其获得足够的水分，避免出现裂缝。不过因为不能立刻在刚完工的构件表面洒水，故此养护工作要分为两部分，即保湿作业和洒水作业。保湿作业中需要在构件表面覆盖薄膜并用潮湿的土工布覆盖，洒水作业则是在其终凝之后开始，往之前覆盖的土工布上洒水。一般高性能混凝土构件养护需要达到1200°积温。以新疆地区为例，该地区存在大风天气，而且温差大，为了保温可以采用橡塑板材料，该材料虽然会随着外界气温变化而变化，但是其具有滞后性，还是可以满足保温要求的。另外可以采用保温膜，该种材料可以反复使用，可控制资源的浪费。

5 结语

道路桥梁高性能混凝土应用重点是材料选择、配合比控制、施工质量控制和后期养护四个环节。其中人为影响因素较大，所以提升施工管理人员、采购人员、施工者以及工程监理的素养很关键，这将直接关系到工程的最终质量。

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（编辑：钱宇宁）

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