桥梁高性能混凝土应用技术研究

何良华，何良勇

(1. 江西省高速公路投资集团有限责任公司宜春管理中心;2. 江西省公路桥梁工程局)

0 引 言

高性能混凝土作为一种新技术混凝土，是以充分提高传统混凝土性能作为目标设计的混凝土，与传统的混凝土相比高性能混凝土具有承载能力强、弯拉强度高、抗渗性能好、耐久性强以及施工性能好的混凝土。近年来，我国桥梁工程建设项目日益增多，桥梁结构的不断创新以及施工工期的紧张对于混凝土材料的性能也提出了更高的要求，高性能混凝土在桥梁工程施工中的应用也日益广泛，对于提高桥梁工程施工质量也发挥了重要的作用。但是由于部分桥梁工程施工中，未能结合高性能混凝土的特点进行混凝土工程施工，因而导致混凝土工程施工出现了一些质量问题。因此，明确高性能混凝土对于施工工艺的不同要求，强化高性能混凝土工程施工管理，提高高性能混凝土工程施工质量，已经成为桥梁工程高性能混凝土工程施工的关键内容。

1 高性能混凝土的施工材料及其质量要求

(1)水泥。用于桥梁工程高性能混凝土施工的水泥一般选择低水化热和低碱含量的普通硅酸盐水泥，标号按照混凝土的强度等级综合选择32.5 级或者42.5 级的水泥，对于大体积混凝土则可以选择使用矿渣水泥，同时控制水泥中的C3A 含量应小于8%，碱含量不超过0.06%，其他各项指标均应满足《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》中的技术要求。

(2)粗集料。对于粗集料的选择，首要条件便是应选择不具有碱－集料反应活性的坚硬耐久的粗集料，以免后期由于碱－集料反应造成混凝土的开裂。为了确保高性能混凝土的强度，粗集料的指标应该重点针对以下指标控制:压碎值≤8%，针片状含量≤10%，含泥量≤0.5%，泥块含量≤0.25%，坚固性硫酸钠溶液试验质量损失≤8%，其它技术指标符合技术规程的要求。

(3)细集料。对于用于高性能混凝土工程施工的细集料，应该控制含泥量≤1.5%，泥块含量≤0.5%，坚固性硫酸钠溶液试验质量损失≤8%，细度模数在2.6 ～3.0 范围内。

(4)矿粉。矿粉质量应该满足《高强高性能混凝土用矿粉外加剂》中的相关要求，同时在重点指标的控制上，比表面积宜大于550 m2/kg，矿粉需水量比≤100%，烧失量≤5%。

(5)粉煤灰。在高性能混凝土中使用粉煤灰的主要目的便是通过掺加使用粉煤灰来降低水泥的水化热，避免混凝土开裂问题的发生，对于粉煤灰的质量控制应该按照《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》以及《高强高性能混凝土用矿粉外加剂》中的相关要求进行控制，同时控制需水量比≤100%，烧失量≤5%，三氧化硫含量≤2。

(6)高效减水剂。对于泵送混凝土一般需要掺加使用高效减水剂，以便于延缓水泥水化反应，同时降低水化热，对于这些外掺剂的使用，应严格按照《混凝土外加剂》以及《混凝土外加剂应用技术规程》中的相关要求进行质量控制。

2 高性能混凝土配合比设计

(1)水胶比。水胶比作为高性能混凝土配合比设计的关键，直接关系到高性能混凝土的质量。对于高性能混凝土配比设计的突出特点便是较低的水胶比，为了确保高性能混凝土具有较好的抗渗透性能以及耐久性能，应该将混凝土的水胶比控制在0.4 以内，以提高高性能混凝土的密实性能。

(2)浆集比。浆集比主要会影响到混凝土的工作性能，同时也会对高性能混凝土的强度、弹性模量以及干缩率造成不同程度的影响。由于要求高性能混凝土必须具有较好的流动性，因此这就要求高性能混凝土的胶凝材料总用量必须满足要求，通常情况下一般控制在300 ～550 kg/m3范围内。

(3)砂率的控制。在高性能混凝土水胶比固定的前提下，砂率会直接影响到高性能混凝土的工作性能，由于高性能混凝土的用水量一般很小，因此这就需要增加砂率来提高高性能混凝土的工作性质，一般情况下，高性能混凝土的砂率一般控制在40% ～45%左右。

3 桥梁工程高性能混凝土的施工

(1)高性能混凝土的运输。高性能混凝土的运输一般采用混凝土运输车运送，为了确保桥梁工程混凝土浇筑作业施工的持续进行，对于混凝土运输设备应该配备足够数量的车辆，同时对于高性能混凝土的运输车辆，应该采取相应的保温隔热措施进行防护。同时应该尽可能的减少高性能混凝土运输车辆的转载次数以及运输时间，对于混凝土运输车辆的搅动转速，可以控制在2 ～4 r/min 左右，在到达施工作业现场之后，可以先高速旋转将混凝土送入泵车受料斗或混凝土料斗中。在混凝土运抵施工现场后，应该及时的对高性能混凝土的坍落度进行质量检查，指标可以参考表1 执行:

表1 混凝土拌合物性能

(2)高性能混凝土的浇筑。对于高性能混凝土的浇筑应该采取分层浇筑的方式，在高性能混凝土浇筑过程中，避免随意设置施工缝，分层厚度应该根据混凝土拌合站的能力、运输条件、浇筑速度、振捣能力和结构要求等综合确定，同时最大摊铺厚度不宜超过40 cm，泵送混凝土的摊铺厚度不宜大于60 cm，浇筑层厚可以参考表2 执行:

表2 高性能混凝土的浇筑层厚

需要注意的是，在高性能混凝土浇筑施工作业过程中，为了避免混凝土出现离析的现象，在高处向模板内倾卸混凝土作业时，应该严格控制混凝土的倾落高度不超过2 m，高度超过2 m 的情况应该使用串筒、溜管或振动溜管进行混凝土的辅助浇筑。

(3)高性能混凝土的振捣。对于混凝土的振捣施工作业，通常情况下，一般选择使用插入式振捣棒振捣，对于预应力构件或者是薄层混凝土则可以使用平板振动器振捣。对于混凝土的振捣应该确保混凝土表面不再下沉或者是出现气泡，确保混凝土表面平坦并出现泛浆。在混凝土振捣技术之后应该及时的进行混凝土表面的修整、抹平处理。在高性能混凝土振捣过程中，避免出现重复振捣现象，在振捣过程中应该时时检查模板支撑的稳定性和接缝，以免出现漏浆等问题的发生。

(4)桥梁高性能混凝土养护。对于桥梁工程的扩大基础、承台、墩台、支承垫石、梁面防护层以及混凝土，其养护方式一般是采用覆盖麻布、草帘等，并通过喷雾洒水养护7 d以上的方式进行养生。对于大体积混凝土，通常是采取蓄热法进行养生，通过使用塑料薄膜或者是麻袋片作为保温材料，对大体积混凝土进行保温与保湿养生，通常情况下大体积混凝土养护时间不少于两周。对于预制混凝土梁，除了采取自然养生的方式，同时也可以结合使用蒸汽养生。

4 结 语

高性能混凝土在桥梁工程施工中的应用日益广泛，同时对于施工工艺也提出了新的要求。在高性能混凝土工程施工过程中，施工技术人员应该结合高性能混凝土的特性，强化高性能混凝土施工材料控制管理，同时严格规范施工工艺，不断提高高性能混凝土工程施工质量，确保高性能混凝土的技术优势能够得到充分的发挥，进而确保桥梁工程建设的顺利完成。

［1］孙和平.高性能混凝土在公路桥涵工程中的应用分析［J］.民营科技，2012，(8):162－163.

［2］吴建华，蒲心诚，刘芳.大掺量粉煤灰高性能混凝土配制技术［J］.重庆大学学报(自然科学版)，2005.

［3］崔金平.粉煤灰高性能混凝土在公路隧道二次衬砌中的应用［J］.河北建筑科技学院学报，2005.