公路桥梁施工中高性能混凝土的应用分析

倪振华

【摘要】随着我国公路桥梁工程的日益发展，高性能混泥土的应用也越来越广泛。本文对公路桥梁施工中高性能混凝土的应用进行了详细分析。

【关键词】 公路桥梁；施工；高性能；混凝土；应用

一、高性能混凝土技术的途径

混凝土的耐久性还可以通过改善骨料与水泥石的界面结构来提高。混凝土的组成分为：水泥石、骨料和界面，水泥石和粗骨料之间有一个白色环，这是一个过渡层，它的厚度大约在50-100μm之间，它的成分主要是钙矾石和氢氧化钠的结晶，具有高于水泥石的孔隙率，这对混凝土的抗渗性、耐久性以及混凝土的强度都有不利的影响。要消除这种不利影响，就要想办法抑制这种界面的形成，研究者通过相关的实验发现，可以利用火山灰和骨料中的氢氧化钙的化学反应，抑制这种界面的的形成，降低混凝土的水灰比，提高混凝土抗渗性。为保证混凝土耐久性，还要在其中加入高效减水剂，这样就会造成混凝土塌落度的加大，从而导致混凝土损失快，造成施工困难，因此，在使用添加剂的时候，施工技术人员要控制好减水剂的用量，保证施工质量。此外，在混凝土中加入超细粉也有利于与氢氧化钙的反应，而生成凝胶，超细粉的加入有助于混凝土流动性能的提高，降低用水量，即降低水灰比，进一步提高混凝土的耐久性和强度。

抗渗性是保障混凝土耐久性的前提条件。混凝土中水灰比在0.38以下时，水泥就能保证足够的密实度：这是由于水灰比大于0.40的时候，水泥石中不但有凝胶水，还多了毛细水，毛细管可以给水的扩散和水的渗透提供通道，因此，提高水泥抗渗性的前提条件就是减少毛细水的数量，即把混凝土中的水灰比控制在0.38以下。根据有关试验表明，混凝土水灰比在0.38以下时，水泥的渗透系数是0.47×10 m/s，甚至比花岗岩的1.56×10 m/s还要低很多。

二、公路桥梁中高性能施工中混凝土的应用

（1）公路施工中的应用

高性能混凝土具有高施工性、高体积稳定性、高耐久性及足够的力学强度，为此它能相对长时间承受随冲刷、磨耗、冰冻、水的渗入、侵蚀等恶劣环境，高性能混凝土在公路应用中，其耐久性优点极为突出，一方面它可以提高路基施工质量，确保路基不下沉；另一方面需解决公路混凝土强度等级低，水泥用量少，从而形成了水泥用量少与耐久性要求之间的矛盾。

高性能混凝土是以耐久性为主要指标，同时要具有高强、高早强、高施工性（高流动、高粘聚性、高可浇注性）等优异性能。其配制的基本思想是：通过对原材料进行选择，优化混凝土配比，掺入复合高效外加剂。同时掺人一些经过处理的工业废料如硅灰、粉煤灰、矿渣等，并从混凝土拌和物的流动性、施工工艺方面考虑，以获得高流态、低离析、质量均匀的高强混凝土。同时其耐久性要大大好于普通混凝土。

公路高性能混凝土应根据公路混凝土的特點，结合高性能混凝土的优点，综合考虑其各方面的性能要求来进行开发研究。但如果能从改变公路混凝土的施工工艺出发，不采用滑模摊铺施工，而采用高流态（接近自流平），坍落度达240～270mm的混凝土来施工，则该方法进一步丰富了公路高性能混凝土的内涵，其带来的经济效益和社会效益将是不可估量的。

（2）桥梁施工中的应用

桥梁作为重要的交通连接纽带，对人们的作用不言而喻。桥梁在实际应用中，既要承担来自上部的行人、车辆等荷载，还要经受下部来自水流的冲击力和压力，因此，研究者在设计和施工中，对它的强度以及稳定性和耐久性等性能要求很高。目前为止，高性能混凝土被应用于很多的长大跨桥梁和离岸结构物的建造中，其中还包括相应的拌合物，这些拌合物常用于墩部和墩基以及硅粉水泥等。高性能混凝土的广泛应用，得益于它不易离析，长久保持，易于浇筑等特性，除此之外，它还具有在恶劣环境下保持高强度和长久性等优异性能。相信随着高性能混凝土在桥梁施工中的普及，不但有助于保证桥梁的耐久性等质量问题，还能提高建筑的使用年限，并获得更好的社会经济效益。

人们对混凝土的要求俨然已经从高强度上升到了高性能，不仅对混凝土的施工要求提高了，还对它的使用要求也提高了。目前为止，我国上海的东海大桥使用的混凝土材料被称为“高性能海工混凝土”，它的设计使用年限是100年，组成这种混凝土的掺和材料主要有矿粉、粉煤灰等工业废弃材料，这种混凝土的耐久性、高强度以及抗腐性等性能明显高于普通混凝土，更易于施工，这些特殊材料的使用，从真正意义上证实了材料变废为宝的

三、公路桥梁施工中高性能混凝土的质量保护措施

1、高性能混凝土的质量控制与质量评估

对于公路桥梁高性能混凝土的质量控制与质量评估包含两个方面。首先，在公路桥梁工程的设计过程中，通过以往建立的高性能混凝土结构的各项性能数据和指标，来对所设计工程的高性能混凝土结构竣工后的实际使用性能进行合理预测。其次，在公路桥梁工程的施工过程中和竣工后，根据各种已经历经实践考验的质量控制措施以及验收标准所建立的各种科学合理的性能试验以及评价体系，来确保高性能混凝土结构的施工质量能够满足设计方案的要求。

2、高性能混凝土的钢筋保护层厚度控制措施

在公路桥梁施工中，高性能混凝土的钢筋保护层垫块通常可采用变形而多面的形式，其中值得注意的是，细石混凝土垫块的预制过程中，因注意确保垫块的强度、抗渗性能以及其他特殊性能均不得低于结构或构件自身高性能混凝土的参数指标和技术标准。

3、高性能混凝土的养护

在此我们着重介绍桥梁工程高性能混凝土的养护要求。在桥梁工程的施工过程中，当其主梁高性能混凝土在浇筑施工完成之后，应当立即在其混凝土表面加盖塑料薄膜以保温和保湿。而对于那些预制箱梁等等较大型的预制高性能混凝土构件，则可以根据施工场地和施工工期的要求，采用低温蒸汽养护的方法。另外，在高性能混凝土初凝之后，应当立即采用浇水养护的方法，并且其养护用水应当采用淡水，而在模板拆除之前的十二小时，就应当将模板的加固螺栓拧松，从而让养护用水从构件侧面自然流下以利于其养护。

结束语

高性能混凝土应用于公路和桥梁施工的主要应用点就是它具备有良好的耐久性。施工单位在组织施工的过程中，要把握好影响其耐久性的因素，对症下药，主要利用好一些掺合物和添加剂，提高混凝土的耐久性，保证工程质量。

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