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高性能混凝土技术在道路桥梁工程施工中的应用策略

2021.09.09点击:

【摘要】高性能混凝土技术在我国多个工程建设

行业领域当中的应用都比较广泛,尤其是在道路桥梁

的建设施工过程中。主要原因在于此种技术具备道

路桥梁施工需要的大部分优势,即耐久性、抗压性和

高性价比等。高性能混凝土技术在此类工程的使用寿

命延长,以及安全系数提升等方面都有十分明显的效

果。本文先简单分析了此种技术的优势,又阐述了其

在道路桥梁工程施工过程中应用的具体方向,最终以

某跨海大桥的工程施工为例,阐述了高性能混凝土技

术在道路桥梁工程施工过程中应用的具体策略,希望

能够为此种技术在道路桥梁工程中的发挥其全部价值

提供合理参考。

【关键词】高性能;混凝土技术;道路桥梁

doi:10.12159/j.issn.2095-6630.2021.28.0454

高性能混凝土是在常规混凝土基础上,通过新技

术和工艺的处理升级,最终得到的性能优势更明显的

混凝土种类,与一般的混凝土相比。高性能混凝土的

优势在于其耐久性、抗压性和稳定性等多个方面,使

用此种材料建筑的工程安全性和使用寿命都有很明显

的优势,在部分极端环境中,不需要投入过高的维护

成本,因此此种混凝土未来的发展空间十分广阔。

一、高性能混凝土技术在道路桥梁工程施工中应

用的优势

(一)耐久性

高性能混凝土的耐久性很高,在使用过程中可以

发现,与一般的混凝土材料相比较来讲,高性能混凝

土的耐久性要强 3%-5% 左右。由于工程的主要应用

力一般都集中在棱角和支撑点,因此工作人员通常比

较注意这些位置的强化工作,力求对整个工程稳定性

提供保障,这样道路桥梁也能始终处于比较稳定的状

态当中,即便在暴风雪和暴雨等不良天气多发地区,

对道路桥梁的稳定程度也不会产生严重影响。

(二)抗压性

随着我国社会经济水平的提升,交通运输行业

越来越发达,道路桥梁工程在抗压性和强度方面的要

求也越来越高,主要原因是为了满足道路承载力方面

的需求。众所周知,高性能混凝土的抗压强度十分优

秀,因此将此种混凝土应用到道路桥梁工程当中,能

够稳定发挥其在抗压性方面的优势。

(三)稳定性

高性能混凝土在稳定性方面也要普及很好地效

果,一般的高性能混凝土当中都含有外渗剂的成分,

此种添加剂对高性能混凝土的稳定性有十分明显且有

效地提升作用。且在实际工程中,工作人员可以根据

实际工程需求以及原材料的特点,控制高性能混凝土

中添加剂的比例。通常在大体积浇筑完成之后,高性

能混凝土产生的水化热量比较大,这对其自主保持内

部湿度和温度的变化稳定程度来讲有很明显的效果,

这样在道路桥梁实际使用过程中,受到的危害也就会

明显降低。

(四)性价比

以粉煤灰高性能混凝土为例,这种混凝土制作就

是将垃圾二次加工之后形成混凝土原料,不仅能提高

垃圾利用率,制作成本也不高。由此可见高性能混凝

土的性价比优势,若能够将此种混凝土材料应用到道

路桥梁工程当中,一方面工程造价能降低,另一方面

环保节能效果也很明显。

二、高性能混凝土技术在道路桥梁工程施工中应

用的具体方向

(一)道路施工

在分析高性能混凝土的特性之后,可以发现此

种混凝土材料的优势很多,这也是其被广泛应用到道

路施工的主要原因之一。但就当下我国的道路施工来

讲,制度并不完善,这对混凝土材料强度的提升来讲

会产生很明显的不良影响。施工企业若选择高性能混

凝土作为主要施工材料,就需要注意将此种混凝土材

料的价值完全发挥出来,即配合积极有效的施工方式

提升高性能混凝土材料的强度和抗压性。对于高性能

混凝土来讲,水灰比是十分关键的要素,会对其质量

产生明显影响,最为新型施工技术的一种,在当下的

建设当中,其发挥的作用十分明显,因此经过长期的

实验,大部分施工人员都能够意识到,高性能混凝土

原材料的质量需要保障质优,尤其是矿物吸料和外

加剂的含量,都要严格按照混凝土配置比例的要求

混合。

如:在某道路工程的落实过程中,负责人选择的

主要材料是高性能混凝土,为避免其在成型的过程中

产生分层的问题,工作人员注意提升了混凝土拌合物

流动性,且使用泵送技术配合施工,有效保障了该工

程中混凝土浇筑环节落实的顺利程度。不仅如此,在

道路工程中的部分需要维护的部位,管理人员还要求

设计师有针对性进行结构设计,尽可能提升了整个工

程的耐久性,效果良好。

(二)桥梁施工

与道路工程相比,桥梁工程对质量和耐久性等要

求更加严格,因此在施工的过程中,工作人员都会严

格按照设计要求把控高性能混凝土的质量,这样才能

在确认高性能混凝土强度和质量的同时,提升桥梁结

构的硬度、韧性等相关参数。在我国大部分的桥梁工

程中,使用的都是高性能钢筋混凝土和钢纤维混凝土

结合的方式,且建设的最终目的就是保障工程整体质

量。如:某桥梁工程使用高性能混凝土作为主要建设

材料,因此工作人员着重落实了高性能混凝土的优化

改革,首先是桥梁刚度的提升,为达到目的,该工程

的管理人员先在 100m 的路段之内进行了刚度实验,

达标之后才大面积施工。同时还设计了比较完善的监

督制度,即在高性能混凝土正式投入应用之前先进行

严格的质量检测等环节,一旦发现有质量不达标的情

况,就会将混凝土材料返厂调换,直到检测合格。

三、高性能混凝土技术在道路桥梁工程施工中的

应用策略

(一)施工环境

高性能混凝土材料在性能上的表现十分优秀,不

仅与材料组成相关,与制作工艺技术和施工过程当中

的环境控制也有很大关系。混凝土施工需要工作人员

注意环境中温度和湿度等各项参数的控制,这样才能

为材料性能的发挥营造比较稳定的环境,高性能混凝

土也是如此。某道路桥梁工程当中,为提升整体稳固

程度,工作人员将施工现场的环境进行了优化,且在

正式开始施工之前进行了检测,现场温度能够基本稳

定在 25℃左右,且施工时间不再梅雨季节,环境湿

度的变化也不大,只需要注意混凝土拌合的过程中各

项配料的比例正确即可。同时为进一步提升高性能混

凝土的界面结构粘接强度,工作人员还在材料当中添

加了少量的粉煤灰和矿渣粉等材料,这些材料和减水

剂配合,最终高强度混凝土材料不仅流动性强,实际

抗压性也得到了提升。

(二)浇注工艺

高性能混凝土拌合完成后,浇筑就成为了这种材

料的应用难点 [1]。常见的道路桥梁工程中,工作人员

通常会选择现场浇筑的方案,这样比较方便管理工作

落实。浇筑之前需要搭建模板,并保障侧模和底模都

符合工程标准要求,尤其是连接处的密封性,应坚决

避免产生漏浆的情况。在高性能混凝土浇筑过程中,

工作人员有必要使用振捣棒,重点照顾倒角处,避免

产生气泡等问题。

以某道路桥梁工程的落实为例,该工程中使用

的混凝土材料就是高性能混凝土材料,为保障稳定

性,工作人员选择的浇筑方式是分层浇筑,且每层混

凝土厚度都振捣棒的< 1.25 倍。同时工作人员在振

捣上层混凝土时,通常会将振捣棒插入混凝土下层

5cm 左右,这样是为了避免两层混凝土之间产生接缝

[2]。该工程中工作人员振捣棒移动方式选择的是“行

列式”且每次移动的距离都<振捣棒半径的 1.5 倍 [3]。

每次振捣时间为 25s 左右,标准为混凝土不明显下

沉、无气泡,同时产生泛浆情况。

(三)混凝土养护

高性能混凝土浇筑工作结束后,养护工作同样重

要,一般是在浇筑结束后的 12h 之内完成覆盖薄膜的

工作,且养护时间> 14d,这其间工作人员还要定时

浇水进行养护。养护阶段的工作标准就是保障混凝土

的温差≤ 15℃,且混凝土结构表面的温度与环境温度

之间差异< 10℃ [4]。高强度混凝土表面的细骨料和水

灰比通常比内部更高,在不同深度的孔隙率差异也十

分明显,具体如表 1 所示。

表 1 混凝土不同深度处孔隙率

深度(cm) 0-6 6-12 12-18 18-24 24-30

孔隙率(%) 19.9 16.7 17.2 17.3 16.4

众所周知,好性能混凝土浇筑成型之后的凝胶材

料水化只能在毛细管内进行,为避免蒸发速度过快,

养护工作十分重要,根据整体浇筑深度有针对性的调

整养护方式,效果也比较优质。

(四)施工准备

高性能混凝土对施工工艺的要求较高,因此工作

人员需要在使用高性能混凝土展开道路桥梁工程的落

实之前,需要做好完善的准备工作。如:某桥梁工程

在进行高性能混凝土浇筑之前,先对模板进行了彻底

的清洁和润湿,并根据工程要求合理设计了需要用到

的钢筋数量,以及预埋件位置等,为后续工程落实提

供了稳定保障。

结束语:

综上所述,高性能混凝土很适合在高质量和高难

度的建筑工程当中使用,若广泛使用此种混凝土,未

来我国的基础设施建设能够得到比较强大的推动力。

我国几个注明的道路桥梁工程当中都使用了高性能混

凝土,显然未来我国工程建设的总体发展离不开相关

技术。

参考文献:

[1] 刘为明 . 朔神高速公路基于 HZS120 老旧搅拌

站技术改造应用高性能混凝土拌和生产应用 [J]. 四川

水泥,2021(06):278-279.

[2]. 高性能混凝土工程技术——为中国高铁提质

增效 [J]. 硅酸盐通报,2021,40(05):1767-1768.

[3] 张平良 . 高性能混凝土在道路桥梁工程施工中

的应用策略 [J]. 工程建设与设计,2019(24):172-173.

[4] 刘长亮 . 高性能混凝土在道路桥梁工程施

工中的应用策略解析 [J]. 城市建设理论研究(电子

版),2019(32):24

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