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摘要:随着现代公路桥梁施工数量和施工规模的不断扩大,公路桥梁施工技术也得到了显著提高。混凝土是一种非常重要的公路桥梁的施工材料,也在质量的管理和控制中发挥了十分重要的作用,在此方面需要提升控制的程度。但在具体的混凝土施工过程中,由于受各方面因素的影响,使混凝土极易出现开裂的情况,进而对公路桥梁的整体结构、安全和使用寿命产生不利影响。为了防止这种情况的发生,高性能混凝土开始在公路桥梁建设施工中广泛应用,并以其高密度、低水化热、高强度等优点,在公路桥梁建设施工中发挥了显著的优势。
关键词:道路桥梁;高性能;混凝土;应用
公路桥梁是交通系统的重要组成部分,也是在相关的城市发展中起到了重要的作用,它影响着道路交通的畅通,关系到人民的生命财产安全。为确保公路桥梁施工质量,当前桥梁工程施工中应加强原材料的质量安全管理。在现代技术的不断发展中,道路桥梁工程的施工工作需要利用更新的工作技术,将实际的施工能力和施工的效果大大提升,为了保证交通建设的安全和质量,高性能混凝土开始应用于公路桥梁建设。高性能混凝土的利用使得道路工程的施工建设工作更加高效和高质量的进行,为人们的出行环境和出行的安全奠定了坚实的工作基础。
1.高性能混凝土的优点
1.1高强度
在公路桥梁工程施工中,由于结构形式的差异,对混凝土材料性能的要求也不同。公路桥梁工程施工设计中为保证材料性能发挥优势,提高整体结构质量,必须使混凝土材料强度达到C50以上标准,而一般混凝土很难达到这一标准要求,高性能混凝土却能达到这一标准。
1.2高度适应
伴随着现代经济和社会的发展,人们的生活水平大大提高,区域之间的联系更加紧密,网络商务的发展,进一步推动了跨区域的发展,同时也对交通运输业提出了更高的要求。为此,在公路桥梁工程建设中,必须提高结构跨度,同时,公路桥梁在设计上的形式也更为复杂,对混凝土质量的要求也更高。高性能混凝土具有诸多优点,适应性强,同时由于 高性能混凝土内部掺有大量的细矿渣,可使混凝土振捣更加致密,强度更高,可避免离析问题,提高公路桥梁工程质量。
1.3高耐久性
公路桥梁工程是一个长期的投入过程,需要很高的强度,以满足长期的运输功能和要求,因此,需要材料具有很强的耐久性。高性能混凝土材料具有较强的耐久性,为道路桥梁工程设计提供了良好的条件,能有效地抵御外部环境的影响,促进道路运输业的健康发展。
1.4经济效益好
高性能混凝土发挥了很强的经济效益,因为其强度高、耐久性好,也提升了道路工程的使用寿命,大大缩短了在养护方面的成本,因此 高性能混凝土使用时所需的水泥量较少。采用高性能混凝土能有效地控制水泥用量,同时减少减水剂用量,从而达到降低高性能混凝土成本的目的。另外,还可减少公路桥梁施工中其它掺合料的添加环节和数量,有效控制后期维护费用。
2.高性能混凝土在公路桥梁建设中的应用
2.1工程概况
拟建公路桥梁的墩柱、承台、梁架、上部结构、桥面系等均采用了高性能混凝土,其强度可分为Ca35、Ca40和Ca50三种类型。
2.2原料
2.2.1粘合剂
水泥是高性能混凝土中的重要胶凝材料,而在此工程中使用的普通硅酸盐水泥,将其比表面积的参数控制在300~350m2/kg,而其中的铝酸三钙在8%以内。
2.2.2高效减水剂和吸气装置
正如前面所提到的,在混凝土中加入适当的高效减水剂,可以降低含水量,提高流动性和强度。按现行规范要求,高效减水剂的空气含量应控制在3%以下。引气时,其性能应符合相关标准;搅拌结束后,混凝土的气泡应保持均匀细小,使含气量在4%~6%以内。此外,还必须分别掺入高效减水剂和引气剂。
2.2.3骨料
在高性能混凝土中,骨料应避免碱性骨料反应。在进入现场之前,必须对骨料进行专门的检验试验,并在检验合格后,方可批准进入。骨料由细集料和粗集料组成,其中,细集料的选择应以质地坚硬、级配好、空隙率相对较小为准,以清洁河砂细度模数在2.6~3.2之间为宜;粗集料的选择应按质地坚硬、粒形均匀、级配合理等要求,其技术指标符合现行规范的要求。
2.2.4掺入矿物
为了保证混凝土的密实性符合要求,还需要在混凝土中加入一定数量的粉煤灰、硅粉和磨细矿渣等矿物掺合料。本产品以粉煤灰为主,其质量要求如下:(1)细度:当强度等级在C50以上,不能超过12%,当强度等级在C50以下,不能超过105%;(2)用水量:当强度等级在C50以上,不能超过92%,当强度等级在C50以下,不能超过105%;(3)烧失量:当强度等级在C50以上,不能超过5.0;(4)游离态氧化钙含量:当强度等级在C50以下,不能超过1%;(5)氯离子含量:不能超过0.02%;(6)含水率:不能超过1%;(7)硫酸盐含量:不能超过3%;(8)安定性:不超过5.0;(9)游离态氧化钙含量:在 F级以上,不能超过4%。
2.2.5混合水与养护水
不得使用海水、污水和 pH值在5以下的水,且氯离子含量不得超过200 mg/L,硫酸盐不得超过500 mg/L。
2.3高性能混凝土制备技术
高性能混凝土与普通混凝土相比,其制备工艺更为精确。具体地说,高性能混凝土就是将不同材料按合理的比例完美地融合在一起,而在这个过程中,相关人员必须严格按照生产工艺指标进行操作,通过工艺流程的严格控制,合理的材料配比,使新型混凝土的性能达到最大限度,使其质量和使用性能都达到最优。如此,才能使高性能混凝土在当今的公路桥梁建设施工中充分发挥其优越性,满足公路桥梁建设施工中对高性能混凝土的实际需求[3]。此外,在高性能混凝土配制过程中,需要重点控制的一项内容是水泥与水的配比问题,只有保证水泥与水配比合理,才能使混凝土具有较高的性能。所以在实际配制过程中,相关单位必须科学地将混凝土中的水泥和水进行配制,以保证高性能混凝土的配制效果。
2.4运输,浇筑
在混凝土运输过程中,应选择平整路面,减少运行次数,缩短运输时间,避免振动过大引起离析。运输设备应能满足冷凝时间的要求,并与浇筑速度相适应,以保证浇筑的顺利、连续进行。因此,混凝土的出厂等需要根据施工的位置不同进行时间方面的分析工作,必要时可以采取一定的施工外加剂的方法进行控制工作,使得在整体工程的施工中可以利用更为有效的混凝土。
把混凝土运到工地后,应尽快浇筑,减少放置时间,同时这也是混凝土施工的重要环节,对结构质量影响很大。构造成形后,其表面应保持平滑,钢筋尺寸及与各种预埋件的位置应准确。开始浇前,应对混凝土进行高速搅拌,持续1~2 min,检查确认混凝土达到均匀状态后再浇。如果减水剂消泡不彻底,表面就会产生许多大的气泡,因此需要在减水剂被消掉后再进行气体吸出。同时,浇注高度也要严格控制,一般每层不得超过30 cm。如倒角等难以排出气泡的地方,需在原基础上降低一定的浇筑高度,一般每层厚度不得超过20 cm。
浇注混凝土时还要做好振捣工作,通过振捣达到均匀。通常采用插入式振动棒进行振捣,操作时遵循快插慢拔的基本原则,上一层振捣时,应将振动棒插入下一层5 cm,以消除两层接缝,形成一体。
2.5高性能混凝土的养护阶段
高性能混凝土浇筑完成后,下一步工作就是养护 高性能混凝土。在混凝土浇筑完成12小时内,在工程的养护阶段,也面临着许多工作的要点内容进行分析,因为高性能混凝土有着较高的工艺要求和养护工作的需要,为了做好全覆盖的工作,需要做好高性能混凝土的洒水养护工作。例如,在 B级公路桥梁工程中需要做好分析工作,将覆盖保温、洒水养护工作。维护时,洒水需要外运淡水,在拆模前将螺栓固定好,使得水可以留在模板的侧面滞留,保证水分。在洒水维护超过两天后,可以从侧面拆模;在拆模完成后,用毡布进行润湿养护;在道路工程中的特殊部位,还需要做好针对性的分析工作,及时用塑料膜和养护液进行养护,在两周的时间内做好控制。最后需要将高性能混凝土进行强度测试,保证其在强度、刚度、抗拉、抗压性能方面满足工程的需要,才可以保证后期的工作顺利进行。另外,因为混凝土材料容易产生施工的裂缝等,在养护工作的过程中也需要加强在温度方面的控制工作,从而使得混凝土材料的稳定性更强。
结论
综上所述,高性能混凝土的出现,为高质量、高难度工程的建设提供了渠道, 高性能混凝土的广泛应用,为我国基础设施建设作出了巨大贡献。青藏铁路、杭州湾跨海大桥、三峡大坝等一批世界著名的工程都配有高性能混凝土。对施工技术人员来说,一方面要把握现在,明确高性能混凝土在施工工艺中的特点,以便合理应用这项技术;另一方面,展望未来,研究、开发、选用新型优质混凝土,以促进我国工程建设的发展。
参考文献:
[1]文绪生,李卓越,黄勤真.刍议高性能混凝土的应用[J].科学与财富,2019,28(16):28-29.
[2]田国豪,聂浩,周明勇.高性能混凝土在道桥建设中的作用[J].新农村建设,2019,26(7):45-46.
[3]刘勤芳,王晓明,吕刚.道路桥梁建设的未来发展方向[J].道路与管理,2018,33(28):60-62.