石永善
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摘要:路桥工程的建造质量直接决定着其结构本身稳固性、使用寿命及安全通行品质。而混凝土材料是路桥工程建设中的重要原料成分,它的使用是实现路桥工程建设品质及正常通行功能的必要条件。当今工程施工中采用的高性能水泥混凝土具备超出于普通水泥材料的诸多特点,能够满足当今很多重点工程中的水泥结构技术要求。在路桥工程的混凝土现浇结构中选用高效能的水泥材料,对于充分保障该类工程的建设质量、推进我国交通工程的大力发展可发挥出独特的功能。
关键词:高性能混凝土;市政道路桥梁;应用
1高性能混凝土特性分析
1.1高强度
道路桥梁是我国经济发展中十分重要的工程项目,为使高性能混凝土更好地发挥作用,必须确保高性能混凝土具有较高的强度。相关研究发现,高性能混凝土与一般混凝土相比,高性能混凝土自身具有较好的抗拉强度、抗剪强度、抗压强度,可承受巨大的荷载,将其用在道路桥梁施工项目中可取得良好的效果。
1.2良好的耐久性
混凝土的耐久性主要表现在两个方面,抗自然老化性能与抗人为开裂性能。自然老化是指混凝土随着时间推移,在自然气候条件下,其结构受到破坏,使混凝土出现疏松或者是脱落的情况。人为劣化是指在人类生产生活条件下,出现许多不合理的情况,使混凝土结构及综合性能发生改变。例如长时间受大型车辆碾压的混凝土路面,很容易出现磨损现象,耐久性也大大降低。高性能混凝土可大幅提高道路桥梁的施工质量、增加桥梁整体结构的耐久性、大幅延长道路桥梁的使用寿命。
1.3稳定性好
凝土的稳定性主要指的是其体积的稳定性,混凝土稳定性直接关系到其所建工程架构的受力能力。一般情况下,如果混凝土稳定性较差将会出现三种不良现象:一是混凝土在凝结过程中会发生收缩引起工程结构变形,二是混凝土因环境温度变化而热胀冷缩使工程结构断裂,三是混凝土因承受较大的重量负荷后而使工程结构发生扭曲。然而高性能混凝土因其特殊的原材料和科学的比例分配呈现出很强的稳定性,避免了温度和受力的变化所带来的膨胀开裂或收缩变形等不良现象。
1.4工艺性好
混凝土施工工艺水平高低情况对混凝土结构的施工质量方面具有比较直接的影响。如果混凝土自身的工艺性较差,在施工中难以对强度和稳定性等方面进行控制,而高性能的混凝土具备比较突出的工艺性能,在对其进行配制和运输以及养护等环节,使混凝土的和易性能够得以维持。同时,其质量也是比较稳定的,不会发生离析等情况。另外,高等级的密实指标是高品质水泥的基本性能特征,可以促使路桥结构的表观层展示出平滑和光亮的视觉效果。
1.5环保
高性能混凝土与普通混凝土相比,不仅可以降低原材料消耗,减少废料的产生量,还能缩减施工时间,同时还保证工程质量,最终实现节约资源、保护环境的目的。
2高性能混凝土在市政道路桥梁中的应用实例
2.1工程概述
本项目位于某市高新经济技术开发区内,其路基构筑工程选取为互通型立交结构。整体设置为双程6车道的公路模式,路上的车辆通行速度拟定为125km/h,路体基础宽度为35.2m,公路总长设计为15.289km。全程共建造大型桥梁6座,其中的主路桥梁设计为2座,桥体长度为535m;匝道上桥梁设计有5座,其总修筑长度为880.15m,桥梁工程总长度为1414.12m。整个桥梁结构中共设基桩224个,系梁部件120架,盖梁部件75个。
水泥总用量为53432m3,都是选取水泥浇筑结构。主路跨线桥和5座匝道桥也都是选取现浇型箱梁,水泥总用量为23615m3。
2.2高性能水泥混凝土的原料规格选取
高性能水泥混凝土的原料规格选取应当依照具体路桥工程的修筑特点、功能要求和材料选配的便捷性。此项桥梁建造工程中所选取的普硅水泥为本市区域内的名牌产品,标号为42.5R,选用方孔筛的筛余是2.2%,水泥的安定性达标,稠度指标控制为25.6%。水泥的初凝时间为2.15h,终凝时间为3.42h,28d的抗压强度为50MPa,抗折强度是9.9MPa。
2.3高性能水泥混凝土的配比方式
高性能水泥混凝土的组成配比通常是依照低等水胶级配比例的基准。必须遵从低等水胶组成中的级配比率,方可实现水泥料的空隙比率达到较低的水平。通常状态下,水胶比需要保持在0.3~0.5,若不然水泥料的结构耐久性会发生减弱趋势,不能达到其高品质等级的控制基准和具体施工操作过程的需求。为了增强水泥料的结构性能,让其满足高性能标准的需求,应当配入不同种类的掺合料成分。此外,还需要选用高品质的减水剂,若要减水比率高于25%时,则掺入减水剂的数量不可少于水泥用量的1.5%。另外,所掺合骨料成分的最高粒径亦是影响高性能水泥混凝土品质好坏的关键性要素,所掺合骨料成分的粒径和高效能水泥的品质等级显现出反向比例的变化趋势,因此,通常高性能水泥混凝土中骨料的最大粒径均应不大于20mm。
2.4建筑用料的采购进场及储备
在建筑工程材料采购入场过程中,工程施工作业人员需细致检查核实全部采购进场原材辅料的性能品质、质量认证手续和有关证明材料,特别是对工程建设中重点使用的水泥原料、混凝土外加剂、粉煤灰等材料进行严格的检查。其中,包括检查相关质量认证手续及原辅材料具体品质状况,看其可否满足规范要求。储备和堆置工程原材料的场区范围内必须清理平整、清洁,不存在存水或是凹凸不平的现状。全部的工程建设原材料都应做到防潮、防晒,防变质,各类不同物料不能随意堆放在一起,以防止出现彼此的后续污染情况。
2.5混凝土搅拌
在对工程水泥混凝土进行搅拌之前,工程检测人员须详细检测粗、细型骨料成分中的水分含量,从而能够切实提升水泥料的施工品质。工程作业人员需仔细检定搅拌测量器具、搅拌容器和对应的检测设备、分析器具可否使用,倘若达不到应有的功能要求,须立刻进行调换处理。在平时的施工环节中,亦须按期检定全部的工程设备,从而保证这类设备的正常使用效果。水泥混凝土的搅拌操作时间不可短于2min,并且一定要达到搅拌混合均匀。由水泥料进泵之后即开始进行搅拌过程直至排出,操作过程不可短于90s。
2.6工程施工过程中的技术控制
1)混凝土的运输:在运输混凝土时,应注意混凝土的初凝时间和终凝时间,并在规范规定的时间内一定要投入使用。2)浇筑:在浇筑的过程中和浇筑完成后,都需要对水泥混凝土的质量进行检查,按照相关的规定要求制作试件,以观察混凝土在浇筑施工中的质量。3)振捣:水泥混凝土须均匀捣实。为保证水泥结构的密实程度,可以在振捣至顶部时进行二次振捣或二次抹面,刮去浮浆。4)养护:高性能混凝土初凝时,应当对混凝土表面进行喷水,避免表面出现裂缝,从而达到高性能混凝土养护的目的,使其综合性能得到有效保障。此外,工程施工完成后,应该注重混凝土温度及湿度的保持工作,一般来说,施工人员在表面覆盖一层塑料膜,可以实现保温、保湿的目的。
3结语
混凝土是路桥建设中的重要材料之一,其质量直接关乎路桥安全和使用寿命,普通混凝土虽具有材料获取方便,强度高等优势,但随着交通荷载的增大,对路桥的质量要求更为严格,高性能混凝土是对普通混凝土的改进,强度、韧性、耐久性和体积稳定性具有明显提升,在今后施工中值得推广应用。
参考文献
[1]公路桥梁施工中高性能混凝土的应用[J].曹九龙.四川水泥.2019(07)
[2]高性能混凝土技术在道路桥梁工程施工中的应用[J].张媛.河南建材.2019(01)