道路桥梁中高性能混凝土的应用分析

发表时间:2021/8/30   来源:《城镇建设》2021年第4卷11期   作者:张海军
[导读] 在道路桥梁施工中,为了提升混凝土性能,开始大力推广高性能混凝土
        张海军
        甘肃中建道桥建设有限公司,甘肃 陇南 746000
        摘要:在道路桥梁施工中,为了提升混凝土性能,开始大力推广高性能混凝土,在提高施工质量,增强工程强度,延长使用期限上发挥着重要作用。本文介绍了高性能混凝土的概念和特性,分析了高性能混凝土的施工要点,阐述了其在道路桥梁中的具体应用,以供参考。
        关键词:道路桥梁;高性能混凝土;应用
        随着车辆的普及,道路桥梁所承担的流通量、交通荷载愈发沉重,再加上车辆撞击、暴雨等因素的侵扰,导致道路桥梁出现各种问题,比如梁板裂缝、桥面受损等,若放任不管,就会影响路基的稳定性,威胁行车安全。科学技术的进步和发展,使得混凝土结构逐渐转向大跨度、高建筑,而高性能混凝土也得到良好的推广应用。如何将其合理用在道路桥梁施工中,以下结合经验进行详细论述。
        1、高性能混凝土的概述
        1.1概念
        所谓高性能混凝土,就是借助常规的材料、工艺,确保所制作混凝土的性能、结构特征符合施工要求。具体制作中,设备、搅拌时间影响着实际效果,需要使用各种设备进行实验,从而确保搅拌效果。同时,严格控制配比,不可随意添加或减少。高性能混凝土多使用低水胶比的方式,选择绿色环保的材料,添加一定量的高效外加剂和掺合料。相较于以往的混凝土,高性能混凝土适用于道路桥梁和高层建筑,可以在环境恶劣的情况下保障建筑物的稳定性。
        1.2特性
        高性能混凝土的特性明显,具体表现为:(1)抗渗透性能和强度良好,可以延长工程的使用时间;(2)力学性能好,生产时不会出现离析、分层的现象。消耗材料少,经济效益高。具体施工中,可以满足自我平流的需求,确保工程质量和效率达到标准;(3)体积稳定性好,硬化过程中不会出现明显的水化热反应,而且收缩变形也比较小,有效防止了裂缝的出现;(4)抗变形性能良好。道路桥梁工程面积大,蒸发量多,常出现路面裂缝现象。而高性能混凝土具有较高的弹性模量、抗折强度,使用期间能够抗御干缩裂缝,缩短后续的养护时间。
        2、高性能混凝土的施工要点
        2.1配制工艺
        高性能混凝土的配制结果,和结构质量、应用效果有着直接的关系。而混凝土的配制比例又影响着其性能的发挥。所以,必须高度重视配制生产过程。首先,选择高品质的原材料,控制水泥、粒径等材料的质量。加大砂石的检查力度,确保其不存在影响混凝土质量的杂质。原材料选择结束后,结合试验结果明确配比,控制材料用量和水胶比,按顺序投放材料。当然,配比操作要结合工程需求,针对施工要点,对配比进行适当的优化升级,使配制后的混凝土能够符合标准。由于坍落度是衡量混凝土性能的重要指标,要重视对坍落度的设定。一般设置为23-25cm。同时,对于混凝土出机至浇灌的坍落度,要控制在2mm以内。配制流程见下图1。
        
        图1 高性能混凝土配制流程图
        2.2浇筑工艺
        道路桥梁施工期间,为了保障混凝土结构质量,需要严格控制混凝土的浇筑过程。正式浇筑前,制定完善、科学的浇筑计划,明确浇筑方量;清除钢筋、模板上的杂物,防止混凝土结构松散;审查钢筋、波纹管的定位;制作固定模板,按设计图纸明确模板的刚度和尺寸,参照施工条件,科学埋设模板。牢靠固定后,方可进行混凝土的浇筑工作。浇筑时,应按要求浇筑,及时振捣,确保施工区域的粗细骨料均匀。为了不影响其性能,切勿加水。现场浇筑时,要严格控制浇筑质量。若施工时遇到雨季,应制定防水方案,待天气晴朗后再浇筑混凝土。
        2.3养护
        和普通混凝土一样,高性能混凝土浇筑完成后也要进行养护,特别是桥面和路面结构,面积广,若养护不及时或不合理,就会加快水分的蒸发速度,致使混凝土开裂。对此,需要在浇筑结束后,安排专人养护,可以在表层覆盖薄膜,定期洒水,使其强度符合要求,防止混凝土开裂。
        3、道路桥梁中高性能混凝土的具体应用
        3.1在道路工程中的应用
        从当前来看,我国有很多的道路工程位于气候恶劣、环境恶劣的地方,比如西北地区,气温低,海拔高,施工难度大,后续会出现被冻坏的情况。而高性能混凝土的耐久性、强度等优势,是其他材料无法比拟的,将其用于道路工程的施工中,不仅能够改善施工质量,防止混凝土开裂,还能延长工程在恶劣条件下的使用时间,减少后期的维修成本。在气温低的地区进行施工时,高性能混凝土良好的抗冻性能,还能有效预防因气温过低损害混凝土内部现象的出现。另一方面,由于高性能混凝土流动性明显,浇筑时间短,施工效率高。值得注意的是,尽管高性能混凝土有诸多优势,在道路工程中具体应用时,还是要认真比对各种材料,无论是水还是原材料,都要进行综合性的思考,从而设计出与工程情况相符的方案,进一步提高道路工程的施工质量。
        3.2在桥梁工程中的应用
        桥梁工程对于混凝土的强度和刚度,都有着相对严格且高标准的要求,而高性能混凝土的应用,能够满足这些需求。现阶段,很多桥梁工程使用海工混凝土,具有良好的耐久性、耐腐蚀性,配比时使用工业废料,和绿色施工的标准相统一。科学的施工工艺,能够发挥出混凝土的性能,也就是配合相应比例的混凝土,加入一定量的硅粉、矿渣,来提升混凝土的稳固性和强度。在评判其工艺时,应结合离析、流动状态,配比后计算测量值,工作人员除要观察测量装置和设备外,还要考虑设备所反映的情况,以便及时发现和解决问题。桥梁工程施工中,高性能混凝土常用于桥梁桥墩、主梁等承重结构,因为其浇筑简单、抗压强度大、寿命长,将其用于这些承重结构中,能够增强承载力,提升桥梁工程的强化效果。此外,高性能混凝土的应用,还能减少桥梁的翻修率,减少翻修成本,增强桥梁工程的安全性。
        3.3工程案例
        以某高速公路为例,全长32km,桥梁3座,总长12km,行车速度110km/m,路基宽24m。为了保证通行安全,使用高性能混凝土施工。同时,为确保施工质量,采取了针对性的质控措施,主要包括以下几点:
        第一,结合工程的地理环境和特征,制定施工方案。和设计单位、监理单位等部门,共同制定质控措施,建立验收制度。同时,明确高性能混凝土施工中的温度及坍落度。
        第二,原材料进场后,抽样检验其规格、品种等,将其存放在规定的区域,高度不能超过2m;配比过程中,科学的使用添加剂,便于改善混凝土性能;严格控制水灰比,因为其过大或过小,都会影响混凝土的使用效果;做好技术交底,确保每位参与工程的员工都能了解高性能混凝土,按流程和规范作业。
        第三,结合情况选择拌和设备,边拌和边添加减水剂;为保证混凝土的质量,应在运输前清理车辆污渍,运输途中控制车速;到场后,结合现场情况进行调度,综合考虑泵的供应、输送能力,使用长度超过10m的软管输送材料。
        至于混凝土浇筑振捣、拆模养护等质控措施,本文不再详细介绍。但是从质检结果上看,高性能混凝土的性能均和设计要求相符。为了进一步检验工程质量,与工程投运后跟踪了3个月,发现公路未出现质量问题,证实了高性能混凝土的应用效果。
        4、结语
        综上所述,高性能混凝土具有一定的经济性、耐久性,能够保证工程结构的质量,延长工程的使用时间。具体应用中,可以从混凝土配制、浇筑和养护3个方面,加强施工要点的分析和控制,从而提升项目的整体质量,推动道路桥梁建筑业健康发展。
        参考文献:
        [1]武桂香.高性能混凝土在道路桥梁施工中的应用研究[J].四川建材,2021,47(5):9-10.
        [2]杨万智.高性能混凝土技术在道路桥梁工程施工中的实践[J].企业科技与发展,2021(2):75-77.
        [3]赵业荣.高性能混凝土在道路桥梁工程施工中的应用策略[J].砖瓦,2021(2):67-68.
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