试论市政桥梁施工中高性能混凝土的应用

试论市政桥梁施工中高性能混凝土的应用

宋志超

山东东方路桥建设总公司 山东临沂 276000

摘要:随着我国经济技术的发展, 桥梁的设计承载能力和跨度也有了很大的提高, 高性能混凝土因具有高体积稳定性、高强度、高耐久性等优点而被广泛用于桥梁设计、施工中, 其在环境条件的适应、经济合理性、安全使用期等具有非常明显的经济效益, 也是未来几年桥梁工程施工的主要发展方向。

关键词:桥梁工程；高性能混凝土；配制；振捣

1 高性能混凝土所具有的特点

1.1具有较高的强度

对于桥梁结构来说, 构件的强度是最基本的要求。对于不同的结构构件, 多要求达到的强度也不同。目前桥梁结构所使用混凝土强度能够达到C60～C80,这对于提高结构整体承载能力非常有益。

1.2较好的耐久性能

传统混凝土普遍存在着耐久性差的问题, 高性能混凝土的出现彻底解决了这一难题。高性能混凝土在凝结硬化时可以产生较高的密实度, 而且不会出现大量的原生裂缝, 因而能够抵抗一定程度的水和腐蚀物的侵蚀, 进而提高桥梁的耐久性, 延长使用寿命。

1.3环保性能好

因高性能混凝土具有较高的强度, 因而可以降低结构构件的横截面积, 进而减少桥梁施工中混凝土的用量, 这样就能够降低对砂、矿石、水、煤、土地等资源的消耗, 并且能够减少施工废料和有害气体的产生和排放, 降低构件的日常维护费用, 因而可以说高性能混凝土具有较好的环保性。

1.4体积稳定性好

混凝土体积稳定性的好坏对桥梁结构的受力性能有很大的影响, 严重时可能会危及桥梁的安全。桥梁结构所用混凝土的体积稳定性主要包含温度变形、体积变形和收缩变形三个方面。混凝土在凝结硬化时不可避免的要产生收缩变形, 进而使混凝土构件中产生拉应力, 当拉应力大于混凝土的抗拉极限强度时就会产生裂缝, 影响结构构件的耐久性和强度。为了能够有效的降低混凝土的收缩, 配制高性能混凝土时应当降低用水量和水灰比。

2高性能混凝土施工技术

2.1高性能混凝土原材料控制

高性能混凝土宜采用品质稳定的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，其品质指标应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175－1999)的有关规定。细骨料应当选取级配连续而且质地坚硬的中粗砂粒，同时控制其细度模数为3.0左右。对于粗骨料选取同样要求连续级配，以及膨胀性小的石类，如花岗岩等。高性能混凝土用外加剂对水泥要有良好的适应性，产品必须经过铁道部鉴定或评审并经铁道部产品质量监督检验中心按本技术条件要求检验合格。

2.2高性能混凝土砂石料含率测定

通过工程实践表明，要配制优越的高性能混凝土配制时，必须掌握好砂石料含率。砂石料含水率，特别是砂子含水率的测定准确与否会在很大程度上影响混凝土的工作性能和耐久性性能。因此测定砂石料的含水量相当关键，同时在测定过程中还需注意天气变化而引起的砂石含水量。因此，正确的测定砂子含水率，要求按使用方量先行翻拌砂子，拌匀后再取样测定含水量，测定后立即使用，从而确保测定值真实反应砂子含水量。

2.3混凝土浇筑技术

混凝土浇筑前，应将模板内的垃圾、杂物、油污清理干净，并浇水湿润模板，模板缝要堵严。对于深度较大的竖向结构中，浇混凝土时浇灌高度超过3m时，为防止混凝土离析，采用串筒溜槽等布料其间距为1.5m，混凝土的水灰比和坍落度，宜随浇筑高度的上升，酌予递减。

2.4高性能混凝土振捣技术

高性能混凝土浇筑后应采取振捣，以确保混凝土的均匀密实性。对于混凝土较粘稠时(如采用斗送法浇筑的混凝土)，应加密振点分布。混凝土浇捣过程中，要保证混凝土保护层厚度及钢筋位置的正确性。不得导致钢筋变形而且不得移动预埋件和预留孔洞的位置，如发现偏差和位移，应及时校正，特别要重视竖向结构的保护层的厚度。同时在混凝土在混凝土施工阶段应掌握天气的变化情况，特别在雷雨台风季节。以保证混凝土连续浇筑的顺利进行。混凝土浇捣完成终凝后，应视气温情况，夏季应浇水养护。本工程为了有效地保证混凝土浇捣，在每一次混凝土浇捣前，对振动人员进行技术交底，并在施工中加强监督、指导，同时项目经理部对混凝土浇捣人员关于每个楼层混凝土质量进行奖罚，以加强施工人员的责任心和积极性。

2.5混凝土的泌水处理

在浇筑、振捣桥梁高性能混凝土过程中，上涌泌水和浮浆将顺混凝土坡面下流到坡角坑度，由此在混凝土施工时，使大部分泌水顺垫层坡度流向基坑的侧面，此时改变混凝土浇筑方向，即从另一顶端往回浇筑，与原斜坡相交形成集水坑，随着浇筑混凝土的推进集水坑逐步在中间缩成水潭，此时可用潜水泵将积水排至坑外明沟。

2.6高性能混凝土养护

养护是桥梁高性能混凝土施工中一项十分关键的工作，主要是保证底板混凝土的温度和湿度，减少混凝土的温度梯度，促使混凝土的强度正常发展及防止裂缝的产生和开展。混凝土浇筑完后，表面采用“一塑三包”的保温养护措施，即先覆盖一层塑料薄膜再覆盖三层麻袋，同时柱墙插筋中间部位用麻袋片覆盖密实。另外视内外温差情况配备一层草帘子和一层麻袋备用。结合测温情况决定养护时间及麻袋的增减层数，控制浇捣后混凝土内外温差在25℃以内。混凝土浇水养护时间不得少于14d，其间要保持混凝土处于湿润状态；混凝土强度达到1.2N/mm²前，不得在其上踩踏或安装模板及支架。

混凝土构件拆模后，立即用一层至少25mm厚的细骨料、粗麻布、麻袋、粗帆布等吸水材料盖住混凝土，该覆盖层应保持恒湿直到混凝土达到7d的测定龄期为止。加强混凝土的养护方案是防止混凝土开裂的重要环节。在该时期所有露出部分应不断保持湿润，不能湿润和干燥交替变换养护，柱和墙模拆走后更要特别注意养护。自然养护的构件在混凝土浇筑完毕后，在12h内加以覆盖和浇水养护。浇水养护的延续时间不少于7d，对抗渗混凝土养护期不少于14d。日平均气温低于5℃时，构件不能浇水养护，但要加以覆盖。对于桥梁的高性能混凝土养护应当在高性能混凝土浇筑完毕后，必须立即覆盖养护或立即喷洒或涂刷养护剂，以保持混凝土表面湿润。养护日期不少于7d。

高性能混凝土养护期间要注意采取保温措施，防止混凝土表面温度受环境因素影响(如曝晒、气温骤降等)而发生剧烈变化，控制混凝土内外温差满足设计要求。可用温度传感器重点定期测定混凝土若干关键截面(在基础平面半条对称轴线上，温度监测点的点位数不宜少于4处；沿混凝土浇筑块体厚度方向，每一点位的测点数量不宜少于5点)上的温度和离开暴露表面处约5cm处的表层混凝土温度(对板还应增加底部测点)。

结束语

针对桥梁施工中，高性能混凝土早期体积稳定性差、容易开裂的缺点，结合工程实例，从高性能混凝土原材料选取、混凝土浇筑振捣以及养护等各个施工环节进行施工过程控制。从工程实践表明，其有效提高桥梁高性能混凝土的抗裂性和耐久性，为同类桥梁建设过程中采用高性能混凝土提供经验。

参考文献

［1］张金华，王巍．浅谈客运专线高性能混凝土施工［J］．铁道工程学报，2017，28(6):118-119．

［2］李铮．高性能混凝土在特大桥梁建设中的应用［J］．科学技术与工程，2018，27(7):31-33．

［3］徐日雄．浅谈高性能混凝土及其在桥梁中的应用［J］．山西建筑，2019，31(12):57-58．