道路桥梁工程中高性能混凝土应用

张艳

摘要：近年频繁出现的一些质量事故，如桥梁垮塌、房屋倒毁、路基沉陷等直接关系到人民群众生命财产安全，所以我们应引起高度重视。随着现代施工材料和工艺的改进，高性能混凝土的出现提高了混凝土的抗折性和耐久性，提高了道路桥梁的工程质量和寿命。高性能混凝土没有一个确切的概念：归结为低用水量，低水泥用量，高耐久性。

关键词：道路桥梁；高性能混凝土；施工

随着社会经济及交通运输事业的快速发展，过去修建于各地城镇和各级公路上的桥梁，担负着沉重的交通荷载和繁重的交通量。在寒冬酷暑、暴雨烈日、洪水冲刷、车船撞击的多年影响下，使得为数众多的农用、公路及城市桥梁，发生了各种各样的病害，如桥面破损、伸缩缝损坏、梁板或拱体裂缝、河床护底冲翻以及河道被冲刷严重变迁而危及桥头路基等，这些都已经破坏了桥梁的正常良好状态。混凝土发展到今天，随着建筑技术和高性能混凝土的发展，我国的预制混凝土构件也朝着大型化、高强、表面无裂缝、加快模具周转方向发展。随着，百年寿命高性能混凝土工程不断出现，比较著名的工程有：三峡大坝、杭州湾大桥、东海大桥等；随着技术的进步，混凝土结构工程向更高建筑、更大跨度和更高承载力方向发展，同时，人们对结构的耐久性等要求也不断提高，这些都使得高性能混凝土的应用成为必然。

1道路桥梁混凝土施工中注意的几个问题

1）桥梁混凝土结构出现裂缝，不仅会影响结构的美观和正常的使用，而且会削弱桥梁结构的强度和刚度，从而导致工程事故的发生。而混凝土结构裂缝问题目前在道路建设的技术问题中具有普遍性，这其中除了是桥梁混凝土原材料质量差等原因，还有一部分原因是施工人员没有合理使用混凝土造成的。

2）桥梁铺装层松散脱落。桥梁铺装层虽然在桥梁中所占的体积并不大，但是它对道路交通的顺利运行是十分重要的。在一些桥梁施工中，桥梁铺装层的施工质量往往被疏忽，致使桥面铺装层过早出现裂缝，松散、脱落等问题，除了控制施工工序、保证铺筑后基本不会透水、后期养护等问题外，更应从原材料着手，利用高性能混凝土的，从而在技术上先控制桥梁铺装层松散脱落问题。

3）普通混凝土在道路桥梁施工应用中，如果混凝土受到张拉力或弯力时，就会由于张拉力过小出现开裂现象。普通混凝土易热胀冷缩，而且极易收缩，从而导致变形，并且普通混凝土的抗冻性相当差，当气温低于零摄氏度时，混凝土膨胀加大，强度就会降低，导致出现裂缝。普通混凝土的抗侵蚀性差。

4）道路混凝土面层表面不耐磨或容易起皮。说明使用的混凝土泌水较多，在表面形成了浮浆。浮浆层由于含水量太高，水分蒸发后不仅容易产生收缩裂缝，且结构疏松，硬化后强度非常低、不耐磨，表现为起皮。应该控制施工节奏，振捣、抹面和养护连续完成，施工的质量才能得到保证。

5）水泥混凝土道路路面首先要注意配合比，其次是坍落度的控制，实际操作中，如果是人工，那我建议您要考虑120mm的坍落度，所以强度等级也不能太低。

6）混凝土路面的施工质量，也取决于主要材料的质量和混合料的配合比设计及混合料的拌和。混合料的配合比不合理，已铺筑的路面会出现松散；矿料的质量不好，集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高，使路面混合料的稳定度降低，容易出现路面的各种病害。

7）水泥混凝土搅拌质量直接影响混凝土的内在质量，混凝土的质量则影响路面的平整度。主要是混凝土坍落度的因素和自动砂石含水补偿装置的正确使用两方面。

2高性能混凝土在道路桥梁中的应用

高性能混凝土为一种能满足特殊性能和特殊用途的混凝土，仅采用常规材料、普通拌和、浇筑和养护等措施达不到高性能混凝土的要求，而是必须通过提高浇筑、捣实的方法来提高混凝土的长期力学性能、初期强度、刚度和体积稳定性以及延长其在恶劣环境下的使用寿命。高性能混凝土具有高施工性、高体积稳定性、高耐久性及足够的力学强度，为此它能相对长时间承受随冲刷、磨耗、冰冻、水的渗入、侵蚀等恶劣环境，高性能混凝土在道路应用中，其耐久性优点极为突出，一方面它可以提高路基施工质量，确保路基不下沉；另一方面需解决道路混凝土强度等级低，水泥用量少，从而形成了水泥用量少与耐久性要求之间的矛盾。

2.1高性能混凝土在桥梁中的应用

高性能混凝土在桥梁工程中应用的优点是：跨径更长；主梁间距更大；构件更薄；耐久性增强；力学性能加强。

高性能混凝土可广泛用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造，主要用于主梁、墩部和墩基，硅粉混合水泥。高性能混凝土有广泛的应用性，具早期强度高，韧性高和体积稳定性好，在恶劣的使用条件下寿命长、高强度、高流动性与优异的耐久性。推广高性能混凝土在桥梁中的应用，延长桥梁的使用年限和获得更好的经济效益。

2.2高性能混凝土在道路中的应用

高性能混凝土是以耐久性为主要指标，同时要具有高强、高早强、高施工性等优异性能。其配制的基本思想是：通过对原材料进行选择，优化混凝土配比，掺入复合高效外加剂，同时掺入一些经过处理的工业废料如硅灰、矿渣等，并从混凝土拌和物的流动性、施工工艺方面考虑，以获得高流态、低离析、质量均匀的高强混凝土。同时其耐久性要大大好于普通混凝土。

道路高性能混凝土应根据道路混凝土的特点，结合高性能混凝土的优点，综合考虑其各方面的性能要求来进行开发研究。但如果能从改变道路混凝土的施工工艺出发，不采用滑模摊铺施工，而采用高流态，其带来的经济效益和社会效益将是不可估量的。

3高性能混凝土的特性

3.1使用矿物掺合料。

3.2低水胶比。

3.3最大骨料粒径小。

3.4高效减水剂与水泥的相容性好。

4高性能混凝土配合比设计原则

4.1采用合适的结构类型，结构布置和结构构造措施；

4.2选用耐久性性能优良的材料；

4.3注重防，排水和密封等构造措施；

4.4适量增加钢筋的混凝土保护层厚度；

4.5优化施工工艺。

5高性能混凝土的施工工艺应注意的问题

5.1采用拌合性能好的搅拌设备

因高性能混凝土用水量少，拌合时较稠，水胶比低，因此需要采用拌合性能好的搅拌设备。卧轴式搅拌机或逆流式搅拌机能在较短时间内将其搅拌均匀，采用其他设备时须经过试验验证拌合物的均匀性。

5.2各种原材料的计量要应尽量准确

使出机口拌合物的工作度稳定、波动小，除了对堆料和称量装置有较高要求外，更要严格控制砂石含水量，即使搅拌设备上装有先进的含水量测定及控制设备，操作人员仍应密切注意正在搅拌的混凝土，在其稠度发生波动时，及时加以调整。

5.3采用机械运输和浇注方法

用手推车运输及浇筑时不仅操作困难，而且保证不了道路桥梁施工的施工要求，高性能混凝土运输与浇筑宜采用罐车和泵送。

5.4做好保湿和保温工作

由于高性能混凝土水灰比小，必须在浇筑后立即进行湿养护，以防止塑性收缩裂缝的产生。此外，由于其胶凝材料用量较大，为防止内外温度过大出现温度裂缝，必须采取保温措施。

6结束语

公路桥梁是交通的核心股，也是我们日常生活必不可少的一部分，不论是我们日常的出行，还是具有经济活动的运输都离不开建设完善的桥梁和道路的帮助。而混凝土作为施工组织过程中的重要建筑材料之一，也就备受关注。随着建筑市场的不断进步，过去混凝土存在的一些问题，比如强度和裂缝问题，在现阶段也有了混凝土质量的改善和提高。耐久性、防裂缝、高强度的高性能混凝土正在被施工人员投入使用。

道路和桥梁应用高性能混凝土的耐久性问题，应引起有关部门的高度重视，开展道路桥梁高性能混凝土的研究和开发具有重要的意义；开展道路桥梁高性能混凝土的研究，应结合混凝土自身特点和要求进行。但是也应该考虑到，随着混凝土技术的高流态、免振自密实高科技方向的发展，道路桥梁混凝土施工工艺改革势在必行；现道路桥梁高性能混凝土的技术途径：应以掺复合高效外加剂，经处理的优质矿物掺合料来改善混凝土内部的孔结构、孔分布等，提高混凝土的力学、耐久性、耐磨性等一系列性能。

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