曹九龍
(四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司公路二分公司)
伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),交通壓力也隨之增加。在公路橋梁工程建設(shè)中,如果繼續(xù)使用普通混凝土,難以滿足提升公路橋梁質(zhì)量的要求,無(wú)法對(duì)行車過(guò)程中安全性、耐久性與舒適性提供保障。隨著高性能混凝土的誕生與應(yīng)用,有效彌補(bǔ)了普通混凝土在使用性能上的局限性。但是,由于高性能混凝土在公路橋梁施工中的應(yīng)用時(shí)間較短,施工經(jīng)驗(yàn)也不夠豐富,有必要針對(duì)其應(yīng)用策略以及施工中的注意事項(xiàng)進(jìn)行系統(tǒng)化的研究,充分發(fā)揮出高性能混凝土的技術(shù)優(yōu)勢(shì),全面提高我國(guó)公路橋梁工程的建設(shè)水平。
與普通混凝土相比,高性能混凝土具有更高的抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度以及抗剪切強(qiáng)度。所以說(shuō),高性能混凝土具有較高的綜合強(qiáng)度,并非指單一強(qiáng)度。因此,在公路橋梁工程施工的過(guò)程中和日后通車使用的過(guò)程中,高性能混凝土所能承受的最大荷載遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)普通混凝土的承載極限,所以使用壽命更長(zhǎng),行車過(guò)程中的安全可靠性更高。另外,公路橋梁施工部位不同,對(duì)混凝土的強(qiáng)度要求也有所不同。但是,高性能混凝土可以同時(shí)滿足絕大多數(shù)公路橋梁施工部位的質(zhì)量要求,為工程建設(shè)質(zhì)量和施工效率提供了有效保障。
公路橋梁在使用中,其主體結(jié)構(gòu)始終承受著巨大交通壓力,裸露部位還常年遭受自然環(huán)境影響。在這種情況下,如果混凝土的耐久性較差,必然無(wú)法長(zhǎng)期承受這種艱巨考驗(yàn)。而高性能混凝土的整體結(jié)構(gòu)及性能非常穩(wěn)定,即使在惡劣的條件下,依然具有較強(qiáng)的抗開裂性與抗老化能力。將其應(yīng)用于公路橋梁建設(shè)當(dāng)中,可以有效提高公路橋梁工程的使用年限,從而推動(dòng)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的全面提升。
高性能混凝土還具有較高工藝性,例如它的拌合物具有較好的可泵性、流動(dòng)性和自密性。在公路橋梁建設(shè)中為保證工程質(zhì)量,采用高性能混凝土是最好的選擇。
高性能混凝土在工程中表現(xiàn)出的性能是遠(yuǎn)超于普通混凝土的,具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性、耐久性和綜合強(qiáng)度。不論是在工程建設(shè)施工中,還是在日后通車使用的過(guò)程中,都可以有效抵抗各種自然因素和人文因素所引起的質(zhì)量問(wèn)題。將高性能混凝土應(yīng)用于公路工程當(dāng)中,在工程正式開工之前,需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體作業(yè)環(huán)境進(jìn)行勘察,對(duì)相關(guān)的信息數(shù)據(jù)掌握清楚以后再根據(jù)工程實(shí)際配比混凝土,保證工程建設(shè)質(zhì)量,同時(shí)也要滿足社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。將高性能混凝土應(yīng)用于公路工程當(dāng)中,可以適當(dāng)添加一些硅灰、礦渣、粉煤灰這些經(jīng)過(guò)加工處理的工業(yè)廢料,使混凝土流態(tài)性增加、質(zhì)量變的均勻且擁有極低的離析率。假如將混凝土的施工工藝作為衡量的標(biāo)準(zhǔn),除了滑模攤鋪施工之外,建議選擇的混凝土除了具備高流態(tài),還應(yīng)將坍落度控制在24cm-27cm,提升整個(gè)施工質(zhì)量同時(shí),還提高了施工效率和降低成本支出。
由于高性能混凝土不僅可以大幅降低澆筑難度,還便于振搗工作的施行。因此,在橋梁工程中,高性能混凝土適合用于超長(zhǎng)跨度橋梁以及離岸結(jié)構(gòu)物等方面。進(jìn)而可以很好的避免高性能混凝土出現(xiàn)離析的問(wèn)題,進(jìn)一步提升工程質(zhì)量。即使是條件比較惡劣的施工條件,高性能混凝土依然會(huì)保持很好的性能。高性能混凝土使用既可以保證橋梁工程建設(shè)質(zhì)量,還可以增加橋梁工程使用年限,從根本上節(jié)省成本支出,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。此外,在橋梁工程中應(yīng)用高性能混凝土,還可以在配制的過(guò)程摻入其它原料,使其成為一種具有特殊性能的混凝土。比如建設(shè)東海大橋的施工工程中,就應(yīng)用了高性能混凝土,屆時(shí)東海大橋的使用年限估計(jì)能夠達(dá)到100年,并且在混凝土中根據(jù)比例適當(dāng)添加了粉煤灰等礦產(chǎn)資源廢料,讓高性能混凝土又具備了混合材料的特性,進(jìn)一步提高了混凝土的整體強(qiáng)度、耐久性和抗腐蝕性。不僅如此,在施工成本方面,節(jié)省了上百萬(wàn)人民幣。
在配置高性能混凝土的時(shí)候,將水膠比的配比盡可能的降低,這樣做的好處是可以降低混凝土的孔隙率,提升公路橋梁的滲透性能,從而成為真正意義上的高性能混凝土。這里所說(shuō)的減小水膠比,是以較高的強(qiáng)度和耐久性為前提的。如果水膠比高于0.45,勢(shì)必會(huì)影響到混凝土的耐久性。通常情況下,應(yīng)將高性能混凝土的水膠比控制在0.2-0.4 以內(nèi);另外,在配制高性能混凝土?xí)r,還應(yīng)該注意以下事項(xiàng):首先,嚴(yán)格按照使用標(biāo)準(zhǔn)適量添加摻合料;其次,在選擇減水劑的時(shí)候要更加注重效果,在保證減水劑和水泥特性相容的時(shí)候,將減水效率合理控制在20%以上,將摻加量控制在1%以上;在摻入骨料時(shí),最大直徑不得超過(guò)20mm,還要同時(shí)控制好片狀、針狀骨料的摻入量。之所以這樣要求,是因?yàn)楫?dāng)骨料直徑較小時(shí),有利于提高混凝土的整體強(qiáng)度。
拌制高性能混凝土的時(shí)候,要充分發(fā)揮強(qiáng)制攪拌機(jī)的作用,這樣可以確保其均勻性。在運(yùn)輸環(huán)節(jié),要考慮到混凝土的坍落度。如果運(yùn)輸距離較遠(yuǎn),可在其中摻入一些粉煤灰,調(diào)整混凝土砂率,避免出現(xiàn)泌水和離析現(xiàn)象。施工人員在高性能混凝土拌制的時(shí)候要控制摻水量,將混凝土從攪拌機(jī)分離出來(lái)的時(shí)候應(yīng)該停止加水,如果加水較多可以適當(dāng)添加減水劑,如果是粉質(zhì)減水劑需要根據(jù)實(shí)際情況延長(zhǎng)攪拌時(shí)間,在攪拌完成的5 個(gè)小時(shí)以內(nèi),快速將混凝土運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng),在澆筑的過(guò)程中,嚴(yán)格按照分層澆筑的方法進(jìn)行,并且將每一層的厚度控制在0.8米以內(nèi),視情況決定是否需要插入高頻振搗器,澆筑時(shí)要確保高性能混凝土表面無(wú)氣泡;在進(jìn)行后期養(yǎng)護(hù)時(shí),可通過(guò)噴灑的方式構(gòu)筑一個(gè)養(yǎng)護(hù)層,確保高性能混凝土表面始終處于濕潤(rùn)狀態(tài),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于15日。
在針對(duì)高性能混凝土的質(zhì)量進(jìn)行把控時(shí),主要包含以下注意事項(xiàng):首先,為了確?;炷僚浜媳扰c工程質(zhì)量要求相吻合,應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)抽樣檢查的方式對(duì)骨料含水量進(jìn)行檢測(cè),確認(rèn)其合格后方可進(jìn)行拌制;水泥、摻合料和水等是高性能混凝土的主要原材料,并將其偏差比例應(yīng)控制在1%以下;在拌制的過(guò)程中,還要嚴(yán)格按照各種原料的配合比,對(duì)拌和時(shí)間進(jìn)行科學(xué)把控,避免混凝土出現(xiàn)離析問(wèn)題;如果涉及到混凝土振搗、拌和等操作,需以入泵時(shí)間為準(zhǔn),最長(zhǎng)不得超于90min,轉(zhuǎn)筒速率以3 轉(zhuǎn)/min 為宜;當(dāng)混凝土配制完成后,需要針對(duì)其耐久性、強(qiáng)度和抗?jié)B性進(jìn)行密封試驗(yàn),鑒別其是否符合高性能混凝土的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
隨著我國(guó)公路橋梁施工技術(shù)水平的不斷提高,對(duì)于混凝土性能質(zhì)量的要求也越發(fā)嚴(yán)格,尤其在那些難度系數(shù)較高的工程項(xiàng)目當(dāng)中,更需要對(duì)混凝土的整體性能進(jìn)行嚴(yán)格把控,為施工質(zhì)量、施工水平提供保障。高性能混凝土憑借其強(qiáng)大的性能優(yōu)勢(shì),有效滿足了公路橋梁工程的建設(shè)需求,相信隨著其應(yīng)用技術(shù)的不斷完善,未來(lái)還將擁有更為廣闊的發(fā)展前景。