趙雪波

山西省太谷公路管理段 山西晉中 030800

道路橋梁承載高速車輛，對(duì)耐久性和強(qiáng)度的要求越來越嚴(yán)格，而傳統(tǒng)施工材料逐漸難以滿足這一需求。高性能混凝土的出現(xiàn)使道路橋梁施工困難的問題得到了解決，不僅提升了道路橋梁的運(yùn)行安全性，也延長(zhǎng)了橋梁的使用壽命。高性能混凝土技術(shù)在道路橋梁施工領(lǐng)域的應(yīng)用具有良好的發(fā)展前景。

1 高性能混凝土

1.1 概述

盡管近年來許多專家學(xué)者對(duì)高性能混凝土給予了極大的關(guān)注，但在學(xué)術(shù)研究中對(duì)高性能混凝土并沒有統(tǒng)一明確的定義，本文綜合研究成果將高性能混凝土理解為采用現(xiàn)代制作工藝生產(chǎn)的耐久性、抗壓性以及穩(wěn)定性顯著提升的一種新型混凝土。與常規(guī)意義上的混凝土相比，高性能混混凝土具有其自身的優(yōu)勢(shì)，比如耐久性強(qiáng)、設(shè)計(jì)壽命償?shù)鹊?。由于二者的特點(diǎn)不同，因此在實(shí)際施工中側(cè)重點(diǎn)各不相同，其中普通混凝土主要關(guān)注其抗壓強(qiáng)度，高性能混凝土主要關(guān)注其耐久性，同時(shí)兼顧考慮抗壓性以及穩(wěn)定性。由于二者具有不同的特點(diǎn)，因此二者的生產(chǎn)也存在差異，對(duì)于高性能混凝土來說，常規(guī)生產(chǎn)方法難以滿足其設(shè)計(jì)需求[1]。

1.2 優(yōu)勢(shì)

（1）耐久性好。從實(shí)際應(yīng)用來看，高性能混凝土不僅強(qiáng)度高，而且耐久性好，可以最大限度地減少外部環(huán)境的不利影響，避免影響工程整體施工質(zhì)量。若混凝土受外界因素影響較大，一旦氣候環(huán)境出現(xiàn)惡劣變化，必然會(huì)對(duì)路橋結(jié)構(gòu)整體施工質(zhì)量造成不良影響。若將高性能混凝土融入其中，不僅能夠從根本上提高路橋結(jié)構(gòu)整體施工強(qiáng)度，也能最大限度地延長(zhǎng)路橋使用壽命。不僅如此，由于高性能混凝土整體施工成本較低，因此有更多資金投入人力與設(shè)備中，繼而從根本上提高路橋整體施工效率，提升路橋工程整體質(zhì)量。

（2）性價(jià)比高。雖然高性能混凝土的單位材料成本雖然略高于普通混凝土，但其具有抗壓強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、耐久性好的特點(diǎn)，在使用過程中具備較高的使用功能滿足能力，減少不良結(jié)構(gòu)問題的返工返修次數(shù)，提升了其使用的實(shí)際年限，從這一方面看，高性能混凝土的實(shí)際成本范圍被一定程度上控制。同時(shí)高性能混凝土中，也存在部分廢料利用、材料低廉的類型，比如高性能的礦渣、粉煤灰、火山灰等高性能混凝土，這些混凝土與普通高性能普通硅酸鹽混凝土的整體性能表現(xiàn)存在一定的差距，但是也顯著地提升了實(shí)際的結(jié)構(gòu)性能，同時(shí)也能有效地控制材料的制作成本，體現(xiàn)出高性能混凝土的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。

（3）節(jié)能效果強(qiáng)。與傳統(tǒng)工程類型相比，路橋工程規(guī)模大，施工時(shí)間長(zhǎng)。如果施工人員在施工過程中不整合創(chuàng)新元素，盲目沿用傳統(tǒng)施工工藝，不僅會(huì)造成大量的材料浪費(fèi)，而且路橋的應(yīng)用效果也不能達(dá)到預(yù)期。具有高性能特質(zhì)的混凝土能最大限度地縮短工期的同時(shí)，也滿足了節(jié)約型社會(huì)的根本發(fā)展需求，為保證路橋工程持續(xù)發(fā)展態(tài)勢(shì)提供完備條件。高性能混凝土組成結(jié)構(gòu)的特殊性使其本身坍落度較小，因此若能保證該類混凝土應(yīng)用合理，必然能最大限度地降低混凝土結(jié)構(gòu)離析現(xiàn)象的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步簡(jiǎn)化整體施工流程，為充分發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[2]。

1.3 應(yīng)用價(jià)值

在這一階段，道路橋梁項(xiàng)目的數(shù)量正在增加。為了更好地滿足交通運(yùn)輸各領(lǐng)域生產(chǎn)建設(shè)的更高要求，國(guó)家和有關(guān)部門通過有效提高路橋結(jié)構(gòu)的耐久性和各種力學(xué)性能，發(fā)布了路橋工程長(zhǎng)壽命、低維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，控制道路橋梁工程后期運(yùn)維成本。隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)逐漸趨向于國(guó)際化發(fā)展，國(guó)際道路橋梁建設(shè)行業(yè)提出在路面設(shè)計(jì)過程中需保障路面耐久性與抗拉強(qiáng)度，善于使用高性能混凝土，是道路橋梁整體施工質(zhì)量達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，在道路橋梁工程中應(yīng)用高性能混凝土，能夠切實(shí)提升道路橋梁工程的各項(xiàng)性能，確保道路工程實(shí)際施工質(zhì)量與后期應(yīng)用效果能夠達(dá)到國(guó)際化先進(jìn)水平。

2 高性能混凝土的特點(diǎn)

（1）高強(qiáng)度。高強(qiáng)高性能混凝土的強(qiáng)度等級(jí)介于C40和C80之間，它具有高強(qiáng)度和高彈性模量的特點(diǎn)。將其應(yīng)用于建筑工程中，可以充分發(fā)揮建筑的使用功能。它不僅可以在一定程度上減小建筑物的結(jié)構(gòu)截面尺寸，而且可以有效地減輕建筑物結(jié)構(gòu)的自重。另外，隨著混凝土強(qiáng)度的提高，可以減少混凝土原材料的使用，在控制工程造價(jià)方面可以發(fā)揮一定的優(yōu)勢(shì)。

（2）高耐久性。高強(qiáng)高性能混凝土具有良好的密實(shí)性，相比于常規(guī)混凝土，在抗?jié)B性與抗凍性等方面也具有一定的優(yōu)勢(shì)，因此，高強(qiáng)高性能混凝土表現(xiàn)出了十分優(yōu)異的高耐久性能。

（3）高流動(dòng)性。在高強(qiáng)高性能混凝土中加入一定量的高效減水劑，使得混凝土拌合物的坍落度可以達(dá)到200mm至250mm的范圍之間，因此高強(qiáng)高性能混凝土具有高流動(dòng)性的特點(diǎn)，適合泵送混凝土使用。

（4）高體積穩(wěn)定性。在對(duì)高強(qiáng)高性能混凝土進(jìn)行使用的過程中，可以通過減少用水量與水泥量的方式，或者彈性模量相對(duì)較高的集料，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于混凝土密實(shí)性、強(qiáng)度的有效的提高，進(jìn)而對(duì)混凝土的級(jí)配做出合理的改善，使其具備高體積穩(wěn)定性的特點(diǎn)，正是因?yàn)檫@一特性，是高強(qiáng)高性能混凝土能夠滿足現(xiàn)代建筑的高荷載、大跨度、超高層的需求，且具有十分廣闊的應(yīng)用前景[3]。

3 道路橋梁高性能混凝土施工工藝

3.1 配比

如果要在路橋施工過程中應(yīng)用高性能混凝土，首先需要有效地設(shè)計(jì)材料配比。在施工過程中，如果能對(duì)混凝土原材料進(jìn)行研究，往往可以有效地提高施工質(zhì)量，控制施工成本。為了保證高性能混凝土的特性，在進(jìn)行高性能混凝土配置的過程中，必須要針對(duì)混凝土配比進(jìn)行設(shè)計(jì)，使混凝土能夠達(dá)到最佳的效果。在進(jìn)行混凝土拌制的過程中，通過針對(duì)混凝土水膠比進(jìn)行降低的方式，能夠有效提升混凝土的強(qiáng)度，并針對(duì)混凝土的流動(dòng)度進(jìn)行有效提升，因此在進(jìn)行混凝土拌制的過程中可以向其中添加不超過20%的減水劑，通過這樣的方式能夠提升混凝土強(qiáng)度。另外，在進(jìn)行粉煤灰的摻入時(shí)，可以使摻入量保持在25%以上，但是不要超過30%；還可以適當(dāng)加入30%左右的磨細(xì)礦粉，通過這樣的方式，能夠有效提升高性能混凝土的抗侵蝕性。另外在進(jìn)行混凝土版值得過程中，為了保證各個(gè)原料都能夠符合混凝土的指標(biāo)，因此可以通過計(jì)算的方式完成對(duì)于各項(xiàng)添加物的精確計(jì)算。

3.2 運(yùn)輸

（1）混凝土采用混凝土攪拌車運(yùn)輸，混凝土運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后泵入模板；根據(jù)混凝土運(yùn)輸距離和澆筑速度選擇運(yùn)輸車輛和泵送設(shè)備，確保運(yùn)輸和泵送機(jī)械設(shè)備的型號(hào)和數(shù)量能滿足施工現(xiàn)場(chǎng)的要求。

（2）在混凝土運(yùn)輸過程中，運(yùn)輸車輛的攪動(dòng)速度控制在2-4r/min；攪拌筒中的混凝土裝載量控制在2/3攪拌筒容量；在運(yùn)輸車到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，若出現(xiàn)混凝土離析、塌落度未能達(dá)到規(guī)范要求的情況，則需加入適量的水和水泥進(jìn)行二次攪拌，但必須保證水灰比一致。必須注意的是，若二次攪拌之后仍然達(dá)不到規(guī)范要求，則要放棄使用。

（3）在混凝土泵送之前，要對(duì)輸送管內(nèi)壁進(jìn)行潤(rùn)滑處理，選擇與混凝土成分相同的水泥漿用于潤(rùn)滑；根據(jù)規(guī)范要求的澆筑速度控制泵送速度，要求泵送設(shè)備連續(xù)作業(yè)；在泵送過程中一旦發(fā)現(xiàn)混凝土離析現(xiàn)象，則必須用壓力水對(duì)管內(nèi)殘留的混凝土進(jìn)行沖洗，同時(shí)還要在15min之內(nèi)恢復(fù)泵送；泵送設(shè)備要保證料斗內(nèi)混凝土充足，避免料斗內(nèi)吸入空氣對(duì)正常泵送造成影響[4]。

3.3 澆筑

在高性能混凝土的施工中，各施工過程環(huán)節(jié)應(yīng)能有效地具有較高的澆筑控制優(yōu)勢(shì)，并在施工過程中控制各種質(zhì)量性能影響因素，一般最為可靠的施工作業(yè)方式就是要能進(jìn)行必要的施工前實(shí)驗(yàn)，在既定的施工試驗(yàn)參數(shù)指導(dǎo)下，將最為可靠的施工澆筑工藝確定下來。施工過程中，有效地控制施工模板及其支撐體系，主要是能在模板和支撐的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性方面，能具備較高的施工澆筑控制能力，同時(shí)在模板的高程、地面質(zhì)量、平整度、模板間隔等方面都要具備較高的澆筑前控制效果。

3.4 振搗

完成上述操作后，進(jìn)入混凝土振搗操作環(huán)節(jié)。在這個(gè)環(huán)節(jié)的操作中，首先要選擇振動(dòng)設(shè)備。在高強(qiáng)高性能混凝土的振搗環(huán)節(jié)，選擇較多的機(jī)械振搗進(jìn)行工作，所選振搗設(shè)備的振搗半徑、最大功率等參數(shù)需滿足實(shí)際振搗要求，在確保振搗質(zhì)量的基礎(chǔ)上，加快振搗速度。其次，在振搗過程中需要遵循“快插慢拔”原則，避免拔出速度過快出現(xiàn)材料離析問題。同時(shí)為了加快振搗速度，多采用多點(diǎn)同時(shí)振搗的作業(yè)方式，單次振搗時(shí)間為30s，待表層出現(xiàn)浮漿時(shí)，停止該區(qū)域振搗，轉(zhuǎn)移到下一區(qū)域繼續(xù)作業(yè)。最后，為了防止混凝土振搗結(jié)束后表面出現(xiàn)裂縫病害，一般會(huì)在混凝土完成振搗3至6小時(shí)后，對(duì)混凝土表面進(jìn)行二次抹灰作業(yè)，借此提高混凝土表面的密實(shí)度。

3.5 養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑完成后，為了最大限度地保證混凝土的強(qiáng)度，施工人員還需要對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)高性能混凝土的過程中，可采用兩種方法。目前，應(yīng)用較普遍的是自然養(yǎng)護(hù)，自然養(yǎng)護(hù)就是在進(jìn)行高性能混凝土澆筑后，在混凝土施工區(qū)域覆蓋一層保護(hù)膜，通過這樣的方式可以針對(duì)混凝土表面的溫度或是濕度進(jìn)行保證，避免由于溫度或是濕度出現(xiàn)起伏而導(dǎo)致混凝土工程的強(qiáng)度出現(xiàn)問題。另一種養(yǎng)護(hù)模式則是蒸汽養(yǎng)護(hù)，一般情況下，如果能夠針對(duì)蒸汽養(yǎng)護(hù)模式進(jìn)行應(yīng)用，其施工區(qū)域多數(shù)是處于室內(nèi)環(huán)境下。蒸汽養(yǎng)護(hù)能夠針對(duì)混凝土的溫度、濕度進(jìn)行有效控制。通常情況下，應(yīng)用蒸汽養(yǎng)護(hù)的養(yǎng)護(hù)時(shí)間大約為7天，在蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，可以再進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)。但無論針對(duì)哪一種養(yǎng)護(hù)方式進(jìn)行應(yīng)用，都需要針對(duì)養(yǎng)護(hù)溫度與養(yǎng)護(hù)濕度進(jìn)行有效控制，通過這樣的方式能夠有效提升高性能混凝土的壽命與質(zhì)量，使我國(guó)的道路橋梁施工技術(shù)能夠提升我國(guó)橋路橋梁的整體質(zhì)量水平[5]。

3.6 質(zhì)量控制

（1）實(shí)行質(zhì)量檢驗(yàn)“三級(jí)檢驗(yàn)”制度和質(zhì)量驗(yàn)收制度。三級(jí)檢查體系包括自檢、互檢、交接檢。施工隊(duì)和質(zhì)檢人員對(duì)鋼筋、模板、支架的施工過程進(jìn)行復(fù)核，檢查合格后報(bào)監(jiān)理工程師檢查。

（2）在混凝土開盤前對(duì)配合比的相關(guān)資料進(jìn)行復(fù)核，并檢查原材料各項(xiàng)性能指標(biāo)是否符合設(shè)計(jì)要求；執(zhí)行混凝土澆筑巡檢制度，由質(zhì)檢人員巡查混凝土澆筑施工和支架施工過程，不得出現(xiàn)漏漿、跑模問題。

（3）健全質(zhì)量管理體系，召開例會(huì)，討論和總結(jié)發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題，以提高混凝土施工質(zhì)量；在混凝土拌和過程中要建立臺(tái)賬，記錄下混凝土拌和、澆筑作業(yè)時(shí)形成的各項(xiàng)質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)據(jù)資料，對(duì)混凝土施工質(zhì)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。

4 高性能混凝土的發(fā)展前景

在當(dāng)今社會(huì)，人們?cè)絹碓揭庾R(shí)到“高質(zhì)量的工程必須使用高性能混凝土”。在國(guó)家和人民越來越重視環(huán)境保護(hù)的今天，混凝土能否作為施工材料中最重要的工程結(jié)構(gòu)材料被牢固地使用，重點(diǎn)在于它是否能夠成為綠色施工材料，于是高性能混凝土應(yīng)運(yùn)而生，它將擔(dān)負(fù)起歷史的重任，為施工材料的歷史進(jìn)程作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。高性能混凝土能夠節(jié)約更多的原輔材料，更加有效地減少了環(huán)境污染問題，相應(yīng)地也可以大幅度降低材料和能源的消耗；同時(shí)還可以摻加一般工業(yè)固廢的廢渣廢料為主要成分的細(xì)摻料，可以代替部分熟料，改善施工和作業(yè)環(huán)境，充分利用部分工業(yè)固廢，減少甚至是避免環(huán)境二次污染；能夠最大限度地體現(xiàn)高性能混凝土的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，充分減少普通水泥與一般混凝土的用量，從而達(dá)到節(jié)約自身資源、能源和間接改善自然環(huán)境的目的。

5 結(jié)語

總而言之，社會(huì)的快速發(fā)展使得社會(huì)公眾對(duì)公道路橋梁工程的施工質(zhì)量提出了更高的要求，以保證公路橋梁工程實(shí)際施工水平的不斷提高，需加大高性能混凝土應(yīng)用研究力度，針對(duì)高性能混凝土施工特征，制定出具有高效性與針對(duì)性的混凝土施工管理機(jī)制，使高性能混凝土能夠在道路橋梁工程施工應(yīng)用期間切實(shí)提升工程綜合效益。