试述高性能混凝土在桥梁设计中应用

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1、试述高性能混凝土在桥梁设计中应用【摘要】在许多重要桥梁的设计中，为增强结构混凝土的强度、耐久性和流动性，设计者都采用了高性能混凝土，本文主要目的在于结合一些桥梁设计实例，提出一些高性能混凝土在桥梁设计应用中的注意事项，给桥梁设计者实际工作提供参考。【关键词】高性能混凝土桥梁设计应用中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：1前言高性能混凝土是近期混凝土技术发展的主要方向，高性能混凝土是具有某些性能要求匀质混凝土，必须采用严格的施工工艺采用优质材料配制，便于浇捣、不离析、力学性能稳定、早期强度高具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土,特别适用于高层建筑

2、、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。由于髙性能混凝土具有综合的优异技术特性，引起了国内外材料界与工程界的广泛重视与关注。十多年来,世界上许多国家相继投入了大量的人力、财力物力进行该项研究与开发应用，使高性能混凝土技术取得了很大的进展,在原料的选择、配合比设计、物理力学性能、耐久性、工作性结构性能以至应用技术等方面都取得了既有理论基础又有实用价值的科技成果。2高性能混凝土性能近些年来，随着现代工程结构的高度和跨度的不断增加，高性能混凝土研究应用领域取得了重大进展，在施工中的应用也越来越广泛本文重点对高性能混凝土在市政桥梁工程中的应用展开研究。2.1高性能混

3、凝土在桥梁上的耐久性高性能混凝土配制最主要的手段是低水灰比和掺适量微集料；其抗渗和抗冻性优良，抗碳化、耐腐蚀性好，具有优异的耐久性能。可以抵御气候和环境的长久破坏作用，确保在桥梁的设计期限内，高性能混凝土能够正常工作。2.2高性能混凝土可减薄桥梁的厚度用较高强度的材料可以减小结构的截面尺寸，高性能混凝土可以减薄桥梁的厚度，明显增强桥面的承载能力；高性能混凝土用于高层、桥梁等可减小结构截面，增大跨度、增加净空、降低混凝土水化热，节省原材料资源；包括在建筑物剪力墙和承重墙中的应用，在大跨度桥梁中的箱梁中的应用。用于海上、海中及有腐蚀环境建筑，耐久性大大增加。2

4、.3高性能混凝土的综合经济效益显著高性能混凝土是性能优异的混凝土，其具有高施工性、高体积稳定性、较高强度，并能保持其持续增长，高抗渗性、高耐久性，是发展前途很广的新型混凝土。经与普通高强混凝土对比，C50-C80HPC仅胶凝材料就节约32-58元/平方米，加上其节能利废，大大降低市政桥梁工程的造价。3项目概述3.1项目简介南水北调大桥位于郑少高速公路郑州市区航海路连接线上，是郑少高速公路郑州市区航海路连接线新建工程的关键节点之一。该桥共分四幅布置，其中中间两幅为主线桥，外侧两幅为辅道桥，桥梁起点桩号K0+615.156,止点桩号K0+925.356,桥梁全

5、长310.20米，桥梁中心线与河道中线交角77.6°,每幅桥梁斜桥正做，即各幅桥墩台中心连线与河道中线平行、墩台与路线正交。南水北调大桥为主跨100m的预应力混凝土变截面连续箱梁，其跨径组合为(43+60+100+60+43)m五跨预应力混凝土变截面连续刚构。3.2主要混凝土材料上部构造：主梁采用C55高性能混凝土(钢筋、钢绞线密集的部位建议采用高性能C55小石子混凝土，如预应力锚下)，合拢段采用C55微膨胀高性能混凝土；防撞护栏采用C30混凝土。4高性能混凝土在本桥梁中的应用4.1混凝土结构的耐久性设计混凝土的耐久性指其在所处工作环境中，长期抵抗内、外部

6、劣化因素的作用，仍能维持其应有结构性能的能力。该桥为永久性工程，其使用年限是工程经济性的体现，施工方应以铸造安全、耐久的桥梁为目标。桥面混凝土整体现浇层位于桥面沥青层下，受雨水、污水等影响，环境因素劣化,该部位混凝土与防撞护栏混凝土按II类环境要求，施工时注意。具体指标详见《钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第1.0.7条规定。为使结构混凝土具有更好的流动性、强度和耐久性，要求浇注箱梁的混凝土为高性能混凝土。4.2高性能混凝土的桥梁设计应用4.2.1上部箱梁采用高性能混凝土，高性能混凝土是指采用常规材料和工艺生产，具有混凝土结

7、构所要求的各项力学性能，且具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土。混凝土耐久性指在所处工作环境下，长期抵抗内、外部劣化因素的作用，仍能维持其应有结构性能的能力。混凝土工作性指适用于施工操作、满足施工要求的性能的总称。混凝土体积稳定性指初凝后，能抵抗收缩或膨胀而保持原有体积的性能。4.2.2高性能混凝土的特点是在制备时掺入矿物掺和料(硅粉、粉煤灰、磨细矿渣粉、磨细钢渣粉、天然沸石粉、偏高岭土粉等)和高效减水剂，具体掺入成分及掺入量由试验室根据《桥梁高性能混凝土制备与应用技术指南》(SCGF51-2010)第五章配合比设计的规定试配决定。4.2.3应选用

8、品质稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥的含碱量不能大于水泥质量