淺談高速鐵路混凝土施工方量控制

宋芝芝

（中鐵十九局集團第五工程有限公司，遼寧 大連 116000）

1 概述

目前我國處于高速鐵路發展的快速時期，混凝土的用量非常的巨大，預應力箱梁混凝土施工過程中，往往會存在因配合比設計不當及施工現場未合理控制導致混凝土超方現象，給工程施工帶來了極大的浪費。本文通過從工程前期的配合比設計及目前混凝土所使用的水泥、粉煤灰、礦粉、砂石、鋼筋等原材料存在客觀原因著手，結合工程現場施工的一系列問題，著重對高速鐵路預應力箱梁施工過程中混凝土的超方現象進行原因分析。

2 混凝土施工超方的成因

2.1 配合比設計容重偏小

2.1.1 根據JGJ55-2011《普通混凝土配合比設計規程》中要求，采用質量法計算混凝土配合比時，混凝土拌合物表觀密度和配合比校正系數的計算應符合下列規定：

mf＋mc＋mg＋ms＋mw=mc，c

其中mg為每立方米混凝土的粗骨料用量；ms為每立方米混凝土的細骨料用量；mc為每立方米混凝土的水泥用量；mf為每立方米混凝土的礦物摻合料用量；mw為每立方米混凝土的水用量；mc，c為混凝土拌合物表觀密度設計值，通常取2350kg/m3-2450 kg/m3之間。列舉滬昆高鐵某梁場C50預制箱梁配合比設計，其配合比如下：水泥：349粉煤灰:63礦粉：72砂：689碎石：1077 減水劑：4.84 水：145，單位 kg。

上述配合比設計容重為2400kg/m3。在配合比拌制過程中稱得混凝土表觀密度的實測值為2455kg/m3，與設計值之差的絕對值和設計值的比例為2.29%。超出了JGJ55-2011《普通混凝土配合比設計規程》中2%的要求，應將配合比中每項材料均乘以校正系數δ2.29%才能滿足要求。此方法即為變相提高混凝土的設計容重。

由以上計算也可知，影響混凝土的體積主要影響成分為骨料，所以在選擇料源的時候應盡可能選擇級配合理，質地均勻堅固，偏輕，空隙率小，表觀密度不宜過大的骨料。

就上述配合比而言，在客運專線預應力簡支梁及連續梁等大體積混凝土施工工點及部位將造成混凝土的極大浪費。如滬昆高鐵某梁場預應力單箱單室箱梁設計方量為323m3，承攬箱梁490榀，若采用此配合比將直接浪費混凝土約3900m3，合計成成本浪費將達一百余萬元。由此可見，配合比設計容重的是否合理與準確對混凝土施工方量的節超與否尤為重要。

2.2 混凝土拌合站骨料傳送帶漏料

目前，我國市場所使用的部分混凝土拌合樓存在不同程度的漏料現象，由于骨料的傳送皮帶設計角度偏大，且使用的穿送皮帶為卡槽式皮帶，（若使用直皮帶，可在過渡倉接口處安裝刮料裝置，將余料再次刮進集料過渡倉內）骨料在經皮帶傳送至集料過渡倉途后，粘在皮帶上的余料在返程途中被灑落在地，而這部分余料已經過骨料秤的計量，所以實際下到攪拌鍋內的骨料要小于計量值。致使計量是不準確，混凝土的實際方量則達不到理論方量。再者，砂石料含水率的大小對漏料的多少有著直接的影響，若為新進場檢驗合格的砂和碎石（其中的部分小顆粒），因含水率比較大且比重輕，所以粘在皮帶上的相對較多，在回程途中落下的則相對就比較多，若為放置很久的骨料，其含水率較小，或者是干砂，粘帶現象就不容易發生。

2.3 施工含水率的影響

施工過程砂石料的含水率測定難免會出現波動，若其中的某種材料在施工前含水率測定的不準確，則會直接影響每方混凝土的實際重量，當坍落度增大到180mm以上時，隨坍落度相應增加的用水量可減少。此過程中若坍落度恰滿足設計坍落度上限220mm，現場試驗人員就可能不對用水量做出相關調整，則最終會形成混凝土節約現象。

相反，若施工配合比含水率較現場實際含水率大，則相當于實際用水量不足，導致混凝土施工坍落度變小，若恰能滿足設計下限180mm的要求，或者現場施工管理不善，控制不牢，不做含水率調整的情況下則會導致混凝土虧方。通常含水率對混凝土方量的影響經經驗積累統計，一般在2-5m3左右。

2.4 施工混凝土含氣量的影響

預應力混凝土的含氣量設計要求為2%-4%，按照箱梁設計方量320m3計算，每增加或減少1%的含氣量，將影響約±3m3的混凝土，所以可以通過減水劑的合理調整，在減水劑出廠前做好消氣與引氣工作，在保證混凝土含氣量滿足要求和施工的同時，使混凝土含氣量接近設計上限，一般3.0-3.6為宜。

2.5 加強現場模板尺寸控制、底板頂板尺寸高差控制及混凝土施工過程控制。

2.5.1 模板尺寸控制

預應力箱梁模板是箱梁的承載及支撐結構，在混凝土施工過程應嚴格控制箱梁的模板尺寸，如內膜及側模，周期性地做好內膜及側模尺寸及標高的測定，避免模板因長期使用及管理不善造成變形等。現場質檢人員應定期做好腹板厚度的測量，嚴格控制腹板厚度在-5mm～10mm之間，避免因腹板施工過厚造成混凝土的施工浪費。

2.5.2 底板及頂板厚度的控制

根據客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件中預制梁產品外觀、尺寸偏差的要求，箱梁外形尺寸要求底頂板厚度誤差為0～10mm，所以在混凝土施工底板及頂板收面時，應嚴格控制好底板及頂板標高，經計算，對于箱梁的全長32.6m，跨度31.5m；梁寬12m、梁高3.05m的預應力簡支梁，底板厚度每超出1cm，直接導致混凝土浪費約2m3，頂板厚每超出1cm，直接導致混凝土浪費4m3，所以，在箱梁混凝土施工過程中我們應加強管理、嚴格控制，避免混凝土的不必要浪費。

2.5.3 統籌安排，合理施工

混凝土澆筑過程中會因為統籌安排不當，導致砼澆筑結束時，結余部分混凝土，所以在混凝土澆筑將近結束的時候，施工現場應和混凝土拌合站做好配合，混凝土寧可少發頻發，不宜多發。以避免混凝土的浪費。再者，泵送混凝土在混凝土施工結束后長25m，直徑125mm的泵車管及下料斗尚剩余約0.8m3的混凝土，所以在混凝土澆筑快結束時可將泵車中的混凝土提前泵送到料鏟中，便于混凝土澆筑時補方用。

結語

因此，無論是在施工前的混凝土的配合比設計準備階段，還是在混凝土施工過程控制中，都應該做到綜合考慮各方面的因素，且加強混凝土施工現場管理，杜絕混凝土施工過程中的浪費，力所能及的將混凝土的使用方量達到設計要求，避免超方現象的發生。

[1]彭河寬，楊占鋒，李海鵬.高速公路箱梁混凝土質量缺陷的加固技術 [J].山西建筑，2009.

[2]胡志剛.高速公路混凝土質量通病分析與防治[J].科技情報開發與經濟，2011.