高性能混凝土施工及質量管理控制措施探究

張躍君（中鐵二十三局集團第四工程有限公司　四川成都　610015）

高性能混凝土施工及質量管理控制措施探究

張躍君
（中鐵二十三局集團第四工程有限公司四川成都610015）

混凝土是道路橋梁工程中用量最大的建筑材料之一，隨著我國道路橋梁工程建設規模日益增大，對混凝土的需求也隨之增加。高性能混凝土作為目前全世界性能最為全面的混凝土廣泛應用于道路橋梁工程。它結合了混凝土的技術特性和可持續發展的趨勢，是今后混凝土技術的發展方向。本文介紹了高性能混凝土施工和質量管理控制措施，供相關人士分析。

高性能混凝土；施工；質量管理控制

1　引言

高性能混凝土是一種新型高技術混凝土。與普通混凝土相比，高性能混凝土擁有更好的抗拉、抗彎、抗裂及耐腐蝕、耐磨、耐沖擊、耐疲勞、高韌等顯著特性，滿足了橋梁工程建設所強調的安全性、實用性和耐久性要求，因此對于混凝土的質量有嚴格的要求。在施工過程中，特別是原材料要求極為嚴格，混凝土配制、攪拌、運輸、澆筑、養護都極為重要。本文將從高性能混凝土的原料選擇、施工過程以及后期養護等方面來闡述高性能混凝土的施工技術的缺陷并提出相應措施。

2　高性能混凝土的優良特性

高性能混凝土是在普通混凝土的基礎上發展起來的，不同于普通混凝土更加注重強度、使用時間的要求，高性能混凝土把耐久性放在第一位。高性能混凝土指標主要包括四個方面：①高耐久性；②強度大；③穩定性好；④性價比高。

2.1高耐久性

混凝土的耐久性是指混凝土抵抗外界環境作用并使其使用性能和外觀完整性保持良好從而維持混凝土結構的安全，保證其正常使用壽命的能力。混凝土的耐久性直接影響道路橋梁的使用年限，高性能混凝土擁有很高的耐久性，能幫助道路橋梁抵抗各種化學侵蝕作用。據可靠研究稱，使用高性能混凝土的道路橋梁工程實體，安全使用年限可達50～100年。

2.2強度大

如今，大跨度橋梁、重載公路等的建設越來越多，為保證使用安全則混凝土強度等級必須非常高。高性能混凝土通過改善混凝土界面結構大大提高了混凝土的強度，在道路橋梁工程建設中展現了其優越性。

2.3穩定性好

橋梁工程是城市基礎設施建設的主要組成部分，其在使用過程中需要反復承受較大的荷載。而橋梁工程結構的承受能力主要取決于混凝土的穩定性，高性能混凝土使用高效減水劑并調整原材料配比以改善混凝土穩定性，避免因溫度和受力變化造成混凝土破壞從而引起工程結構變形等現象。

2.4性價比高

同樣滿足鐵路工程強度時，高性能混凝土大大節約了材料的消耗量，從而降低了施工成本。有的高性能混凝土如粉煤灰高性能混凝土（將粉煤灰作為礦物參合料）充分利用工業廢料，將可持續發展與技術性能緊密結合，節約了資源。因此，與其他混凝土相比，高性能混凝土普遍具有更好的性價比。

3　實例分析高性能混凝土施工及質量控制措施

3.1工程概況

某鐵路工程線路平坦，長度為168.927km，有特大橋1座、大橋10座、中橋28座、小橋19座、箱形橋30座，公路跨線橋3座，共計91座。涵洞分布于整個標段，正線涵洞441座，改移道路涵洞11座，設備涵洞2座，共計454座。橋涵及附屬混凝土總量為30萬m3。

3.2高性能混凝土原材料的選取

3.2.1水泥的選取

該工程選用硅酸鹽水泥。水泥中C3A含量應不大于8%，細度控制在10%，堿含量小于0.8%。為了更好地達到各項指標，水泥的存放時間以3d為宜。

3.2.2粗骨料的選取

選用本工程的粗骨料時，要控制大骨料的含量，大骨料的含量超標，將直接影響保護層外側混凝土的質量，會導致混凝土的表面產生干裂紋。粗骨料選取標準如表1所示。

表1　粗骨料選取標準

3.2.3細骨料的選取

對于該鐵路工程來說，細骨料應選用處于級配區的中粗河砂，砂的細度模數要求為2.6～3.0。

3.3摻合料的選取

本工程的摻合料選用礦物摻合料，礦物摻合料的品種宜為粉煤灰、磨細粉煤灰、礦渣粉或硅灰。其中對于粉煤灰有著較為嚴格的要求，其選取標準如表2所示。

表2　粉煤灰選取標準

3.4外加劑的選取

本工程的外加劑采用聚羧酸系列產品，對于外加劑的選取標準如表3所示。

表3　外加劑選取標準

3.5高性能混凝土配合比優化與確定

在本工程的高性能混凝土配合比設計過程中，秉持減少水泥用量，降低用水量，較低水膠比的理念，采用高效減水劑與粉煤灰活性摻合料，提高混凝土施工性、密實性，降低堿骨料反應，達到混凝土抗裂性等設計要求。根據設計圖紙的相關要求對混凝土進行設計、試配。經過多次的試配與優化，最后確定下來的混凝土配合比，如表4所示。

表4　混凝土配合比

該組混凝土試驗結果：坍落度為240mm，擴展度550mm，流動性、保水性和黏聚性良好，符合泵送混凝土的要求，含氣量2.3%，堿含量為2.178kg/m3，氯離子含量為0.02%，56d電通量為758.5C，抗裂等級為Ⅰ級，28d抗壓強度為54.3MPa，滿足70年的耐久性設計要求。

3.6混凝土的生產調度管理

高性能混凝土在運送途中，運輸車應保持2～4r/min的慢速轉動，為減少混凝土坍落度損失，保持混凝土必要的工作性，運輸延續時間不得超過規定時間。對運到澆筑地點的混凝土應進行坍落度檢查，混凝土坍落度應為140～160mm。泵送混凝土操作應符合泵送混凝土的相關規定，先用同水膠比砂漿潤滑管道，避免人為因素造成堵管。

溫度從以下四方面控制：

（1）在高溫季節為防止坍落度損失過大（影響使用），采取對集料遮蔭或圍蓋和噴水冷卻，并對其它組成成份遮蔭或圍蓋，對拌和站、輸送泵搭棚遮蔭。

（2）對混凝土輸送泵管道用濕草袋等覆蓋，防止因輸送管道溫度過高造成高性能混凝土坍落度損失過大影響施工。

（3）對拌和水冷卻，對與混凝土接觸的模板、鋼筋、鋼法蘭盤及其它表面在混凝土澆筑前覆蓋濕麻布和噴霧狀水冷卻至30℃以下，使混凝土的入模溫度不超過30℃。

（4）適當選擇澆筑時間，分層澆筑等技術措施來降低混凝土溫度。

3.7混凝土澆筑

高性能混凝土在施工前應針對本工程的施工條件、工程特點和氣候環境條件等編制詳細的施工方案，方案應具有針對性和可行性。本工程對于較深的剪力墻、柱子的分層澆筑厚度為50cm，混凝土澆筑高度大于2m應采取滑槽和串筒等來輔助放料，避免混凝土因高度過大出現離析現象。由東向西分層分段連續地澆筑前移。在混凝土澆筑前，應對模板和鋼筋安裝質量進行驗收，特別是模板的剛度以及鋼筋保護層厚度等項目的檢查，確保驗收合格后方可進行混凝土施工。嚴格控制混凝土的澆筑間歇時間，一般間歇時間不宜超過90min，上下層混凝土的銜接應緊密，采取二次振搗法。由于高性能混凝土的抗裂性要求，施工中不得隨意留置施工縫，應嚴格按照設計的后澆帶進行劃分；對于底板等部位混凝土應采取二次抹面的工藝，使得混凝土表面的空隙完全閉合；對于大體積混凝土還應注意布置循環冷卻水系統或者溫度監測系統。在混凝土澆筑過程中應確保混凝土振搗密實，確保混凝土的抗裂性。

3.8加強混凝土養護質量控制

混凝土澆筑完成后，應做好保溫保濕養護工作。主要從四方面入手：

（1）根據施工對象、環境、水泥品種、外加劑以及混凝土性能的不同提出具體的養護方案，各類混凝土結構的養護措施及養護時間遵守相關規范的規定。

（2）當新澆結構物與流動水接觸時，采取防水措施，保證混凝土在規定的養護期之內不受水的沖刷。

（3）拆模后的混凝土立即使用保溫保濕的無紡土工布或麻袋覆蓋，保溫保濕灑水養護，每天灑水次數視環境濕度而定，灑水以能保證混凝土表面經常處于濕潤狀態為準，保證混凝土質量。

（4）混凝土早期養護，派專人負責，使混凝土處于濕潤狀態，澆灑養護水時，水的溫度與混凝土表面溫度之差不應大于15℃，當環境溫度低于5℃，不得對混凝土表面灑水。

4　結束語

本工程的C35P8高性能混凝土通過對原材料的正確選用，采用優化后的混凝土配合比，減少水泥和拌合水用量，合理采用緩凝高效后期釋放型減水劑，確保混凝土的體積穩定性和混凝土強度；在施工過程中，通過加強混凝土配合比優化，加強混凝土的調度管理，加強混凝土原材料、澆筑和養護等施工環節的質量控制等措施，使得高性能混凝土的施工質量得以保證，從而確保工程質量。

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[3]王賢樂.客運鐵路專線高性能混凝土施工質量控制技術研究[J].科技創新導報，2010（19）：73～74.

TU755

A

1673-0038（2015）51-0249-02

2015-12-6

張躍君（1982-），男，中級，大學本科，主要從事鐵路橋梁工程建設及管理工作。