鐵路橋梁施工混凝土工藝的質量控制

郭勁光

中鐵三局運輸工程分公司 山西 晉中 030600

正文：

前言

在現代交通體系中，鐵路橋梁成為不可缺少的組成部分，它們克服了傳統交通工具輸送距離短、承載量小、運行速度慢、易出現自然與人為事故的短板，受到了廣大群眾的青睞，而鐵路橋梁的施工質量如何，也會直接關乎著群眾的人身財產安全，因此必須在施工全程中做好質量控制。鑒于在整個工程的施工領域，混凝土材料是最基礎的材料類型，會直接影響整個工程的質量，因此必須對混凝土工藝做好更深入的質量控制處理。

1 鐵路橋梁施工工藝的現狀分析

鐵路橋梁作為目前社會交通體系中極為關鍵而的組成要素，為提高客貨輸送效率做出了巨大貢獻，而目前國內在橋梁施工領域，大多采取無縫鋼軌完成鋪設，因此保證橋梁在縱向位移方面的基本需求是極為重要的一步，以此控制安全事故的發生。而當前國內工程發展的規模不斷擴大，跨度比較大的橋梁鐵路結構也早已誕生，這對于混凝土施工來說也不失是一種巨大的挑戰。而且，在路橋工程后期完工投入使用后，長期的運輸要求橋梁具有較為出色的耐久性能，因此對橋梁鐵路做好持續的維修養護也是非常必要的。而最為關鍵的，是需要在施工階段實施全面的質量控制，保證其達到施工標準水平。而在施工的全程中，毫無疑問混凝土施工會在整個體系中占大多數比例，因此在在施工前，首先要對控混凝土的質量做嚴格的把關，排除可能隱藏在施工階段的質量隱患，科學掌控安全因子；此外，在混凝土的鋪設環節，選擇正確的技術工藝會對質量起到關鍵性甚至決定性的影響，所以對混凝土質量及相關工藝做全面的跟蹤了解及質量控制，是必不可少的工作要素。鑒于混凝土在各種建筑工程中都同樣有著極為頻繁的運用，包括在建的鐵路、公路、房屋土建工程等等，所以它本身具備較突出的強度高、耐久性佳、可塑性高的優勢特征，可以與鋼筋材料相搭配形成穩固、實惠、抗震、耐久的鋼筋混凝土結構，在后期結合各種不同工程結構的基礎狀況和特征，進行靈活高效的應用。混凝土的質量其實和其本身的原材料組合、施工工藝程序等等要素都是息息相關的，因此在施工時，為杜絕可能出現的質量隱患，就需要對各環節做準確的檢測跟蹤和質量把關。

2 鐵路橋梁施工的特征

2.1 鐵路橋梁跨度相對較大

從目前國內在鐵路橋梁施工領域的經驗來看，不同施工地區的地理人文狀況是影響施工的前提條件，路況的優劣會直接決定施工的內容，從而使得部分鐵路橋梁達到100米之遠的跨度距離，而目前早已完工的鐵路橋梁建筑工程中，橋梁長度大于100 米的工程早已超過200 座，這可謂是一個相當龐大的數字了，基于這樣的情況考慮，采用混凝土工藝進行施工時，必須采取恰當的質量控制技術來確保大跨度橋梁的質量。

2.2 鐵路橋梁縱向剛度相對較大

當前國內在鐵路橋梁施工領域，往往會采取跨區間式的無縫鋼軌鋪設形式，在這樣的背景下，做好鐵路橋梁中的縱向位移問題的控制，就是一項非常重要的工作，這也是為了確保鐵路橋梁中縱向剛度所必需的強度性和剛度性的必要措施。而唯有采取針對性的混凝土工藝施工技術，才可以起到防止鐵路橋梁在施工階段發生過度縱向位移問題的作用。

2.3 鐵路橋梁耐久性相對較高

鐵路橋梁在施工結束、投入使用后，必須安排專業的工作人員持續跟進后期的路橋維修與養護工作，以此區別鐵路橋梁的耐久性能。在施工時，混凝土工藝材料會起到前提性的作用，唯有整體把握材料的質量，才能打下扎實的基礎。而且因為混凝土材料本身的可塑性好、長于耐久、強度性能強，是一種比較有優勢的施工材料，加之混凝土原料來源廣、獲取相對便捷，且價格合適，制作簡易，因此在鐵路橋梁的施工中，相關單位對混凝土材料的利用有多種選擇的機會。在新的經濟形勢下，混凝土工藝的施工也面臨著新的要求，因此施工方必須加強技術的研發和質量控制的力度。

3 鐵路橋梁施工混凝土工藝的質量控制具體方法

本文結合銀西鐵路甘寧段紫墩子G211 國道立交特大橋的施工案例，進行說明。該項目位于寧夏省吳忠市惠安堡鎮，橋址區屬丘陵緩坡區，地形起伏，地面高程1275-1313m.地表多為風積沙覆蓋，植被較稀疏，部分地段基巖裸露。本橋（48+2*80+48）m連續梁跨銀西高速公路。公路的兩幅分別在兩個80跨徑的連續梁下。

3.1 混凝土原材料質量控制

混凝土原材料的性能、質量如何，會在后期整個混凝土施工工藝的利用中，產生決定性的影響，而對混凝土原材料進行質量控制也是對施工標準的控制手段。因此在施工前，需要就進入施工現場的各種原材料做前期的審查和檢驗。原材料中的重要組成部分包含了水泥、砂石和其他部分輔助材料。在檢驗時，需要做好幾個方面的工作。

首先，施工方要對提供原材料的廠家加以調查了解，唯有達到質量標準的材料才能參與施工作業。其次，需要了解各種材料的特性，并且對材料做合理的選擇。比如在原材料中的砂石會具有比較明顯的變異性，含泥量高于3% 的砂與高于2% 的碎石，就可能在集料表層形成包裹層，進而導致集料無法和水泥緊密粘合，使得需水量被成倍增長。而且，當各種碎石超粒徑顆粒的占比出現改變的時候，混凝土的級配也必須隨之改變。石超粒徑顆粒含量的變化會引起新拌混凝土和易性出現波動。若骨料的含水比例有所不同，則混凝土水灰配比將出現與之前不同的現象，混凝土的質量將因此受到完全不同的影響。因此，在混凝土原材料擇取過程中，就要選取含泥量最為適宜的砂和碎石材料，以此強化水泥和集料的粘和度。當然，對混凝土原材料的級配和骨料含水量加以控制的過程中，需要關注混凝土的和易性變化，并且盡可能地杜絕開裂、強度太低的問題發生。如在紫墩子G211 國道立交特大橋的混凝土質量檢驗中，連續梁梁體結構外形尺寸需滿足下表規范要求：

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3.2 混凝土配合比控制

混凝土的配比也是影響整體質量的重要因素，通常情況下，必須在前期采取恰當的配比試驗，對配比做精確的把握，以此提升配比的科學度，最終起到增強鐵路橋梁混凝土強度與剛度的重要作用，從而使得橋梁建設的工藝更上一個層次水平。當原材料檢驗合格后，被運往施工現場，此時可以選取恰當的材料樣本，將其運到實驗室做進一步的檢驗和試配處理，并大致把握混凝土的配合比水平，保證最終成型的混凝土可以達到鐵路橋梁工程施工的材料標準。此外，相關工作人員還需要根據當前施工現場的實際質量，做必要的現場調配，科學地調節部分配合比，通過必要的調節處理，可以使得混凝土材料在真實的施工現場內處于最佳配合比的狀態，使其具備足夠的和易性、耐久性和強度水平，最契合施工環境與工程需要的材料在運用時無疑可以更進一步地改善施工效率，使得施工的質量得到更充分地保證。為不斷增強配合比的科學性，還要隨時根據有關的技術性能指標，對水泥、骨料、添加劑等材料做合理的選擇，把握水泥強度性能，保證砂細度模數達到2.5～3.2的數值范圍，碎石粒徑的最高值必須控制在25mm，含泥量最高控制在0.5%，以此保證混凝土的整體強度和抗裂性能達標。而在工程施工中，往往會運用到預應力空心板的結構，為避免空心板在后期出現裂縫，就可以考慮在混凝土中添加一定量的高效減水劑，增強其和易性和穩定性。如在該工程48+2×80+48m 連續梁的掛籃施工中，要求混凝土偏載——箱梁兩側腹板澆筑偏差重量10t 計算,施加方法同混凝土自重部分，只是一側加載總量減少10t。

3.3 混凝土拌制控制

混凝土拌制所需的材料大部分是從水上混凝土廠、小型攪拌站和大型攪拌站等等地方所收集而來的，而水上混凝土廠大部分是對應著深水橋墩的建設施工，小型攪拌站則發揮著幫助混凝土快速高效攪拌的功能，大型攪拌站一般會直接生產出成型的商品混凝土供施工方采購，這三類不同的拌制渠道都表現出了各自的特征。而從具體的方式來說，混凝土的拌制主要依靠機械和人工兩種。其中人工拌制的方法更多適應于規模較小的工程項目施工中，而對于較為大規模的鐵路橋梁施工來說，往往是采取機械手法拌制混凝土。而無論是通過怎樣的拌制方式，都需要保證以石子表面包滿砂漿，以拌制后的混凝土和易性如何來衡量其是否合格。在整個拌制階段，若需采取加入外加劑的方法，則需要將其調和成溶液混入材料中，投入拌制工序。

3.4 混凝土澆筑控制

混凝土的澆筑工作是其投入施工使用的關鍵一步，為了保證澆筑的質量，需要在澆筑前就嚴格審查鋼筋和模板的型號規格，而且，預埋構件的具體位置和模板的穩固度、密實度都是需要檢驗的重要內容。除此之外，工作人員需要將模板的表面清掃干凈，保證混凝土得到順利澆筑。鐵路橋梁混凝土的澆筑辦法常見的有一次性澆筑和分層次澆筑兩種。而分層澆筑的方法又有水平和斜面分層的不同。采用何種澆筑方法，必須根據實際情況確定，而澆筑的效果又會最終影響混凝土材料的物理性能。在澆筑時，必須關注幾個重要的指標，也就是混凝土拌制的效果、振搗力、溫度和澆筑速度等，并且在實際操作中及時觀察進度狀況，如果出現意外的突發狀況，必須迅速加以解決。而分層澆筑的方法更多的被運用在橋梁構建厚度較大的工程中。混凝土的振搗方式也會對其分層的澆筑厚度、稠度等構成影響。在施工作業環節，往往會采取插入式振搗器的步驟，這一步的作用在于可以使振搗器使用部分長度的1. 25 倍成為混凝土分層澆筑的最佳厚度。而采用平板振搗器進行混凝土振搗作業，就應該保證澆筑厚度為20cm 以下; 采用側向著式振搗器時，則應合理控制澆筑厚度，澆筑厚度一般控制為30cm ～ 40cm 范圍內。水平分層澆筑法多用于鐵路中小跨徑的T 型橋梁，如果梁體高而長，為保證澆筑進度則應采用斜面分層澆筑法。對于鐵路橋梁空心板梁混凝土澆筑，首先應該對底板進行澆筑，然后立芯模及進行頂面鋼筋扎焊，然后再將肋板和面板之間的縫隙進行澆筑。混凝土初步凝固后，可以將芯模抽卸掉。同時，處理存在時間間隔的混凝土結合縫隙時，必須將混凝土表面完全清理干凈，并且用適量水清洗干凈。澆筑必須采取正確的工序，如紫墩子G211國道立交特大橋的澆筑順序如下：

4 鐵路橋梁的整體質量控制措施

4.1 加強質量監督，降低安全風險

因為在鐵路橋梁的施工體系內，存在眾多作業環節和材料要素，而它們彼此之前存在著極為緊密的關聯，因此為了確保混凝土施工工藝的質量，就要從整體入手，做好全面的統籌與控制，實現質量的整體提升。而在質量管理體系中，有力的質量監督構成了鐵路橋梁安全高效施工的基本前提。在施工階段，一切作業流程和工作環節，都需要得到施工單位專業管理部門的全程跟蹤與嚴格把關。而在現場的質檢工作人員也需要對混凝土材料、機械設施、技術流程等做充分的了解檢驗。在上一階段的工作結束后，需要經過標準的質檢流程，并且通過審核才能進入下一步的工作，而檢查的結果必須記錄在案，以便于對之后的工序管理人員做好技術交底。管理人員需要隨時跟進、完善施工項目的具體內容，保證所登記的數據是客觀精確的，運用合理高效的管理方式，全面控制鐵路橋梁及其混凝土施工的質量，體現工程價值。

4.2 完善質控措施，健全組織機構

在鐵路橋梁施工操作過程中，必須制定和落實嚴格的質量措施。為了使質量控制工作走向更加系統化、專業化的階段，就需要在前期設置完善的組織結構，組建專業工作小組、合理安排工作崗位，配置技術人才；并且要對技術工人、施工人員以及管理人員均實施規范而嚴格的管理，要求其嚴格按照職責開展工作。在施工過程中，必須嚴格按照設計圖紙進行，不能隨意變通甚至改變。

結語

總之，鐵路橋梁一般設計使用年限為100年，為了實現百年安全使用目標，應加強對鐵路橋梁混凝土施工過程中的工藝質量控制，完善作業中的各個環節，從而保證橋梁的安全性能。