成渝客專道床板混凝土外觀質(zhì)量控制

黃小軍

摘? ? 要：近年來，混凝土外觀問題越來越受到人們的重視，無砟軌道道床板混凝土外觀更是道床板質(zhì)量控制的重要組成部分，對于單位工程質(zhì)量評定特別是優(yōu)質(zhì)工程評定有重要的影響。本文結(jié)合通過成渝客專道床板混凝土施工實例，針對道床板混凝土外觀存在的色差、大氣泡及微細裂縫進行分析并提出控制措施，為同類工程提供參考和借鑒。

關鍵詞：道床板混凝土;外觀;控制措施

1? 工程概況

成渝客專3標一分部位于四川省內(nèi)江市，設計時速350km/h。正線全長26.9km，軌道結(jié)構(gòu)為雙塊式無砟軌道，其中路基長度15.3km，段內(nèi)有一座大橋和三座特大橋及隧道五座。

2? 施工方案

無砟軌道道床板混凝土施工主要內(nèi)容包括：澆筑前準備工作;混凝土澆筑、抹面;初凝前松扣件及螺桿調(diào)節(jié)器;道床板混凝土養(yǎng)護;拆除模板及軌排。

2.1? 澆筑前準備工作

澆筑混凝土前，首先檢查和確認精調(diào)的結(jié)果，如果軌道放置時間過長，或者環(huán)境溫度變化過大及其他原因，則必須對軌排重新進行精調(diào)。其次在澆筑混凝土之前需潤濕模板，檢查混凝土拌和，運輸設備運行情況等影響混凝土澆筑的因素。

2.2? 道床板混凝土澆筑、抹面

澆筑期間應監(jiān)測周圍環(huán)境溫度、軌道溫度，控制混凝土澆筑在溫差變化較小的時段進行澆筑，確保混凝土不產(chǎn)生超限的溫度裂縫，同時保證混凝土澆筑施工順暢。混凝土振搗使用插入式振搗棒并增加二次微型振動工序，振搗時避免接觸到軌排，支撐架，振搗均勻。混凝土入模后初凝前進行5次抹面，在入模30分鐘后每隔半小時進行抹面，抹面時禁止曬水潤面，抹面完成后，及時清刷鋼軌、軌枕和扣件，防止污染。

2.3? 初凝前松扣件

澆筑約3小時后進行鋼球測強度，或直接用手指按壓混凝土沒有凹陷但有點硬度時，兩側(cè)同時松螺桿，在松開螺桿約90分鐘后，松開全部扣件，釋放在施工過程中由于溫度和徐變引起的鋼軌應力。

2.4? 道床板混凝土養(yǎng)護

混凝土澆筑后應盡早全面覆蓋進行養(yǎng)護，采用土工布覆蓋、噴水保濕或蒸汽養(yǎng)護的方式結(jié)合。混凝土表面的養(yǎng)護用水與混凝土表面溫度的溫差不能高于15℃。道床板混凝土未達到設計強度的70%之前，嚴禁在道床板上行車或堆載重物等。

2.5? 拆除模板及軌排

在道床板混凝土澆筑完成一天經(jīng)強度檢測合格后，方可拆除模板及工作軌排，先拆軌排，再拆卸模板，模板拆除時禁止對道床板混凝土進行碰撞。模板支撐架拆除后，用同等無收縮混凝土填充孔洞。

3? 外觀質(zhì)量控制

道床板混凝土為高速鐵路無砟軌道軌道最上面的結(jié)構(gòu)層，混凝土表面直接與大氣接觸，對其外觀要求高，道床板施工工序繁瑣，每道工藝都直接或間接影響到混凝土外觀質(zhì)量，針對混凝土容易產(chǎn)生的色差，大氣泡及微細裂縫等問題，本項目在其外觀質(zhì)量控制中，主要從以下方面進行控制。

3.1? 色差控制

道床板混凝土色差主要是由于不同進場批次的原材料性能波動較大導致，特別是水泥，粉煤灰的不同批次進場的原材料性能不一致導致，試驗證明，混凝土顏色主要受到膠凝材料顏色影響，四川地區(qū)優(yōu)質(zhì)粉煤灰供應較為缺乏，劣質(zhì)的粉煤灰特別是劣質(zhì)的黑色粉煤灰由于碳粒表面微孔洞比較多，燒失量偏高，一是會增大需水量，直接的影響就是降低拌合物和易性，二是會影響混凝土外觀，直接導致現(xiàn)場混凝土顏色發(fā)黑。在道床板混凝土施工期間，嚴控粉煤灰質(zhì)量，各批次粉煤灰經(jīng)試驗檢測合格后才能入倉，保證每批次粉煤灰質(zhì)量波動在可控范圍以內(nèi)。

其次，不同強度等級的混凝土也存在色差的現(xiàn)場，這主要是由于不同等級的混凝土其膠凝材料的用量不一致，即使是同等強度等級的混凝土，由于混凝土和易性坍落度差異，也會存在色差問題。為控制混凝土色差，故需要控制同等級混凝土的坍落度，結(jié)合項目施工工藝，現(xiàn)場坍落度保持在160mm～180mm之間，可以確保混凝土成品色澤相對一致。

3.2? 大氣泡控制

混凝土表面存在的大氣泡不僅影響美觀，也會影響到混凝土的耐久性，故減少混凝土表面的大氣泡既是美觀要求也是結(jié)構(gòu)性能要求。混凝土中氣泡可分為空氣泡、減水劑引入的氣泡以及引氣劑引入的氣泡。在施工過程中，小氣泡在振搗棒機械力的反復作用下大部分破裂，小部分則形成大氣泡。通過分析及現(xiàn)場試驗，采用高性能聚羧酸減水劑后會增加不少氣泡，故在減水劑中添加一定摻量的消泡劑可以有效的減少大氣泡的產(chǎn)生。

其次，通過合理的振搗工藝可以有效的減少表面的氣泡的產(chǎn)生。主要采取的工藝是：

①分層澆筑，分層振搗。通過分層振搗可以減少氣泡排出的距離，可以有效的減少大氣泡的聚合產(chǎn)生。

②增加微型振搗器進行振動，在傳統(tǒng)的振搗工藝后，增加一道微型振搗的工藝。振動需遵循不漏振不過振的原則，漏振會使混凝土內(nèi)部松散，表面凹凸不平，過振則會使骨料下沉，砂漿上浮，更加容易產(chǎn)生砂線、起皮、氣泡等表面缺陷。施工現(xiàn)場按照快插慢拔，增加二次振搗的要求進行施工后，明顯減少了大氣泡的產(chǎn)生。

③增加抹面的次數(shù)，在振搗完成后開始收面，多次收面能大幅減少表面氣泡的產(chǎn)生。

3.3? 微細裂縫控制

道床板混凝土配合比設計對微細裂縫的控制非常重要[3]，在成渝客運專線鐵路無砟軌道道床板施工的過程中，通過對試驗段產(chǎn)生的外觀微細裂縫的分析統(tǒng)計和總結(jié)，通過及時調(diào)整配合比（表1，表2），減少了水泥的用量，提高粉煤灰的摻量，其中粉煤灰的摻量由26%上升到30%，總水泥量由430kg/m3降低到400kg/m3 ，總膠凝材料的降低及粉煤灰摻量的增加降低了總體的水化熱，礦物摻合料等量取代水泥對混凝土的早期抗裂性能有明顯的改善作用;且水膠比越低，效果越明顯，在后期大面積道床板施工中，其混凝土微細裂縫，特別是后期收縮裂縫的數(shù)量不斷減少，達到了經(jīng)濟和質(zhì)量保證的雙豐收。

微細裂縫控制的最為重要的手段就是科學養(yǎng)護，道床板結(jié)構(gòu)為薄壁大平面形式，早期收縮裂縫極易形成，混凝土澆筑期間需使其在溫差變化較小的范圍內(nèi)進行，終凝后立即覆蓋土工布養(yǎng)護，防止日照、大風或者內(nèi)部溫度升高使混凝土失水后迅速產(chǎn)生裂縫。養(yǎng)護用水少時會使混凝土內(nèi)部缺水無法補充，使裂縫迅速產(chǎn)生，養(yǎng)護用水過多時則會使混凝土表面大量熱量流失，使內(nèi)外溫差過大，造成溫度裂縫，同時也會產(chǎn)生麻面孔洞等現(xiàn)場。施工中應使混凝土表面濕潤又不產(chǎn)生明顯積水為標準進行養(yǎng)護，建議每間隔2小時進行灑水養(yǎng)護。

4? 結(jié)束語

通過現(xiàn)場調(diào)研和不斷優(yōu)化試驗，結(jié)合成渝高鐵道床板外觀質(zhì)量的實際控制效果的情況分析，對道床板的外觀質(zhì)量控制提出以下幾點建議：①首先是控制好原材料的質(zhì)量，特別是粉煤灰的質(zhì)量，對不同批次的粉煤灰確保其顏色基本一致，同時加強外加劑對混凝土影響的系統(tǒng)理論研究。②優(yōu)化和調(diào)整混凝土配合比，在滿足設計強度和施工工藝的前提下，盡量減少水泥的用量，提高粉煤灰摻量，減少用水量，降低總體水化熱能有效減少微細裂縫。③進一步優(yōu)化振搗工藝，通過分層澆筑，增加抹面次數(shù)，增加微型振搗器等手段能有效減少大氣泡的產(chǎn)生。

參考文獻：

[1] 安國棟.高速鐵路無砟軌道技術標準與質(zhì)量控制[M].北京：中國鐵道出版社，2009.

[2] 楊勇，吳崢嶸，馬成剛.淺論混凝土氣泡成因分析與控制技術[J].四川水力發(fā)，2010（2）：1～3.

[3] 韓素芳.混凝土質(zhì)量控制手冊.[M].北京：化學工業(yè)出版社，2012.