浅谈桥涵工程高性能混凝土施工质量控制要点

【摘要】：在铁路工程建设中，高性能混凝土的施工质量直接影响着整个工程的建设质量。文中针对高性能混凝土质量控制要点进行了分析，并提出了相应的控制措施，这不仅有利于对常见的混凝土质量问题事先加以预防；而且有利于对出现的质量事故及时进行分析和处理。

【关键字】：高性能混凝土施工质量；

中图分类号：TV331文献标识码： A

高性能混凝土是目前铁路建设中用途最广泛的混凝土，它是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途要求，对下列性能重点予以保证：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。因此，在施工过程中如何控制高性能混凝土的施工技术及质量至关重要，下面从以下几点具体阐述：

一、高性能混凝土对原材料的控制要求

（1）水泥

水泥标号不应低于425号，水泥宜选用硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥。水泥细度按标准在0.08mm方孔筛上的筛余量不得超过15％，水泥的C3A含量不得超过8％，最好选用回转生产的水泥 ；不能使用含碱量高的水泥，在配制时，水泥的用量高，但不宜过高，如果用量过高增加混凝土水化热，同时增大了收缩 ，限制每立方米高强混凝土水泥用量不超过550kg，同时水泥贮存不得超过3个月。水泥为了降低水化热、提高砼的和易性、减少泌水性、减少砼的早期收缩裂缝和减少砼的干缩及徐变 ，应选用非早强型(非R型)普通硅酸盐、低碱、低水化热水泥 ，强度等级为42.5。

（2）粗、细骨料

骨料是混凝土重要组成部分，在混凝土混合物中的体积和重量均占据了水泥砼的70%以上，其几何特性、物理性能、化学成分等对砼早期的工作性能，硬化后的力学性能和耐久性能都存在不可忽视的影响。其影响因素有颗粒级配、含泥量、碱活性和有害物质含量等。

粗骨料选用质地坚硬、级配良好的以石灰岩等石质为主的机制碎石，且采用二级配以上的5-20mm颗粒级的粗骨料，针片状含量等指标应符合规范要求。碎石表面应无粉尘，含泥量不得超过l％ ，针片状颗粒不超过3％-5％，对制C60以上混凝土石子应清洗。碎石应级配良好，压碎指标不大于8%，骨料水溶性氯化物折合氯离子含量不超过集料质量的0.02%。对于细骨料，宜选用干净的山砂或河砂的中粗砂。含泥量不超过2％，细度模量不小于2.6( 一般在2.7-3.1 间 )当掺入高效减水剂后，也可采用较细的砂。

（3）矿物掺合料

矿物掺合料应选用质量稳定的粉煤灰、矿粉或硅灰。其中粉煤灰的细度≤20%，烧矢量≤5%，氯离子含量≤0.02%。

（4）外加剂

高性能混凝土外加剂宜采用聚羧酸系列外加剂，其中减水剂不应低于20%，硫酸钠含量小于10%，碱含量不应超过10%，外加剂的氯离子含量不应大于0.2%，含气量不应小于3%。

原材料进场后搅拌站材料员先进原材料的外观质量进行检验，水泥、粉煤灰、减水剂、矿粉、防腐剂等必须带出厂质量证明文件，外观检验合格后进行收料并通知实验室人员进行原材料取样检验，砂石料进场后立即进行现场取样，监理人员见证取样，原材料取样检验各项指标合格后报验监理后方可使用拌制混凝土，原材料质量标准应符合施工图和《铁路混凝土工程施工质量验收标准》的要求，其检验质量检验方法、检验要求参照《铁路混凝土用原材料质量标准及检验方法》。

二、混凝土配合比控制

混凝土的配合比应根据混凝土原材料品质、施工图要求强度等级、耐久性以及施工工艺对工作性能的要求，通过施配、调整等步骤选定。配制的混凝土拌合物应满足施工过程中混凝土工作性能要求，配制成的混凝土应满足施工图标识强度、耐久性等质量要求。混凝土的水胶比、胶凝材料用量、矿物掺合料用量、混凝土含碱量、氯离子总含量等配合比技术参数应符合规范规定值。混凝土搅拌前应先对砂石料进行含水量检测，确定含水量后进行施工配合比调整。混凝土拌制过程中原材料用量严格按照中心实验室提供的混凝土配合比中选定的材料用量，搅拌机控制人员严禁配合比输入错误。若出现以下情况时应重新进行混凝土配合比选定：

（1）原材料的更换

在混凝土施工过程中，如更换水泥、外加剂、矿物掺合料等主要原材料的品种及规格，应重新进行混凝土配合比选定试验，并对试验配合比混凝土的拌合物性能、力学性能和耐久性能进行检验，检验结果应分别满足相关规范要求。

（2）施工环境以的变化

施工环境变化是针对由于季节引起环境温度的变化,单纯依靠采取其他措施不能满足要求,必须对混凝土配合比进行调整时,如进入冬季施工时混凝土中需增加防冻剂等需重新选定配合比。

三、混凝土的搅拌控制

混凝土的搅拌过程是控制混凝土质量的关键，强制搅拌机必须采用标定过的电子计量系统计量原材料，其称量最大允许偏差应符合下列规定（按重量计）：胶凝材料（水泥、掺合料等）±1%；外加剂±1%；骨料±2%；拌合用水±1%。投料前应由中心试验负责检测砂、碎石的含水量，根据砂石料的含水量合理的调整配合比中水的用量，根据调整后的施工配合比给现场搅拌机操作人员进行配合比交底，搅拌机操作人员应严格按照实验室交底配合比进行操作投料。投料搅拌时，宜采用砂浆法，即先向搅拌机投入细骨料、水泥、矿物掺合料和外加剂，搅拌均匀后，再加入所需用水量，待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料，并继续搅拌至均匀为止。上述每一阶段的搅拌时间不宜少于30s，总搅拌时间不宜少于2min，也不宜超过3min。

四、混凝土出料控制

首盘混凝土出仓后应由试验室人员进行混凝土含气量、坍落度、温度、水胶比等进行检测，检测指标应符合配合比选定报告中的指标或规范要求指标，若不符合应及时进行搅拌调整，在混凝土每台班生产量达到每100m3时应进行标养试件的制取，试件制取应随即取样。

五、混凝土运输过程中控制

混凝土运输宜采用内壁平整光滑，不吸水，不渗漏的运输设备进行运输，在运输过程中应确保混凝土不发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象，运至灌筑地点的混凝土应保持均匀和规定的坍落度。当运至现场的混凝土发生离析现象时，应在灌注前对混凝土进行二次搅拌，但不得二次加水。混凝土宜在搅拌后60min内运输泵送完毕，且在1/2初凝时间前入泵。全部混凝土应在初凝前浇筑完毕。在交通拥堵和气候炎热等情况下，应采取特殊措施防止混凝土坍落度损失过大。

六、混凝土浇筑前控制

混凝土运输至浇筑地点，混凝土入模前，应对拌合站首盘混凝土,采用专用设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量、水胶比等工作性能；只有拌合物性能符合设计或配合比要求的混凝土方可入模浇筑。在浇筑地点每50m3混凝土取样抽检一次,每班或每一结构部位至少2次，在混凝土每台班生产量达到每100m3时应进行试件的制取，试件制取应随即取样，且不少于2组。

① 混凝土温度:当设计无要求时，混凝土的入模温度宜控制在5～30℃。

②坍落度:±20mm

③含气量： 混凝土拌和物的入模含气量应满足设计要求.当设计无具体要求时,含气量应满足如下要求。

混凝土含气量要求：

环境条件 混凝土无抗冻要求 混凝土有抗冻要求

含气量（入模时） ≥2.0 D1 D2，D3 D4

≥4.0% ≥5.0% ≥6%

七、混凝土浇筑过程中控制

混凝土浇筑过程中混凝土的振捣工艺基本要求非常重要，具体如下：

（1）按事先规定的工艺路线和方式振捣混凝土，应在混凝土浇筑过程中及时将入模的混凝土均匀振捣密实，不得随意加密振点或漏振，每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准，一般不宜超过30s，避免过振，使混凝土产生离析。

（2）采用插入式振捣器振捣混凝土时，宜采用垂直点振方式振捣。若需变换振捣棒在混凝土拌合物中的水平位置，应首先竖向缓慢将振捣棒拔出，然后再将振捣棒移至新的位置，不得将振捣棒放在拌合物内平拖，也不得用插入式振捣棒平拖驱赶下料口处堆积的混凝土拌合物。

（3）进行振捣试验对比选定振捣时间。

八、混凝土养护过程中控制

（1）混凝土振捣完成后，应及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖（可采用蓬布、塑料布等进行覆盖），尽量减少暴露时间，防止表面水分蒸发。

（2）混凝土带模养护期间，应采取带模包裹、浇水、喷淋洒水或通蒸汽等措施进行保湿、潮湿养护。

(3)混凝土去除表面覆盖物或拆模后，应对混凝土采用蓄水、浇水或覆盖洒水等措施进行潮湿养护。也可在混凝土表面处于潮湿状态时，迅速采用麻布、草帘等材料将暴露面混凝土覆盖或包裹，再用塑料布或帆布等将麻布、草帘等保湿材料包覆（裹）完好。包覆（裹）期间，包覆（裹）物应完好无损，彼此搭接完整，内表面应具有凝结水珠。有条件地段应尽量延长混凝土的包覆（裹）养护时间。

(4)在任意养护时间，淋注于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度时，二者间温差不得大于15℃

(5)混凝土养护期间应注意采取保温措施，防止混凝土表面温度受环境因素影响（如曝晒、气温骤降等）而发生剧烈变化。养护期间混凝土的芯部与表层、表层与环境之间的温差不宜超过20℃（截面较为复杂时，不宜超过15℃）。大体积混凝土施工前应制定严格的养护方案，控制混凝土内外温差满足设计要求。（混凝土表层温度为混凝土内部距混凝土表面10cm处.环境温度指混凝土结构周围大气温度)

（6）混凝土养护期间，应对有代表性的结构进行温度监控，定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境气温、相对湿度、风速等参数，并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护制度，严格控制混凝土的内外温差满足要求。

（7）不同混凝土湿养护的最低期限见下表：

混凝土类型 水胶比 大气潮湿（RH≥50%)，无风，无阳光直射 大气干燥(RH＜50%)，

有风，或阳光直射

日平均气温

T（℃） 潮湿养护期限（d） 日平均气温T（℃） 潮湿养护期限（d）

胶凝材料中掺有矿物掺合料 ≥0.45 5≤T＜10 21 5≤T＜10 28

10≤T＜20 14 10≤T＜20 21

20≤T 10 20≤T 14

≤0.45 5≤T＜10 14 5≤T＜10 21

10≤T＜20 10 10≤T＜20 14

20≤T 7 20≤T 10

胶凝材料中未掺矿物掺合料 ≥0.45 5≤T＜10 14 5≤T＜10 21

10≤T＜20 10 10≤T＜20 14

20≤T 7 20≤T 10

≤0.45 5≤T＜10 10 5≤T＜10 14

10≤T＜20 7 10≤T＜20 10

20≤T 7 20≤T 7

九、混凝土拆模

混凝土达到相应的设计强度值后方可进行拆模，混凝土拆模时应注意以下事项：

（1）如果在设计中没有对混凝土强度有明确要求的，为了确保构造物质量，应保证侧模拆除后不会损伤混凝土表面及棱角，拆模时模内混凝土强度不低于2.5MPa；底模内混凝土强度应满足下表要求；混凝土的结构强度能够保证构件和孔洞表面不发生塌陷和产生裂纹。

拆除底模时所需混凝土强度

序 号 结构类型 结构跨度（m） 达到混凝土设计强度标准值的百分率（%)

1 板、拱

2-8 ≥75

>8 ≥100

2 梁 ≤8 ≥75

>8 ≥100

3 悬壁梁（梁） ≤2 ≥75

>2 ≥100

（2）当混凝土与外界环境温度之间的温度差以及混凝土结构物的内、外温度差超过20℃时也不宜进行拆模。

（3）当混凝土强度不足1.2MPa时，不得在混凝土表面踩踏，当强度达到2.5MPa之前，不能用混凝土构造物进行承载。

（4）混凝土拆模后，当混凝土强度达到设计强度的75%，并且龄期达到7天之前，应做好混凝土养护和防水措施，当强度达到一定的设计强度后，方可承受全部的设计荷载。

结束语

高性能混凝土在铁路建筑施工中占有重要地位，是整个质量保证体系的重要组成部分，推行高性能混凝土质量卡控是对工程质量得到优良预控的必要手段，通过试验，用定量的方法、科学的鉴定建筑的原材料、结构构件和加工半成品的质量情况，通过试验各种经验数据，合理使用节约原材料，从而达到减低工程成本，通过试验研究，推广和发展新技术、新材料和新工艺，从而促进施工企业质量控制水平，加快工程进度，推进企业技术进步。

高性能混凝土施工还应注意以下几点：

1、进场原材料应符合质量要求，严格控制砂石料的含泥量，碎石中的针片状，砂石料级配应良好。

2、施工前应及时有代表性的测定砂石料的含水率，根据天气变化和各个时间段温度变化及时测定含水率，并予以指导施工。

3、拌合工序控制（见证、拌合物性能测试等）应经常检查每盘误差是否在允许范围内，并根据首盘坍落度、含气量等值，及时调整配合比。夏热（低温）季施工应根据实际情况制定一套可行性施工方案指导施工。

4、运输过程中控制应严禁司机私自加水等。

5、如遇泵送混凝土需严格控制砂率及坍落度等，以防止堵管等。