鐵路高性能混凝土施工方法淺析

羅曉江

摘要：高性能混凝土以其高耐久性、高工作性、高強(qiáng)度和高體積穩(wěn)定性等許多優(yōu)良特性被越來越多地應(yīng)用與眾多的土木工程建設(shè)中。施工中必須對高性能混凝土的配合比、高性能混凝土的攪拌、高性能混凝土的運(yùn)輸、高性能混凝土的澆筑、高性能混凝土的振搗、高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)等方面采用科學(xué)的方法進(jìn)行嚴(yán)格控制，以確保高性能混凝土的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高性能混凝土；施工；淺析

1 引言

近年來，隨著我國高速鐵路和客運(yùn)專線建設(shè)的迅猛發(fā)展，為確保工程質(zhì)量和工程壽命，在高鐵和客專建設(shè)中越來越多地使用高性能混凝土。那么究竟什么是高性能混凝土呢？高性能混凝土就是以耐久性為基本要求，采用常規(guī)材料和工藝制造的水泥基混凝土中摻入一定量的礦物摻和料和專用復(fù)合外加劑，用較低的水膠比和較少的水泥用量，并在施工時采取嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施制備的滿足要求的力學(xué)性能并具有較高的耐久性能和良好的工作性能的混凝土。本文將以鄭州至西安客運(yùn)專線試驗段箱梁預(yù)制中所采用的高性能混凝土為例，從高性能混凝土的配合比、高性能混凝土的攪拌、高性能混凝土的運(yùn)輸、高性能混凝土的澆筑、高性能混凝土的振搗、高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)等方面來簡要分析高性能混凝土的施工方法。

2 高性能混凝土配合比

混凝土配合比應(yīng)參照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，通過對混凝土的工作性能、力學(xué)性能、耐久性能以及抗裂性能進(jìn)行對比試驗后確定。

2.1 選用低水化熱和低堿含量的水泥，盡可能避免使用早強(qiáng)水泥和高C3A含量的水泥；

2.2 選用球形粒形、吸水率低、空隙率小的潔凈骨料；

2.3 適量摻用優(yōu)質(zhì)粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉等礦物摻合料或復(fù)合礦物摻合料；

2.4采用具有高效減水、適量引氣、能細(xì)化混凝土孔結(jié)構(gòu)、能明顯改善或提高混凝土耐久性能的專用復(fù)合外加劑；

2.5限制混凝土的最低強(qiáng)度等級、最大水膠比、最小水泥用量、最低膠凝材料用量和最大膠凝材料用量；

2.6盡可能減少混凝土膠凝材料中的硅酸鹽水泥用量。

3 高性能混凝土攪拌

3.1 混凝土原材料應(yīng)嚴(yán)格按照施工配合比進(jìn)行準(zhǔn)確稱量，其最大允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定（按重量計）：膠凝材料（水泥、礦物摻合料等）±1%；專用復(fù)合外加劑±1%；粗、細(xì)骨料±2%；拌合用水±1%。

3.2 攪拌混凝土前應(yīng)嚴(yán)格測定粗細(xì)骨料的含水率，準(zhǔn)確測定因天氣變化而引起的粗細(xì)骨料含水量變化，以便及時調(diào)整施工配合比。含水量每班抽測2次，雨天應(yīng)隨時抽測。

3.3 應(yīng)采用臥軸式、行星式或逆流式強(qiáng)制攪拌機(jī)攪拌混凝土，采用電子計量系統(tǒng)計量原材料。投料順序：細(xì)骨料→水泥→礦物摻合料和專用復(fù)合外加劑→攪拌→水→粗骨料→繼續(xù)攪拌至均勻為止。上述每一投料階段的攪拌時間不少于30s，總攪拌時間不少于3min。

3.4 拌制第一盤混凝土?xí)r，可增加水泥和細(xì)骨料用量10%，保持水膠比不變，以便攪拌機(jī)持漿。

3.5 冬季攪拌混凝土，以滿足最低入模溫度12℃的要求。應(yīng)優(yōu)先采用加熱水的預(yù)熱方法調(diào)整拌合物溫度，但水的加熱溫度不宜高于80℃。

3.6 炎熱季節(jié)攪拌混凝土?xí)r，應(yīng)采取在骨料堆場搭設(shè)遮陽棚、采用低溫水?dāng)嚢杌炷恋却胧┙档突炷涟韬衔锏臏囟?，或盡可能在傍晚和晚上攪拌混凝土。

4高性能混凝土運(yùn)輸

4.1 在運(yùn)輸混凝土過程中，保持運(yùn)輸混凝土的道路平坦暢通，保證混凝土在運(yùn)輸過程中保持均勻性，運(yùn)到澆筑地點時不分層、不離析、不漏漿，并具有要求的坍落度和含氣量等工作性能。

4.2 運(yùn)輸混凝土過程中，對運(yùn)輸設(shè)備采取保溫隔熱措施，防止局部混凝土溫度升高（夏季）或受凍（冬季）。采取適當(dāng)措施防止水份進(jìn)入運(yùn)輸容器或蒸發(fā)，嚴(yán)禁在運(yùn)輸混凝土過程中向混凝土內(nèi)加水。

4.3 盡量減少混凝土的轉(zhuǎn)載次數(shù)和運(yùn)輸時間。從攪拌機(jī)卸出到澆筑完畢的延續(xù)時間應(yīng)以不影響混凝土的各項性能為準(zhǔn)。

5 高性能混凝土澆筑

5.1 澆筑混凝土前，指定專人作重復(fù)檢查鋼筋保護(hù)層墊塊的位置、數(shù)量及其緊固程度；側(cè)面和底面的墊塊至少應(yīng)為4個/m2，綁扎墊塊和鋼筋的鐵絲頭不得伸入保護(hù)層內(nèi)；確保鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度，使用定制的保護(hù)層定位夾；當(dāng)采用細(xì)石混凝土墊塊時，其抗腐蝕能力和抗壓強(qiáng)度應(yīng)高于構(gòu)件本體混凝土，且水膠比不大于0.35。

5.2 混凝土入模前，測定混凝土的溫度、坍落度和含氣量等工作性能；只有拌合物性能符合本技術(shù)條件要求的混凝土方可入模澆筑。

5.3 砼采用HB-60型混凝土輸送泵澆筑。

5.4 采用斜向分層、水平分段，連續(xù)澆筑的方法。澆筑順序為：底板砼→腹板砼→頂板砼。

從兩端開始對稱灌筑箱梁底板砼，再灌筑腹板及頂板混凝土，分層厚度不大于30cm，斜向坡度不大于1：3，新舊混凝土間隔時間一般不大于混凝土的初凝時間。

5.5 在灌筑腹板混凝土?xí)r，由有經(jīng)驗的人在箱梁內(nèi)用小錘敲擊內(nèi)模，檢查其填充密實情況，對混凝土填充不密實的地方，隨時采取措施，確保混凝土填充密實。

5.6 在炎熱季節(jié)澆筑混凝土?xí)r，混凝土入模前模板和鋼筋的溫度以及附近的局部氣溫均不超過40℃；在低溫條件下，采取適當(dāng)?shù)谋胤纼龃胧?；在相對濕度較小、風(fēng)速較大的環(huán)境下澆筑混凝土?xí)r，采取噴霧、擋風(fēng)等措施。

5.7 在預(yù)應(yīng)力混凝土梁體澆筑過程中，隨機(jī)取樣制作混凝土強(qiáng)度和彈模試件，試件制作數(shù)量符合規(guī)定。其中箱梁混凝土試件應(yīng)從底板、腹板及頂板分別取樣。

6 高性能混凝土振搗

6.1 采用側(cè)振并輔以插入式振搗器振搗，插入式高頻振搗器振搗混凝土?xí)r，采用垂直點振方式振搗，每點的振搗時間一般不宜超過30s，避免過振。

6.2 在振搗混凝土過程中，加強(qiáng)檢查模板支撐的穩(wěn)定性和接縫的密合情況，以防漏漿。混凝土澆筑完后，仔細(xì)抹面壓平，抹面時嚴(yán)禁灑水。

7 高性能混凝土養(yǎng)護(hù)

7.1 分蒸汽養(yǎng)護(hù)和自然養(yǎng)護(hù)兩個階段。

7.2 蒸汽養(yǎng)護(hù)：采用罩蓋蒸汽跟蹤追養(yǎng)法，選用2臺4t/h的鍋爐供汽；分靜停、升溫、恒溫，降溫四個階段；靜停時間為8-10小時（從梁體混凝土全部灌注完畢起算）、靜停時間的養(yǎng)護(hù)溫度為20-25℃（自然環(huán)境溫度超過25℃不限）；升溫速度不宜超過每小時10℃；恒溫溫度保持在50℃以下，恒溫時間根據(jù)試驗確定；降溫速度不宜超過每小時5℃，拆模時梁體表面溫度與自然環(huán)境溫度之差不得大于15℃，當(dāng)砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后才能脫模，脫模前得到監(jiān)理工程師的批準(zhǔn)。

7.3 自然養(yǎng)護(hù)：采用自動噴水系統(tǒng)噴霧養(yǎng)護(hù)；噴霧養(yǎng)護(hù)時間不少于28天，養(yǎng)護(hù)的次數(shù)隨天氣變化而定；冬季養(yǎng)護(hù)應(yīng)采取保溫措施，若自然環(huán)境溫度低于+5℃不得對混凝土澆水。

8結(jié)論

高性能混凝土的施工質(zhì)量將直接影響整個工程的質(zhì)量，因此在施工中必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求對高性能混凝土的配合比、高性能混凝土的攪拌、高性能混凝土的運(yùn)輸、高性能混凝土的澆筑、高性能混凝土的振搗、高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)等方面進(jìn)行控制。由于高性能混凝土的施工質(zhì)量涉及原料、設(shè)計、施工工藝、氣候環(huán)境等諸多因素，因此在施工過程中必須對施工的各環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，對可能出現(xiàn)的缺陷要有充分的認(rèn)識和分析，采取合適的措施和方案，從而使高性能混凝土施工中出現(xiàn)的問題得到解決，以確保整個工程質(zhì)量。