提高鋼筋混凝土耐久性施工創(chuàng)建品質(zhì)工程

□ 西安 雷飛燕

根據(jù)項(xiàng)目工程特點(diǎn)，針對性地提煉工程管控要點(diǎn)，制定鋼筋混凝土耐久性施工保障措施，推進(jìn)品質(zhì)工程創(chuàng)建工作，從源頭抓起，重在過程質(zhì)量把關(guān)，提高全員質(zhì)量意識，通力配合，將各項(xiàng)質(zhì)量保證措施落到實(shí)處，為提升整個(gè)工程項(xiàng)目質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

一、工程概況

浦儀公路西段（浦泗立交至南京二橋段）全長11.510km，采用一級公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，建成后將與南京二橋、繞城公路、南京五橋、江北大道形成南京繞城一環(huán)。本標(biāo)段工程范圍主線樁號K7+019.901～K9+451.273，總 里 程長2431.372m，主橋以獨(dú)柱形鋼塔雙索面鋼箱梁斜拉橋?yàn)橹鳎魉叨?64.4m，共分19節(jié)，T1-T5節(jié)段采用1000t浮吊進(jìn)行安裝，T6-T19節(jié)段采用塔吊進(jìn)行安裝。

二、耐久性設(shè)計(jì)提升

本工程項(xiàng)目所在區(qū)域內(nèi)的自然環(huán)境為I 類環(huán)境，即一般環(huán)境，設(shè)計(jì)使用期100年，對鋼筋混凝土耐久性做如下要求。

構(gòu)件類型為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，最大允許水膠比為0.45，最小膠凝材料用量350（kg/m3）。其中，氯離子含量0.06（%）、堿含量1.8（kg/m3）。

構(gòu)件類型為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，最大允許水膠比為0.45，最小膠凝材料用量275（kg/m3）。其中，氯離子含量0.1（%），堿含量1.8（kg/m3）。

為保證鋼筋混凝土拌和質(zhì)量、提升其耐久性，混凝土原料使用及配合比除了要滿足《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T 3650-2020）的規(guī)定外，其中的水泥、細(xì)骨料、粗骨料以及參合料的使用還應(yīng)當(dāng)滿足下列要求。

水泥，水泥應(yīng)使用質(zhì)量好和抗碳化能力強(qiáng)的42.5或52.5的硅鹽酸水泥或者低堿水泥；

細(xì)骨料，細(xì)骨料應(yīng)采用河砂，切忌使用堿活性砂；

粗骨料，粗骨料應(yīng)采用合理連續(xù)級配碎石，最大粒徑按照相關(guān)規(guī)范執(zhí)行，壓碎值小于20%，針片狀≦15%，不得將風(fēng)化顆?；烊肫渲?，含泥量≦1%，泥塊含量≦0.5%，并保證碎石質(zhì)地堅(jiān)硬、顆粒清潔干凈、強(qiáng)度滿足要求；對石子進(jìn)行堿活性試驗(yàn)，不得將堿活性骨料使用到工程項(xiàng)目建設(shè)工程中。

摻合料，混凝土外加劑的性能應(yīng)符合《混凝土外加劑》（GB8076-2008）中的相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)所使用的外加劑還應(yīng)當(dāng)與水泥一并進(jìn)行適用性試驗(yàn)，保證混凝土適配。

三、耐久性指標(biāo)

依據(jù)江蘇省公路水運(yùn)工程鋼筋混凝土耐久性關(guān)鍵控制指標(biāo)文件要求，其主要控制標(biāo)準(zhǔn)及控制措施如下。

1.鋼筋保護(hù)層厚度

鋼筋質(zhì)量控制指標(biāo)：

（1）使用前合格率<95%，使用后合格率≧90%；

（2）設(shè)計(jì)值與測量值之間的誤差應(yīng)控制在0.9-1.3%之間；

（3）其他要求應(yīng)滿足本工程項(xiàng)目所在地蘇交建質(zhì)（2009）76號文件要求。

2.混凝土原材料

混凝土控制指標(biāo)：

（1）氯離子含量：拌和用水的氯離子含量≧200mg/L；鋼筋砼和預(yù)應(yīng)力砼用砂的氯離子含量≧0.06%和0.02%；各類外加劑中的氯離子含量應(yīng)≧膠凝材料總重的0.02%。

（2）含泥量：粗骨料含泥量≧1%，泥塊含量≧0.5%；細(xì)骨料含泥量≧3%，泥塊含量≧1%。

（3）壓碎值：碎石壓碎值≧20%。

3.混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)（砼強(qiáng)度均方差）

混凝土配合比控制指標(biāo)：

（1）混凝土強(qiáng)度：混凝土強(qiáng)度不得超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度的1.5倍，換算值變異系數(shù)應(yīng)嚴(yán)格控制在10%以內(nèi)，且不得超過15%。

（2）碳化深度：28天之內(nèi)碳化深度值≧0.5mm；365天碳化深度值≧1.5mm；同時(shí)施工模板剛度和穩(wěn)定性也應(yīng)滿足施工組織設(shè)計(jì)要求。

4.混凝土外觀質(zhì)量

混凝土外觀質(zhì)量控制指標(biāo)：

（1）平整度允許偏差應(yīng)<5mm；構(gòu)件批次數(shù)量合格率應(yīng)≦95%；

（2）其他外觀質(zhì)量檢測項(xiàng)目應(yīng)嚴(yán)格按照《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F80/1-2017）執(zhí)行。

5.預(yù)應(yīng)力張拉及孔道壓漿

預(yù)應(yīng)力張拉及孔道壓降控制指標(biāo)：

（1）有效預(yù)應(yīng)力：預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力同束不均勻度控制在±5%之間，有效應(yīng)力同斷面不均勻度控制在±2%之間。

（2）單根鋼絞線有效預(yù)應(yīng)力大小允許偏差控制鍵±5%之間，有效應(yīng)力同斷面不均勻度控制在±5%之間。

（3）按批次構(gòu)件數(shù)量，合格率應(yīng)<90%。

（4）孔道灌漿密實(shí)度：綜合注漿指數(shù)If、最長注漿缺陷長度Lmax、通過對注漿不密實(shí)β三項(xiàng)指標(biāo)綜合考慮，按最不利狀況取用；按批次構(gòu)件數(shù)量，合格率≦90%。

6.大體積混凝土溫控

大體積混凝土控制指標(biāo)：

（1）混凝土內(nèi)部溫度＞75℃，內(nèi)表溫差＞25℃；分層澆筑溫差應(yīng)嚴(yán)格控制在20℃。

（2）砼入模溫度嚴(yán)格控制在5-28℃之間。

（3）用水降溫時(shí)，進(jìn)出口水溫差＞10℃，水溫與內(nèi)部砼溫度＞20℃，降溫速率＞2℃/d。

7.鋼筋銹蝕

鋼筋控制指標(biāo)：

（1）鋼筋表面應(yīng)干凈整潔、無明顯損傷，對于裂紋、折疊、結(jié)疤、銹皮及目視可見的麻坑等質(zhì)量缺陷的鋼筋不得使用；

（2）鋼筋界面損失率＞5%。

四、耐久性指標(biāo)控制措施

1.鋼筋保護(hù)層厚度控制

（1）注重箍筋制作過程，嚴(yán)格控制精度和箍筋的外緣尺寸，固定鋼筋骨架，以此防止偏移問題產(chǎn)生。

（2）模板角拉桿固定緊，在澆筑過程中檢查拉桿受力情況，防止拉桿太緊使模板尺寸變小，拉桿太松出現(xiàn)漲模情況等影響保護(hù)層厚度。

（3）在澆筑混凝土過程中應(yīng)盡量避免人工踩踏水平鋼筋，澆筑混凝土前必須對踩踏部位鋼筋應(yīng)采取焊接或綁扎的形式進(jìn)行加密設(shè)置，防止其在澆筑過程中由于人員操作不當(dāng)而產(chǎn)生的鋼筋位移問題。

2.混凝土原材料

施工準(zhǔn)備階段，對砼用原材砂、碎石、水泥、摻合料、外加劑等的產(chǎn)地或生產(chǎn)廠家進(jìn)行考察，從源頭檢測，并形成詳細(xì)的考察報(bào)告 采樣。

①原材料的選擇。通過比選，擇優(yōu)選用，確定以下原材為本工程砼用材料：經(jīng)檢測，句容臺泥水泥有限公司生產(chǎn)的 P·O 42.5（低堿）普通硅酸鹽水泥的各技術(shù)指標(biāo)均符合《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）標(biāo)準(zhǔn)要求，故采用。碎石：經(jīng)檢測江西瑞昌的5~25mm連續(xù)級配碎石的各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)及《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50--2011）要求，故采用。砂：經(jīng)檢測江西贛江Ⅱ區(qū)中砂的各檢測指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)及《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50--2011），故采用。粉煤灰：經(jīng)檢測國電泰州生產(chǎn)的低鈣Ⅰ級粉煤灰中各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T 1596-2017），故采用。礦渣粉：經(jīng)檢測梅保新建材有限公司的S95級礦渣粉中的各項(xiàng)指標(biāo)均符合《用于水泥、砂漿和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》（GB/T 18046-2017）的技術(shù)要求，故采用。外加劑：經(jīng)檢測，江蘇蘇博特新材料股份有限公司生產(chǎn)的PCAI型高性能聚羧酸系減水劑中的各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求，故采用。

②原材料進(jìn)場檢測。水泥進(jìn)場驗(yàn)收與檢驗(yàn)：每車水泥進(jìn)場都要取樣，取完樣后標(biāo)識完置于水泥室靜置至恒溫，試驗(yàn)完畢后進(jìn)行留樣，待28d檢驗(yàn)合格且3個(gè)月后方可清樣處理。粉煤灰、礦渣粉進(jìn)場前的驗(yàn)收與檢驗(yàn)：粉煤灰和礦粉要做到每車檢驗(yàn)。粉煤灰在進(jìn)場后先進(jìn)行細(xì)度試驗(yàn)，礦渣粉在進(jìn)場后先進(jìn)行燒矢量試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后入罐，其他試驗(yàn)正常進(jìn)行。試驗(yàn)完畢后進(jìn)行留樣，3個(gè)月后方可清樣。粗細(xì)集料進(jìn)場驗(yàn)收與檢驗(yàn)：每船粗細(xì)集料在?？看a頭后立刻上船取樣，對級配、含泥量、壓碎值等參數(shù)檢測，經(jīng)水洗設(shè)備沖洗后方能裝車進(jìn)場。減水劑進(jìn)場驗(yàn)收與檢驗(yàn)： 每批減水劑在進(jìn)場后應(yīng)觀察其是否有雜質(zhì)、沉淀、不溶物，并及時(shí)取樣。試驗(yàn)完后進(jìn)行留樣，6個(gè)月后方可清樣。其他原材料應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)檢驗(yàn)，杜絕不合格的原材料進(jìn)場。

3.混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)

①設(shè)計(jì)原則。為有效改善混凝土性能、提高其強(qiáng)度、降低成本，對于混凝土配合比的設(shè)計(jì)及優(yōu)化應(yīng)當(dāng)根據(jù)其自身的特點(diǎn)，采用“雙摻”技術(shù)，降低內(nèi)部溫升和水化熱；根據(jù)混凝土耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范要求，在配合比設(shè)計(jì)過程中應(yīng)綜合考慮“允許的最大水灰比”和“最小水泥用量”這兩個(gè)重要因素，在保證混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的同時(shí)，延長工程項(xiàng)目使用周期。

②原材優(yōu)化。碎石：優(yōu)先質(zhì)量好、成本低的連續(xù)級配碎石，保證連續(xù)級配碎石配置出的混凝土和易性良好，減少和降低對用水量和水泥的使用量，降低混凝土溫升效應(yīng)給整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量造成的危害。細(xì)集料：優(yōu)先選用級配良好的天然中砂，級配良好的中砂比細(xì)砂在混凝土適配中可以減少單位用水量和水泥用量，可以減少混凝土溫升危害。粉煤灰：通過摻加粉煤灰，可以改善混凝土的性能，可以減少水泥的使用量，降低水化熱，節(jié)約工程造價(jià)。需要特別注意的是，在混凝土用水量不變的情況下，因粉煤灰顆粒呈球狀且具有“滾珠效應(yīng)”，對改善混凝土和易性效能具有明顯作用。?；郀t礦渣粉：粒化高爐礦渣粉因其自身具備的高強(qiáng)度、凝結(jié)硬化快、耐凍性好、和易性好等的眾多特點(diǎn)，成為了優(yōu)良的堿骨料抑制劑，大大提升了混凝土耐久性。本橋混凝土對地面以上部位及大體積混凝土均摻加了礦渣粉，改良混凝土性質(zhì)。外加劑：在泵送混凝土中摻入一定比例的外加劑，可以明顯改善混凝土的和易性，減少用水量且強(qiáng)度保持不變，從而降低水化熱。

③混凝土標(biāo)準(zhǔn)差質(zhì)量控制措施。設(shè)計(jì)合理的混凝土配合比。在同時(shí)滿足施工組織設(shè)計(jì)和工程耐久性要求的前提下，還應(yīng)綜合考慮成本的控制，節(jié)約材料使用。在同樣滿足砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求下，由于原材料中膠凝材料單價(jià)比較高，如果將混凝土單方膠凝材料適當(dāng)降低，進(jìn)而提高混凝土生產(chǎn)質(zhì)量水平可為單位獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)由于膠凝材料的減少，還可以降低混凝土水化熱，有效地提高混凝土工程的質(zhì)量，進(jìn)而起到節(jié)能減排的作用。

加強(qiáng)對混凝土強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析進(jìn)而優(yōu)化配合比。定期對混凝土強(qiáng)度做評定及數(shù)據(jù)分析，強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差盡量減小，使得整體混凝土生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定可控，提高砼生產(chǎn)管理水平。從原材料變化后進(jìn)一步優(yōu)化砼配合比，滿足混凝土結(jié)構(gòu)耐久性，提升混凝土生產(chǎn)質(zhì)量管理水平。

4.混凝土強(qiáng)度

①混凝土拌制?；炷僚淞系脑牧嫌?jì)量應(yīng)采用電子自動(dòng)計(jì)量設(shè)備，并應(yīng)定期進(jìn)行靜態(tài)計(jì)量檢定，檢定合格的設(shè)備方可用于混凝土生產(chǎn)。混凝土攪拌之前，應(yīng)做好對粗、細(xì)集料含水率的測定。每一個(gè)工作日保證抽測2次含水率；雨季施工時(shí)更應(yīng)隨時(shí)抽測，嚴(yán)格按照測定結(jié)果及時(shí)調(diào)整混凝土配合比。保證制備的混凝土拌和物性能優(yōu)良、穩(wěn)定，無分層、板結(jié)、離析、泌水現(xiàn)象，90min的坍落度經(jīng)時(shí)損失值宜＜30mm。對于高溫、運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)的混凝土拌和物，應(yīng)加強(qiáng)對出機(jī)溫度和入模溫度的嚴(yán)格控制。

②混凝土拌和物流運(yùn)輸。在使用攪拌罐車攪拌混凝土的過程中，應(yīng)以 2～4r/min的勻速進(jìn)行攪拌，卸料前，待攪拌罐車的快速擋高速運(yùn)轉(zhuǎn)至20s以上時(shí)方可卸料。唯有如此，才能保證混凝土不會(huì)出現(xiàn)分層和離析的問題。混凝土開始攪拌至結(jié)束攪拌的時(shí)間應(yīng)控制在120min，禁止向混凝土拌合物中添加配合比之外的水。

③混凝土澆筑?；炷翝仓皯?yīng)保證模板的穩(wěn)定性和接縫的嚴(yán)密，保證模板內(nèi)部清潔干燥，無積水?；炷翝仓?yīng)嚴(yán)格按照相應(yīng)的順序和方向?qū)嵤┓謱?、分段澆筑，特別是對于傾斜面的混凝土澆筑，應(yīng)從低處逐漸向高處澆筑，并保持水平分層，不得出現(xiàn)影響外觀質(zhì)量的分層縫痕跡、冷縫。

④混凝土振搗?；炷翍?yīng)采用機(jī)械振搗。振搗應(yīng)在混凝土布料、粗平后進(jìn)行，振搗點(diǎn)位應(yīng)按預(yù)設(shè)計(jì)劃有序移動(dòng)，切忌散亂隨意，遵循“快插慢拔”原則，直至振搗面不下沉、不冒泡可作為拔出標(biāo)準(zhǔn)。振搗過程中應(yīng)避免觸碰鋼筋、模板、對拉螺栓、波紋管、鋼絞線、錨墊板等預(yù)埋件，以免造成其移位，杜絕采用依靠振搗鋼筋觸發(fā)混凝土流落的行為。

⑤混凝土養(yǎng)護(hù)。對于混凝土的養(yǎng)護(hù)，應(yīng)于初凝前進(jìn)行，也就是在混凝土澆筑后、收漿前立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)方式可以為草簾覆蓋養(yǎng)護(hù)，也可以為蓄水養(yǎng)護(hù)?；炷敛鹉：螅瑧?yīng)立即對其暴露于表面的混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，常見的養(yǎng)護(hù)方法有專用節(jié)水保濕養(yǎng)護(hù)膜密貼養(yǎng)護(hù)，但不得對其進(jìn)行噴涂養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。在混凝土養(yǎng)護(hù)過程中，如遇爆嗮和氣溫驟降時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取針對性的措施，以此減少和降低混凝土表面因受外界自然環(huán)境的影響而出現(xiàn)裂縫。冬施時(shí)，應(yīng)在完成澆筑混凝土表面覆蓋保溫材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)禁在其表面灑水。

5.混凝土外觀質(zhì)量防治措施

①混凝土裂縫。選擇干凈清潔的砂石料、科學(xué)合理設(shè)定混凝土配合比，盡全力選用水化熱較低和安全性較好的水泥，并在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的前提下，在混凝土中摻入少量磨細(xì)的粉煤灰和減水劑，以減少水泥用量，也可以在其中加入一定的緩凝劑，延長水化熱分期值，減少混凝土裂縫問題產(chǎn)生的概率。

②蜂窩、麻面、砂線。嚴(yán)格控制混凝土各原材料的質(zhì)量，確保集料級配良好，使所生產(chǎn)混凝土拌和均勻且和易性良好。模板在安裝應(yīng)提前打磨和除銹，在其表面均勻地涂刷一層脫模劑，拆模齡期必須符合規(guī)范要求。

6.大體積混凝土溫控措施

①混凝土溫度控制內(nèi)容。根據(jù)混凝土性能要求、結(jié)構(gòu)類型、邊界條件、澆筑工藝、澆筑時(shí)間等各種因素，制定溫控標(biāo)準(zhǔn)，還要注重對混凝土溫度的控制：主要內(nèi)容包括。嚴(yán)格控制混凝土的入倉溫度；最大內(nèi)、表溫差；內(nèi)部的水化熱溫升峰值；降溫時(shí)的最大降溫速率。

②混凝土溫度控制措施。優(yōu)化混凝土配合比：在普通硅酸鹽水泥中添加一定比例的粉煤灰作為膠凝材料，其目的是降低混凝土在凝結(jié)過程中的水化熱；在確定混凝土強(qiáng)度的同時(shí)，減少和降低水泥使用量；嚴(yán)格控制混凝土的入倉溫度，可以通過搭設(shè)遮陽棚、灑水等的措施降低混凝土問題，特別對于高溫季節(jié)可以在夜間進(jìn)行施工，可以降低混凝土裂縫產(chǎn)生。在大體積混凝土內(nèi)預(yù)埋冷卻水管時(shí)，通過水循環(huán)可以有效降低混凝土升溫分值，確保混凝土溫度在合適的范圍之內(nèi)；混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，不得少于同種類型混凝土要求的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

五、結(jié)束語

緊抓鋼筋混凝土耐久性質(zhì)量控制的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，分析其指標(biāo)需要控制的重難點(diǎn)，根據(jù)其特點(diǎn)制定檢測方案及控制措施，逐層落實(shí)到位，保證了各個(gè)環(huán)節(jié)有序?qū)嵤┻M(jìn)行，提高了全員質(zhì)量意識，從技術(shù)資源等各方面為項(xiàng)目推進(jìn)省級品質(zhì)工程創(chuàng)建工作提供有力的保障，進(jìn)而為公司打造品質(zhì)工程橋梁品牌效應(yīng)助力前行作出貢獻(xiàn)。