淺談西成客專高性能混凝土施工

劉學

摘 要：本文結合西成客專高性能混凝土施工實踐，就高性能混凝土在高鐵和客專的特大橋等構筑物中運用的關鍵工序和技術控制進行了簡要簡述。

關鍵詞：高性能混凝土；關鍵工序；技術控制

西成客專西安至江油段，起點為西安北站，正線建筑長度342.937雙線公里，包含西安樞紐、漢中地區相關配套工程。中鐵十九局集團XCZQ-7標管段全長34.739km，位于陜西省漢中市境內。主要工程內容：文川河特大橋、4號梁場、漢中站、漢中漢江特大橋、改建陽安線、全線正線鋪軌。施工中，大量應用高性能混凝土，現就其關鍵工序和技術控制進行簡要簡述。

1 原材料管理

混凝土原材料進場后，對原材料的品種、規格和數量以及質量證明書等進行驗收核查，并按有關標準的規定取樣和復驗。經檢驗合格的原材料方可進場。對于檢驗不合格的原材料，按有關規定清除出場。

混凝土原材料進場后，及時建立“原材料管理臺賬”，主要包括進貨日期、材料名稱、品種、規格、數量、生產單位、供貨單位、“質量證明書”編號、“復試檢驗報告”編號及檢驗結果等。“原材料管理臺賬”填寫正確、真實、項目齊全。

混凝土用水泥、礦物摻和料等采用散料倉分別存儲。袋裝粉狀材料在運輸和存放期間用專用庫房存放，且特別注意防潮，不得露天堆放。

混凝土用粗骨料要求分級采購、分級運輸、分級堆放、分級計量。

2 配合比

混凝土配合比參照現行標準，通過對混凝土工作性能、力學性能、耐久性能以及抗裂性能進行對比試驗后確定：選用低水化熱和低堿含量的水泥，盡可能避免使用早強水泥和高C3A含量的水泥；選用球形粒形、吸水率低、空隙率小的潔凈骨料；適量摻用優質粉煤灰、磨細礦渣粉等礦物摻和料或復合礦物摻和料；采用具有高效減水、適量引氣、能細化混凝土孔結構、能明顯改善或提高混凝土耐久性能的專用復合外加劑；限制混凝土的最低強度等級、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；盡可能減少混凝土膠凝材料中的水泥用量。

3 攪拌

混凝土原材料嚴格按照施工配合比進行準確稱量，其最大允許偏差符合下列規定（按重量計）：膠凝材料（水泥、礦物摻和料等）±1%；專用復合外加劑±1%；粗、細骨料±2%；拌合用水±1%。

攪拌混凝土前嚴格測定粗細骨料的含水率，準確測定因天氣變化而引起的粗細骨料含水量變化，以便及時調整施工配合比。含水量每班抽測2次，雨天隨時抽測。

采用強制攪拌機攪拌混凝土，電子計量系統計量原材料。投料順序：細骨料→水泥→礦物摻和料和專用復合外加劑→攪拌→水→充分攪拌→粗骨料→繼續攪拌至均勻為止。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。

拌制第一盤混凝土時，可增加水泥和細骨料用量10%，保持水膠比不變，以便攪拌機持漿。

炎熱季節攪拌混凝土時，采取在骨料堆場搭設遮陽棚、采用低溫水攪拌混凝土等措施降低混凝土拌合物的溫度，或盡可能在傍晚和晚上攪拌混凝土。

4 運輸

在運輸混凝土過程中，保持運輸混凝土的道路平坦暢通，保證混凝土在運輸過程中保持均勻性，運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。

運輸混凝土過程中，對運輸設備采取保溫隔熱措施，防止局部混凝土溫度升高。采取適當措施防止水份進入運輸容器或蒸發，嚴禁在運輸混凝土過程中向混凝土內加水。

采用攪拌罐車運輸混凝土，到達澆筑現場時，將攪拌罐車高速旋轉20～30s，再將混凝土拌和物喂入泵車受料斗或混凝土料斗中。

采用混凝土泵輸送混凝土時，要特別注意如下事項：泵送混凝土的坍落度盡量小；泵送混凝土時，輸送管路起始水平標段長度不小于15m；向下泵送混凝土時，管路與垂線的夾角不小于12°；混凝土一般在攪拌后60min內泵送完畢，且在1/2初凝時間內入泵，并在初凝前澆筑完畢；因各種原因導致停泵時間超過15min時，每隔4～5min開泵一次，正轉和反轉兩個沖程，同時開動料斗攪拌器；如停泵時間超過45min，將管中混凝土清除。

5 澆筑

澆筑混凝土前，針對工程特點、施工環境條件與施工條件事先設計澆筑方案，包括澆筑起點、澆筑進展方向和澆筑厚度等；混凝土澆筑過程中，不得無故更改事先確定的澆筑方案。

澆筑混凝土前，指定專人作重復檢查鋼筋保護層墊塊的位置、數量及其緊固程度；側面和底面的墊塊至少為4個/m2，綁扎墊塊和鋼筋的鐵絲頭不得伸入保護層內；確保鋼筋的混凝土保護層厚度，使用定制的保護層定位夾；當采用細石混凝土墊塊時，其抗腐蝕能力和抗壓強度高于構件本體混凝土，且水膠比不大于0.35。

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要求的混凝土方可入模澆筑。

混凝土澆筑時的自由傾落高度不得大于2m，當大于2m時，采用滑槽、串筒、漏斗等器具輔助輸送混凝土。

預制箱梁采用斜向分層、水平分段，連續澆筑，不得隨意留置施工縫。

在炎熱季節澆筑混凝土時，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，采取適當的保溫防凍措施；在相對濕度較小、風速較大的環境下澆筑混凝土時，采取噴霧、擋風等措施，避免澆筑有較大暴露面積的構件。

澆筑如承臺等大體積混凝土結構前，根據結構截面尺寸大小預先采取必要的降溫防裂措施，如搭設遮陽棚、預設循環冷卻水系統等。

澆筑預應力混凝土梁時，采用快速、穩定、連續、可靠的澆筑方式一次澆筑成型。

6 振搗

混凝土振搗采用插入式高頻振動棒、附著式平板振搗器、表面平板振搗器等振搗設備。預應力混凝土梁采用側振并輔以插入式振搗器振搗。

采用插入式高頻振搗器振搗混凝土時，采用垂直點振方式振搗。混凝土較粘稠時，加密振點分布。每點的振搗時間一般不超過30s，避免過振。

在振搗混凝土過程中，加強檢查模板支撐的穩定性和接縫的密合情況，以防漏漿。混凝土澆筑完后，仔細抹面壓平，抹面時嚴禁灑水。

7 養護

混凝土振搗完畢后，及時采取適當的保溫保濕措施對混凝土進行養護。

當新澆混凝土具有暴露面時，先抹平，再用麻布、草簾等覆蓋，并及時噴霧灑水保濕養護7d以上。待水泥水化熱峰值過后，若需撤除麻布或草簾，要再用塑料薄膜將暴露面緊密覆蓋14d以上（塑料薄膜與混凝土表面之間不得留有空隙），直至下道工序為止。

當混凝土采用帶模養護方式養護時，保證模板接縫處混凝土不失水干燥。新澆立面混凝土振搗完成后24-48h且強度發展至對結構安全性無不利影響時，略微松開模板，并澆水養護直至下道工序為止。

當混凝土強度滿足拆模要求，且芯部混凝土與表層混凝土之間的溫差、表層混凝土與環境之間的溫差均不大于20℃時，方可進行拆模。

拆模后，迅速采取切實措施對混凝土繼續進行后期養護。采用麻布、草簾等覆蓋或包裹暴露面混凝土，再用塑料布或帆布等將麻布、草簾等保濕材料包覆（裹）完好。包覆（裹）期間，包覆（裹）物完好無損，彼此搭接完整，內表面具有凝結水珠。包覆（裹）養護時間不少于28d。

8 結語

通過對上關鍵環節進行了嚴格的技術控制，中鐵十九局集團西成客專管段高性能混凝土施工合格率100%，完全滿足了設計要求。