預(yù)制箱梁混凝土的性能要求及質(zhì)量控制

摘 要：本文結(jié)合新建杭州至黃山鐵路客運專線32m、24m預(yù)制箱梁的預(yù)制梁場施工，其建設(shè)標準采用高速鐵路類標準，簡述預(yù)制箱梁混凝土的性能質(zhì)量要求，并著重介紹了預(yù)制箱梁的混凝土質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞：混凝土;質(zhì)量控制;預(yù)制箱梁

1 工程概況

新建杭州至黃山鐵路客運專線，線路自杭州市江干區(qū)的杭州東站引出，經(jīng)杭州市下轄的富陽市、桐廬縣、建德市、淳安縣和黃山市下轄的歙縣、績溪縣，終點為黃山市徽州區(qū)西溪南鎮(zhèn)的黃山北站。本標段起訖里程DK213+836.00～DK260+029.11，正線長度46.599km。預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土單、雙線簡支箱梁共計522孔，其中32m后張法預(yù)應(yīng)力混凝土雙線簡支箱梁395孔，32m后張法預(yù)應(yīng)力混凝土單線簡支箱梁72孔，24m后張法預(yù)應(yīng)力混凝土雙線簡支箱梁48孔，24m后張法預(yù)應(yīng)力混凝土單線簡支箱梁7孔。

2 預(yù)制箱梁相關(guān)技術(shù)參數(shù)

預(yù)制箱梁模板采用底側(cè)模與臺座整體焊接在一起固定不動的模式，內(nèi)模為自動液壓縮放內(nèi)模。預(yù)制箱梁截面類型為單箱單室箱梁，梁端頂板、底板及腹板局部內(nèi)側(cè)加厚。高速鐵路橋梁中箱形梁常用跨度主要為32m、24m，其自重分別可達850t、620t。雙線箱梁結(jié)構(gòu)：32m箱梁長為32.6m，跨度為31.5m，截面梁高為2.686m;24m箱梁長為24.6m，跨度為23.5m，截面梁高為2.686m。單線箱梁結(jié)構(gòu)：32m箱梁長為32.6m，跨度為31.5m，截面梁高為2.542m;24m箱梁長為24.6m，跨度為23.5m，截面梁高為2.542m。混凝土采用標號為C50高性能混凝土，彈性模量不低于35.5GPa，具有抗凍融、抗碳化、抗?jié)B、抗堿-骨料反應(yīng)。

3 預(yù)制箱梁混凝土質(zhì)量控制

3.1 混凝土原材料質(zhì)量控制

3.1.1 拌和用水

水作為混凝土中不可或缺的材料之一。水質(zhì)應(yīng)滿足相應(yīng)規(guī)范標準要求，在使用前應(yīng)對水質(zhì)情況進行檢測，選擇合格的優(yōu)質(zhì)拌和用水。水中溶有的雜質(zhì)可能會對混凝土一下性能造成一定影響，如初終凝時間、耐久性，強度等。

3.1.2 水泥

混凝土的強度主要取決于其水泥石強度及其與骨料表面的黏結(jié)強度。優(yōu)質(zhì)的水泥硬化后不但強度較高，而且還能抵抗淡水或含鹽水的侵蝕。水泥凝結(jié)時間、安定性、堿含量等應(yīng)符合規(guī)定，品質(zhì)穩(wěn)定、色澤均勺一致、強度不低于42.5級的低堿硅酸鹽或低堿普通硅酸鹽高品質(zhì)水泥水泥。

3.1.3 骨料

骨料是混凝土中最主要的材料，其比重占到混凝土質(zhì)量的70%～80%左右，能起到減少收縮、組成內(nèi)部骨架等作用，從而保證混凝土耐久性、強度、密實度。

良好級配的骨料，能防止發(fā)生離析和嚴重泌水現(xiàn)象。

3.1.4 礦物摻合料

礦物摻合料選用優(yōu)質(zhì)的礦粉和粉煤灰，粉煤灰細度、礦粉比表面積滿足要求，粉煤灰宜選用F類Ⅰ級，增加混凝土的流動性、包裏性、密實性。混凝土的流動性、包裏性增加了混凝土工作性，更加容易施工，保證混凝土的施工質(zhì)量，同時密實性增加使混凝土強度進一步得到提高。

3.1.5 減水劑

減水劑對混凝土外觀質(zhì)量、強度及耐久性至關(guān)重要。高溫時應(yīng)選用緩凝型聚羧酸減水劑，延長砼的初凝時間，梁澆筑時分層分段時間間隔得到延長，不利于混凝土形成色差現(xiàn)象，減少混凝土冷縫的形成。冬季溫度低時可選用標準型聚羧酸減水劑，提高混凝土強度增長速率，減少由于強度增長遲緩的制約性帶來的工期影響。

3.2 混凝土配合比

3.2.1 混凝土性能指標要求

預(yù)制箱梁梁體混凝土采用混凝土設(shè)計標號為C50，彈性模量設(shè)計不低于35.5Gpa，環(huán)境類別和作用等級為T2環(huán)境，設(shè)計坍落度為160～200mm，56d電通量小于1000C，含氣量為2.0%～4.0%，抗凍等級不低于F200。

3.2.2 配合比的選定

混凝土配合比不僅要滿足上述技術(shù)指標要求，還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場施工工藝、施工條件及環(huán)境、物資材料供應(yīng)等情況合理選擇調(diào)試混凝土配合比。例如現(xiàn)場混凝土施工采用泵送工藝，混凝土應(yīng)考慮其具有良好的泵送性能;臺座及模板數(shù)量不足，都會造成模板周轉(zhuǎn)周期縮短，對混凝土早期強度及強度增長速率都需要納入配合比選定條件中。

3.3 施工過程控制

3.3.1 混凝土生產(chǎn)運輸

（1）生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施。定期對設(shè)備進行維護保養(yǎng)，保持攪拌設(shè)備性能穩(wěn)定可靠。混凝土攪拌計量設(shè)備定期應(yīng)進行檢定，每周每月定期對計量設(shè)備自校校準，每工班對計量設(shè)備進行零點校，保證計量系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，從而減少由于計量系統(tǒng)不準確帶來的計量誤差。

（2）混凝土拌和生產(chǎn)。預(yù)制箱梁梁體混凝土屬于高性能混凝土，混凝土標號高，膠凝材料含量高，生產(chǎn)過程中必須充分攪拌均勻，保證攪拌時間不低于150s。混凝土攪拌各材料組分分布均勻，顏色一致。混凝土生產(chǎn)完后進行取樣檢測混凝土拌合物性能，合格后方可允許出站;檢測不滿足要求時，應(yīng)查找原因，及時處理。

（3）混凝土運輸。混凝土攪拌運輸車卸完混凝土后及時清洗，并確保清洗完后混凝土攪拌運輸車無廢水殘留。混凝土在運輸過程中及到達現(xiàn)場后，嚴禁擅自加水，當混凝土工作性不能滿足需要調(diào)試由專門試驗人員負責。

3.3.2 混凝土澆筑施工

（1）混凝土現(xiàn)場測試。在澆筑前，對混凝土按頻率進行抽樣檢測;卸料前可通過混凝土攪拌運輸車二次攪拌，卸料過程由試驗人員對混凝土進行現(xiàn)場抽樣檢測，以保證混凝土澆筑前的各項性能滿足要求。當混凝土坍落度不足，不允許現(xiàn)場加水攪拌，混凝土調(diào)試工作必須由專門的試驗人員完成。

（2）混凝土澆筑。混凝土澆筑應(yīng)在混凝土初凝或重塑時間內(nèi)完成，澆筑應(yīng)逐段逐層連續(xù)進行。現(xiàn)場布料與振搗應(yīng)達到同步，防止漏振或振搗不足發(fā)生。振搗位置根據(jù)振動器或振搗棒作用范圍合理布置，控制振搗時間，使混凝土使混凝土表面無明顯塌陷、有水泥漿出現(xiàn)、不再冒氣泡，不應(yīng)出現(xiàn)漏振、欠振、過振。

（3）混凝土養(yǎng)護。混凝土內(nèi)外溫差控制在15℃以內(nèi)，養(yǎng)護過程中要嚴格控制。混凝土失水會影響水泥的水化反應(yīng)，使混凝土強度增長速率減緩及最終形成強度出現(xiàn)下降。

參考文獻：

[1]蘇傳菊，孫養(yǎng)俊.高強高性能混凝土配合比設(shè)計技術(shù)研究[J].鐵道建筑，2006（5）：90-91.

[2]趙國啟.基于水泥化學分析調(diào)整減水劑組分以改善混凝土滯后泌水的方法[J].建材與裝飾，2019，05（37）：39.

作者簡介：曾群輝（1984-），男，漢族，江西撫州人，本科，工程師，從事研究方向或職業(yè)：工程材料試驗檢測。