C60混凝土在城市軌道交通預制梁中的性能試驗

（中鐵建重慶投資集團有限公司，重慶 484100）

0 前言

在城市橋梁的建設中，預制梁段拼裝施工法工廠化生產不會給工地周圍帶來諸如灰塵、噪音和建筑垃圾等的污染，是傳統現場澆筑施工方法所不能相比的，可以推測，我國橋梁施工也將朝著預制化、工廠化的方向發展。橋梁分節段預制拼裝是橋梁領域一種現代化的施工方法，通常采用的預制方法有兩種：長線法和短線法，長線法節段預制是在預制廠或施工現場按橋梁全長無應力構形的底緣曲線制作固定的預制臺座，而短線法節段預制則僅需要有限的預制場配置及作業空間，即待澆筑的節段梁與一匹配節段梁的施工空間，根據全橋無應力構形確定節段梁之間的相對位置關系，進行匹配澆注，箱梁短線預制法無疑是極具競爭力的施工方法和技術發展方向之一。本文針對箱梁短線預制法在節段預制梁生產過程中出現的質量缺陷進行研究，特別是采用高性能混凝土，應采取有效措施解決色斑、皺紋、漏漿以及錯臺問題，并預防混凝土缺陷問題的產生，提高我國整體建筑施工質量。

1 工程實例

高性能混凝土是在普通混凝土基礎上摻加礦物摻合料和高效減水劑等，利用新型混凝土技術，配制成強度等級高、工作性能（流動性、和易性 ）優良、耐久性好的混凝土。目前，國內軌道交通施工用的混凝土強度等級一般都在 C50 以下，C30 左右的混凝土最為普遍。本項目節段預制拼裝箱梁采用C60 混凝土預制，保護層厚度35mm，預制節段長度2.6m，單線箱梁標準梁面寬度5.95m，雙線箱梁標準梁面寬度10.6m，底板直線段寬度均為2.27m，梁高2.1m，最小節段預制箱梁重量為31t，最大節段預制箱梁重量為35t。根據箱梁的結構型式及成橋的線形特點，箱梁梁段選用短線匹配法進行預制，即在預制場設置多個臺座，各臺座同時作業，所有梁段都在預制臺座上進行澆筑，澆筑時，除墩頂塊和每跨梁段預制起始梁段采用一端固定端模，一端活動端模進行澆筑外，其余梁段則采用一端為固定端模，另一端為已澆的前一梁段做匹配梁段進行澆注。

表1 C60 混凝土配合比

圖1 單線節段預制拼裝箱梁標準斷面

圖2 雙線節段預制拼裝箱梁標準斷面圖

圖3 模板系統圖

箱梁梁段預制模板全部為鋼模，為了方便操作，模板系統配置了液壓千斤頂與頂伸螺桿裝置，模板系統包括底模、側模、固定端模和內模。模板的安裝順序為：底模安裝、側模安裝、內模安裝。由于固定端模的位置是固定的，每次模板安裝時，測量校核其平面位置、水平度及垂直度即可。

2 問題分析

圖4 預制節段梁混凝土問題

項目采用工廠化預制，外部環境對節段梁的預制影響程度較小，且采用鋼模板也能有效解決混凝土澆筑過程中的漏漿以及錯臺問題，綜合調查研究，項目質量控制的關鍵點在于高性能混凝土自身以及脫模劑的選擇對成品梁片的質量影響。在采用C60 高性能混凝土預制的過程中，存在混凝土性能不穩定，不能充分振搗，脫模劑與混凝土存在化學反應，表觀質量欠佳，導致節段預制梁氣泡較多、混凝土表面色差、混凝土粘模等質量問題，基于以上問題，擬定施做五次試驗梁底板，并針對每次出現的問題進行更正。

3 實驗過程

3.1 第一次混凝土實驗

通過輕微的調整砼材料摻量及現場使用的多種脫模劑進行驗證。

表2 各項參數指標

現場砼情況

混凝土澆筑時間（11：40～12：50）待澆筑完成后的4 小時達到初凝后將土工布濕潤后進行表面覆蓋養護，待到第二天上午7：00 進行拆模后對此次混凝土澆筑后進行外觀質量分析，此次拆模后基本解決了混凝土的粘模及光滑度，調整出機坍落度及粘稠度；其中存在的問題有少許部位有點氣泡，長效脫模劑和油性脫模劑仍然沾模情況依然存在，色拉油及柴油機油混合澆筑出來的效果較好。

3.2 第二次混凝土實驗

針對第一次混凝土實驗出現的問題，此次混凝土實驗采用混凝土商混站提供的西卡脫模劑進行驗證。

表3 各項參數指標

現場砼情況

混凝土澆筑時間（15：03～15：47）待澆筑完成后的5 小時達到初凝后將土工布濕潤后進行表面覆蓋養護，待澆筑24 小時后進行拆模對此次混凝土澆筑后進行外觀質量分析，此次拆模后基本解決了混凝土的沾模及氣泡，觀察拆模后混凝土光亮程度，下次調整出機坍落度及粘稠度進行下次改正。

3.3 第三次混凝土實驗

再次采用采用混凝土商混站提供的科之杰脫模劑進行驗證混凝土是否沾模。

表4 各項參數指標

現場砼情況

混凝土澆筑時間（16：27～17：00）待澆筑完成后的5 小時達到初凝后將土工布濕潤后進行表面覆蓋養護，待澆筑24 小時后進行拆模對此次混凝土澆筑后進行外觀質量分析，此次拆模后無沾模情況，拆模后混凝土原色較暗，待養護完成后顏色轉為混凝土原有的顏色，整體效果較好；下次實驗進行驗證是否是因為脫模劑產生混凝土沾模的直接原因。

3.4 第四次混凝土實驗

由于上兩次的成功，針對脫模劑是否是為混凝土沾模的直接原因，此次采用長效脫模劑并使用之前的配比進行此次的混凝土澆筑。

表5 各項參數指標

現場砼情況

混凝土澆筑時間（9：54～10：27）待澆筑完成后的5 小時達到初凝后將土工布濕潤后進行表面覆蓋養護，待澆筑24 小時后進行拆模對此次混凝土澆筑后進行外觀質量分析，此次拆模后依然產生較為嚴重的沾模情況，經此次混凝土實驗證明混凝土沾模的原因為脫模劑的材料使用原因。

4 結語

針對此次混凝土底板沾模進行混凝土實驗分析后發現混凝土沾模的主要原因是脫模劑的材質不同對混凝土性能產生不同的效果，實驗結果水性脫模劑比長效脫模劑更適合現場的混凝土，模板脫模劑選用西卡液體脫模劑，涂刷后最佳施工時間在半個小時，有效時間最長12 小時，振搗過程中要加強控制，以保證脫模劑不會被振搗棒損壞。