張躍君（中鐵二十三局集團(tuán)第四工程有限公司　四川成都　610015）

高性能混凝土施工及質(zhì)量管理控制措施探究

張躍君
（中鐵二十三局集團(tuán)第四工程有限公司四川成都610015）

混凝土是道路橋梁工程中用量最大的建筑材料之一，隨著我國道路橋梁工程建設(shè)規(guī)模日益增大，對混凝土的需求也隨之增加。高性能混凝土作為目前全世界性能最為全面的混凝土廣泛應(yīng)用于道路橋梁工程。它結(jié)合了混凝土的技術(shù)特性和可持續(xù)發(fā)展的趨勢，是今后混凝土技術(shù)的發(fā)展方向。本文介紹了高性能混凝土施工和質(zhì)量管理控制措施，供相關(guān)人士分析。

高性能混凝土；施工；質(zhì)量管理控制

1　引言

高性能混凝土是一種新型高技術(shù)混凝土。與普通混凝土相比，高性能混凝土擁有更好的抗拉、抗彎、抗裂及耐腐蝕、耐磨、耐沖擊、耐疲勞、高韌等顯著特性，滿足了橋梁工程建設(shè)所強(qiáng)調(diào)的安全性、實(shí)用性和耐久性要求，因此對于混凝土的質(zhì)量有嚴(yán)格的要求。在施工過程中，特別是原材料要求極為嚴(yán)格，混凝土配制、攪拌、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)都極為重要。本文將從高性能混凝土的原料選擇、施工過程以及后期養(yǎng)護(hù)等方面來闡述高性能混凝土的施工技術(shù)的缺陷并提出相應(yīng)措施。

2　高性能混凝土的優(yōu)良特性

高性能混凝土是在普通混凝土的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，不同于普通混凝土更加注重強(qiáng)度、使用時(shí)間的要求，高性能混凝土把耐久性放在第一位。高性能混凝土指標(biāo)主要包括四個(gè)方面：①高耐久性；②強(qiáng)度大；③穩(wěn)定性好；④性價(jià)比高。

2.1高耐久性

混凝土的耐久性是指混凝土抵抗外界環(huán)境作用并使其使用性能和外觀完整性保持良好從而維持混凝土結(jié)構(gòu)的安全，保證其正常使用壽命的能力?；炷恋哪途眯灾苯佑绊懙缆窐蛄旱氖褂媚晗?，高性能混凝土擁有很高的耐久性，能幫助道路橋梁抵抗各種化學(xué)侵蝕作用。據(jù)可靠研究稱，使用高性能混凝土的道路橋梁工程實(shí)體，安全使用年限可達(dá)50～100年。

2.2強(qiáng)度大

如今，大跨度橋梁、重載公路等的建設(shè)越來越多，為保證使用安全則混凝土強(qiáng)度等級必須非常高。高性能混凝土通過改善混凝土界面結(jié)構(gòu)大大提高了混凝土的強(qiáng)度，在道路橋梁工程建設(shè)中展現(xiàn)了其優(yōu)越性。

2.3穩(wěn)定性好

橋梁工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的主要組成部分，其在使用過程中需要反復(fù)承受較大的荷載。而橋梁工程結(jié)構(gòu)的承受能力主要取決于混凝土的穩(wěn)定性，高性能混凝土使用高效減水劑并調(diào)整原材料配比以改善混凝土穩(wěn)定性，避免因溫度和受力變化造成混凝土破壞從而引起工程結(jié)構(gòu)變形等現(xiàn)象。

2.4性價(jià)比高

同樣滿足鐵路工程強(qiáng)度時(shí)，高性能混凝土大大節(jié)約了材料的消耗量，從而降低了施工成本。有的高性能混凝土如粉煤灰高性能混凝土（將粉煤灰作為礦物參合料）充分利用工業(yè)廢料，將可持續(xù)發(fā)展與技術(shù)性能緊密結(jié)合，節(jié)約了資源。因此，與其他混凝土相比，高性能混凝土普遍具有更好的性價(jià)比。

3　實(shí)例分析高性能混凝土施工及質(zhì)量控制措施

3.1工程概況

某鐵路工程線路平坦，長度為168.927km，有特大橋1座、大橋10座、中橋28座、小橋19座、箱形橋30座，公路跨線橋3座，共計(jì)91座。涵洞分布于整個(gè)標(biāo)段，正線涵洞441座，改移道路涵洞11座，設(shè)備涵洞2座，共計(jì)454座。橋涵及附屬混凝土總量為30萬m3。

3.2高性能混凝土原材料的選取

3.2.1水泥的選取

該工程選用硅酸鹽水泥。水泥中C3A含量應(yīng)不大于8%，細(xì)度控制在10%，堿含量小于0.8%。為了更好地達(dá)到各項(xiàng)指標(biāo)，水泥的存放時(shí)間以3d為宜。

3.2.2粗骨料的選取

選用本工程的粗骨料時(shí)，要控制大骨料的含量，大骨料的含量超標(biāo)，將直接影響保護(hù)層外側(cè)混凝土的質(zhì)量，會(huì)導(dǎo)致混凝土的表面產(chǎn)生干裂紋。粗骨料選取標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1　粗骨料選取標(biāo)準(zhǔn)

3.2.3細(xì)骨料的選取

對于該鐵路工程來說，細(xì)骨料應(yīng)選用處于級配區(qū)的中粗河砂，砂的細(xì)度模數(shù)要求為2.6～3.0。

3.3摻合料的選取

本工程的摻合料選用礦物摻合料，礦物摻合料的品種宜為粉煤灰、磨細(xì)粉煤灰、礦渣粉或硅灰。其中對于粉煤灰有著較為嚴(yán)格的要求，其選取標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2　粉煤灰選取標(biāo)準(zhǔn)

3.4外加劑的選取

本工程的外加劑采用聚羧酸系列產(chǎn)品，對于外加劑的選取標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。

表3　外加劑選取標(biāo)準(zhǔn)

3.5高性能混凝土配合比優(yōu)化與確定

在本工程的高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)過程中，秉持減少水泥用量，降低用水量，較低水膠比的理念，采用高效減水劑與粉煤灰活性摻合料，提高混凝土施工性、密實(shí)性，降低堿骨料反應(yīng)，達(dá)到混凝土抗裂性等設(shè)計(jì)要求。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的相關(guān)要求對混凝土進(jìn)行設(shè)計(jì)、試配。經(jīng)過多次的試配與優(yōu)化，最后確定下來的混凝土配合比，如表4所示。

表4　混凝土配合比

該組混凝土試驗(yàn)結(jié)果：坍落度為240mm，擴(kuò)展度550mm，流動(dòng)性、保水性和黏聚性良好，符合泵送混凝土的要求，含氣量2.3%，堿含量為2.178kg/m3，氯離子含量為0.02%，56d電通量為758.5C，抗裂等級為Ⅰ級，28d抗壓強(qiáng)度為54.3MPa，滿足70年的耐久性設(shè)計(jì)要求。

3.6混凝土的生產(chǎn)調(diào)度管理

高性能混凝土在運(yùn)送途中，運(yùn)輸車應(yīng)保持2～4r/min的慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，為減少混凝土坍落度損失，保持混凝土必要的工作性，運(yùn)輸延續(xù)時(shí)間不得超過規(guī)定時(shí)間。對運(yùn)到澆筑地點(diǎn)的混凝土應(yīng)進(jìn)行坍落度檢查，混凝土坍落度應(yīng)為140～160mm。泵送混凝土操作應(yīng)符合泵送混凝土的相關(guān)規(guī)定，先用同水膠比砂漿潤滑管道，避免人為因素造成堵管。

溫度從以下四方面控制：

（1）在高溫季節(jié)為防止坍落度損失過大（影響使用），采取對集料遮蔭或圍蓋和噴水冷卻，并對其它組成成份遮蔭或圍蓋，對拌和站、輸送泵搭棚遮蔭。

（2）對混凝土輸送泵管道用濕草袋等覆蓋，防止因輸送管道溫度過高造成高性能混凝土坍落度損失過大影響施工。

（3）對拌和水冷卻，對與混凝土接觸的模板、鋼筋、鋼法蘭盤及其它表面在混凝土澆筑前覆蓋濕麻布和噴霧狀水冷卻至30℃以下，使混凝土的入模溫度不超過30℃。

（4）適當(dāng)選擇澆筑時(shí)間，分層澆筑等技術(shù)措施來降低混凝土溫度。

3.7混凝土澆筑

高性能混凝土在施工前應(yīng)針對本工程的施工條件、工程特點(diǎn)和氣候環(huán)境條件等編制詳細(xì)的施工方案，方案應(yīng)具有針對性和可行性。本工程對于較深的剪力墻、柱子的分層澆筑厚度為50cm，混凝土澆筑高度大于2m應(yīng)采取滑槽和串筒等來輔助放料，避免混凝土因高度過大出現(xiàn)離析現(xiàn)象。由東向西分層分段連續(xù)地澆筑前移。在混凝土澆筑前，應(yīng)對模板和鋼筋安裝質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，特別是模板的剛度以及鋼筋保護(hù)層厚度等項(xiàng)目的檢查，確保驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行混凝土施工。嚴(yán)格控制混凝土的澆筑間歇時(shí)間，一般間歇時(shí)間不宜超過90min，上下層混凝土的銜接應(yīng)緊密，采取二次振搗法。由于高性能混凝土的抗裂性要求，施工中不得隨意留置施工縫，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的后澆帶進(jìn)行劃分；對于底板等部位混凝土應(yīng)采取二次抹面的工藝，使得混凝土表面的空隙完全閉合；對于大體積混凝土還應(yīng)注意布置循環(huán)冷卻水系統(tǒng)或者溫度監(jiān)測系統(tǒng)。在混凝土澆筑過程中應(yīng)確?；炷琳駬v密實(shí)，確保混凝土的抗裂性。

3.8加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量控制

混凝土澆筑完成后，應(yīng)做好保溫保濕養(yǎng)護(hù)工作。主要從四方面入手：

（1）根據(jù)施工對象、環(huán)境、水泥品種、外加劑以及混凝土性能的不同提出具體的養(yǎng)護(hù)方案，各類混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)措施及養(yǎng)護(hù)時(shí)間遵守相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。

（2）當(dāng)新澆結(jié)構(gòu)物與流動(dòng)水接觸時(shí)，采取防水措施，保證混凝土在規(guī)定的養(yǎng)護(hù)期之內(nèi)不受水的沖刷。

（3）拆模后的混凝土立即使用保溫保濕的無紡?fù)凉げ蓟蚵榇采w，保溫保濕灑水養(yǎng)護(hù)，每天灑水次數(shù)視環(huán)境濕度而定，灑水以能保證混凝土表面經(jīng)常處于濕潤狀態(tài)為準(zhǔn)，保證混凝土質(zhì)量。

（4）混凝土早期養(yǎng)護(hù)，派專人負(fù)責(zé)，使混凝土處于濕潤狀態(tài)，澆灑養(yǎng)護(hù)水時(shí)，水的溫度與混凝土表面溫度之差不應(yīng)大于15℃，當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃，不得對混凝土表面灑水。

4　結(jié)束語

本工程的C35P8高性能混凝土通過對原材料的正確選用，采用優(yōu)化后的混凝土配合比，減少水泥和拌合水用量，合理采用緩凝高效后期釋放型減水劑，確?；炷恋捏w積穩(wěn)定性和混凝土強(qiáng)度；在施工過程中，通過加強(qiáng)混凝土配合比優(yōu)化，加強(qiáng)混凝土的調(diào)度管理，加強(qiáng)混凝土原材料、澆筑和養(yǎng)護(hù)等施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制等措施，使得高性能混凝土的施工質(zhì)量得以保證，從而確保工程質(zhì)量。

[1]尚科文，趙丹丹.工民建及水工建筑混凝土施工的質(zhì)量管理與控制研究[J].青春歲月，2011（14）：367.

[2]王興.高性能混凝土施工質(zhì)量過程控制研究[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊：中，2014 （9）：106.

[3]王賢樂.客運(yùn)鐵路專線高性能混凝土施工質(zhì)量控制技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（19）：73～74.

TU755

A

1673-0038（2015）51-0249-02

2015-12-6

張躍君（1982-），男，中級，大學(xué)本科，主要從事鐵路橋梁工程建設(shè)及管理工作。