浅谈西成客专高性能混凝土施工

刘学

摘 要：本文结合西成客专高性能混凝土施工实践，就高性能混凝土在高铁和客专的特大桥等构筑物中运用的关键工序和技术控制进行了简要简述。

关键词：高性能混凝土；关键工序；技术控制

西成客专西安至江油段，起点为西安北站，正线建筑长度342.937双线公里，包含西安枢纽、汉中地区相关配套工程。中铁十九局集团XCZQ-7标管段全长34.739km，位于陕西省汉中市境内。主要工程内容：文川河特大桥、4号梁场、汉中站、汉中汉江特大桥、改建阳安线、全线正线铺轨。施工中，大量应用高性能混凝土，现就其关键工序和技术控制进行简要简述。

1 原材料管理

混凝土原材料进场后，对原材料的品种、规格和数量以及质量证明书等进行验收核查，并按有关标准的规定取样和复验。经检验合格的原材料方可进场。对于检验不合格的原材料，按有关规定清除出场。

混凝土原材料进场后，及时建立“原材料管理台账”，主要包括进货日期、材料名称、品种、规格、数量、生产单位、供货单位、“质量证明书”编号、“复试检验报告”编号及检验结果等。“原材料管理台账”填写正确、真实、项目齐全。

混凝土用水泥、矿物掺和料等采用散料仓分别存储。袋装粉状材料在运输和存放期间用专用库房存放，且特别注意防潮，不得露天堆放。

混凝土用粗骨料要求分级采购、分級运输、分级堆放、分级计量。

2 配合比

混凝土配合比参照现行标准，通过对混凝土工作性能、力学性能、耐久性能以及抗裂性能进行对比试验后确定：选用低水化热和低碱含量的水泥，尽可能避免使用早强水泥和高C3A含量的水泥；选用球形粒形、吸水率低、空隙率小的洁净骨料；适量掺用优质粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺和料或复合矿物掺和料；采用具有高效减水、适量引气、能细化混凝土孔结构、能明显改善或提高混凝土耐久性能的专用复合外加剂；限制混凝土的最低强度等级、最大水胶比、最小水泥用量、最低胶凝材料用量和最大胶凝材料用量；尽可能减少混凝土胶凝材料中的水泥用量。

3 搅拌

混凝土原材料严格按照施工配合比进行准确称量，其最大允许偏差符合下列规定（按重量计）：胶凝材料（水泥、矿物掺和料等）±1%；专用复合外加剂±1%；粗、细骨料±2%；拌合用水±1%。

搅拌混凝土前严格测定粗细骨料的含水率，准确测定因天气变化而引起的粗细骨料含水量变化，以便及时调整施工配合比。含水量每班抽测2次，雨天随时抽测。

采用强制搅拌机搅拌混凝土，电子计量系统计量原材料。投料顺序：细骨料→水泥→矿物掺和料和专用复合外加剂→搅拌→水→充分搅拌→粗骨料→继续搅拌至均匀为止。上述每一投料阶段的搅拌时间不少于30s，总搅拌时间不少于3min。

拌制第一盘混凝土时，可增加水泥和细骨料用量10%，保持水胶比不变，以便搅拌机持浆。

炎热季节搅拌混凝土时，采取在骨料堆场搭设遮阳棚、采用低温水搅拌混凝土等措施降低混凝土拌合物的温度，或尽可能在傍晚和晚上搅拌混凝土。

4 运输

在运输混凝土过程中，保持运输混凝土的道路平坦畅通，保证混凝土在运输过程中保持均匀性，运到浇筑地点时不分层、不离析、不漏浆，并具有要求的坍落度和含气量等工作性能。

运输混凝土过程中，对运输设备采取保温隔热措施，防止局部混凝土温度升高。采取适当措施防止水份进入运输容器或蒸发，严禁在运输混凝土过程中向混凝土内加水。

采用搅拌罐车运输混凝土，到达浇筑现场时，将搅拌罐车高速旋转20～30s，再将混凝土拌和物喂入泵车受料斗或混凝土料斗中。

采用混凝土泵输送混凝土时，要特别注意如下事项：泵送混凝土的坍落度尽量小；泵送混凝土时，输送管路起始水平标段长度不小于15m；向下泵送混凝土时，管路与垂线的夹角不小于12°；混凝土一般在搅拌后60min内泵送完毕，且在1/2初凝时间内入泵，并在初凝前浇筑完毕；因各种原因导致停泵时间超过15min时，每隔4～5min开泵一次，正转和反转两个冲程，同时开动料斗搅拌器；如停泵时间超过45min，将管中混凝土清除。

5 浇筑

浇筑混凝土前，针对工程特点、施工环境条件与施工条件事先设计浇筑方案，包括浇筑起点、浇筑进展方向和浇筑厚度等；混凝土浇筑过程中，不得无故更改事先确定的浇筑方案。

浇筑混凝土前，指定专人作重复检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其紧固程度；侧面和底面的垫块至少为4个/m2，绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内；确保钢筋的混凝土保护层厚度，使用定制的保护层定位夹；当采用细石混凝土垫块时，其抗腐蚀能力和抗压强度高于构件本体混凝土，且水胶比不大于0.35。

混凝土入模前，测定混凝土的温度、坍落度和含气量等工作性能；只有拌合物性能符合要求的混凝土方可入模浇筑。

混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m，当大于2m时，采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土。

预制箱梁采用斜向分层、水平分段，连续浇筑，不得随意留置施工缝。

在炎热季节浇筑混凝土时，混凝土入模前模板和钢筋的温度以及附近的局部气温均不超过40℃；在低温条件下，采取适当的保温防冻措施；在相对湿度较小、风速较大的环境下浇筑混凝土时，采取喷雾、挡风等措施，避免浇筑有较大暴露面积的构件。

浇筑如承台等大体积混凝土结构前，根据结构截面尺寸大小预先采取必要的降温防裂措施，如搭设遮阳棚、预设循环冷却水系统等。

浇筑预应力混凝土梁时，采用快速、稳定、连续、可靠的浇筑方式一次浇筑成型。

6 振捣

混凝土振捣采用插入式高频振动棒、附着式平板振捣器、表面平板振捣器等振捣设备。预应力混凝土梁采用侧振并辅以插入式振捣器振捣。

采用插入式高频振捣器振捣混凝土时，采用垂直点振方式振捣。混凝土较粘稠时，加密振点分布。每点的振捣时间一般不超过30s，避免过振。

在振捣混凝土过程中，加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况，以防漏浆。混凝土浇筑完后，仔细抹面压平，抹面时严禁洒水。

7 养护

混凝土振捣完毕后，及时采取适当的保温保湿措施对混凝土进行养护。

当新浇混凝土具有暴露面时，先抹平，再用麻布、草帘等覆盖，并及时喷雾洒水保湿养护7d以上。待水泥水化热峰值过后，若需撤除麻布或草帘，要再用塑料薄膜将暴露面紧密覆盖14d以上（塑料薄膜与混凝土表面之间不得留有空隙），直至下道工序为止。

当混凝土采用带模养护方式养护时，保证模板接缝处混凝土不失水干燥。新浇立面混凝土振捣完成后24-48h且强度发展至对结构安全性无不利影响时，略微松开模板，并浇水养护直至下道工序为止。

当混凝土强度满足拆模要求，且芯部混凝土与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差均不大于20℃时，方可进行拆模。

拆模后，迅速采取切实措施对混凝土继续进行后期养护。采用麻布、草帘等覆盖或包裹暴露面混凝土，再用塑料布或帆布等将麻布、草帘等保湿材料包覆（裹）完好。包覆（裹）期间，包覆（裹）物完好无损，彼此搭接完整，内表面具有凝结水珠。包覆（裹）养护时间不少于28d。

8 结语

通过对上关键环节进行了严格的技术控制，中铁十九局集团西成客专管段高性能混凝土施工合格率100%，完全满足了设计要求。