铁路高性能混凝土施工方法浅析

罗晓江

摘要：高性能混凝土以其高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性被越来越多地应用与众多的土木工程建设中。施工中必须对高性能混凝土的配合比、高性能混凝土的搅拌、高性能混凝土的运输、高性能混凝土的浇筑、高性能混凝土的振捣、高性能混凝土的养护等方面采用科学的方法进行严格控制，以确保高性能混凝土的施工质量。

关键词：高性能混凝土；施工；浅析

1 引言

近年来，随着我国高速铁路和客运专线建设的迅猛发展，为确保工程质量和工程寿命，在高铁和客专建设中越来越多地使用高性能混凝土。那么究竟什么是高性能混凝土呢？高性能混凝土就是以耐久性为基本要求，采用常规材料和工艺制造的水泥基混凝土中掺入一定量的矿物掺和料和专用复合外加剂，用较低的水胶比和较少的水泥用量，并在施工时采取严格的质量控制措施制备的满足要求的力学性能并具有较高的耐久性能和良好的工作性能的混凝土。本文将以郑州至西安客运专线试验段箱梁预制中所采用的高性能混凝土为例，从高性能混凝土的配合比、高性能混凝土的搅拌、高性能混凝土的运输、高性能混凝土的浇筑、高性能混凝土的振捣、高性能混凝土的养护等方面来简要分析高性能混凝土的施工方法。

2 高性能混凝土配合比

混凝土配合比应参照现行标准，通过对混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能以及抗裂性能进行对比试验后确定。

2.1 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；

2.2 选用球形粒形、吸水率低、空隙率小的洁净骨料；

2.3 适量掺用优质粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺合料或复合矿物掺合料；

2.4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；

2.5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；

2.6尽可能减少混凝土胶凝材料中的硅酸盐水泥用量。

3 高性能混凝土搅拌

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

3.2 搅拌混凝土前应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，雨天应随时抽测。

3.3 应采用卧轴式、行星式或逆流式强制搅拌机搅拌混凝土，采用电子计量系统计量原材料。投料顺序：细骨料→水泥→矿物掺合料和专用复合外加剂→搅拌→水→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。

3.4 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。

3.5 冬季搅拌混凝土，以满足最低入模温度12℃的要求。应优先采用加热水的预热方法调整拌合物温度，但水的加热温度不宜高于80℃。

3.6 炎热季节搅拌混凝土时，应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高性能混凝土运输

4.1 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。

4.2 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（夏季）或受冻（冬季）。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。

4.3 尽量减少混凝土的转载次数和运输时间。从搅拌机卸出到浇筑完毕的延续时间应以不影响混凝土的各项性能为准。

5 高性能混凝土浇筑

5.1 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应为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应高于构件本体混凝土，且水胶比不大于0.35。

5.2 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本技术条件要求的混凝土方可入模浇筑。

5.3 砼采用HB-60型混凝土输送泵浇筑。

5.4 采用斜向分层、水平分段，连续浇筑的方法。浇筑顺序为：底板砼→腹板砼→顶板砼。

从两端开始对称灌筑箱梁底板砼，再灌筑腹板及顶板混凝土，分层厚度不大于30cm，斜向坡度不大于1：3，新旧混凝土间隔时间一般不大于混凝土的初凝时间。

5.5 在灌筑腹板混凝土时，由有经验的人在箱梁内用小锤敲击内模，检查其填充密实情况，对混凝土填充不密实的地方，随时采取措施，确保混凝土填充密实。

5.6 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。

5.7 在预应力混凝土梁体浇筑过程中，随机取样制作混凝土强度和弹模试件，试件制作数量符合规定。其中箱梁混凝土试件应从底板、腹板及顶板分别取样。

6 高性能混凝土振捣

6.1 采用側振并辅以插入式振捣器振捣，插入式高频振捣器振捣混凝土时，采用垂直点振方式振捣，每点的振捣时间一般不宜超过30s，避免过振。

6.2 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 高性能混凝土养护

7.1 分蒸汽养护和自然养护两个阶段。

7.2 蒸汽养护：采用罩盖蒸汽跟踪追养法，选用2台4t/h的锅炉供汽；分静停、升温、恒温，降温四个阶段；静停时间为8-10小时（从梁体混凝土全部灌注完毕起算）、静停时间的养护温度为20-25℃（自然环境温度超过25℃不限）；升温速度不宜超过每小时10℃；恒温温度保持在50℃以下，恒温时间根据试验确定；降温速度不宜超过每小时5℃，拆模时梁体表面温度与自然环境温度之差不得大于15℃，当砼强度达到设计要求后才能脱模，脱模前得到监理工程师的批准。

7.3 自然养护：采用自动喷水系统喷雾养护；喷雾养护时间不少于28天，养护的次数随天气变化而定；冬季养护应采取保温措施，若自然环境温度低于+5℃不得对混凝土浇水。

8结论

高性能混凝土的施工质量将直接影响整个工程的质量，因此在施工中必须严格按照规范要求对高性能混凝土的配合比、高性能混凝土的搅拌、高性能混凝土的运输、高性能混凝土的浇筑、高性能混凝土的振捣、高性能混凝土的养护等方面进行控制。由于高性能混凝土的施工质量涉及原料、设计、施工工艺、气候环境等诸多因素，因此在施工过程中必须对施工的各环节进行严格的控制，对可能出现的缺陷要有充分的认识和分析，采取合适的措施和方案，从而使高性能混凝土施工中出现的问题得到解决，以确保整个工程质量。