预制箱梁混凝土的性能要求及质量控制

摘 要：本文结合新建杭州至黄山铁路客运专线32m、24m预制箱梁的预制梁场施工，其建设标准采用高速铁路类标准，简述预制箱梁混凝土的性能质量要求，并着重介绍了预制箱梁的混凝土质量控制。

关键词：混凝土;质量控制;预制箱梁

1 工程概况

新建杭州至黄山铁路客运专线，线路自杭州市江干区的杭州东站引出，经杭州市下辖的富阳市、桐庐县、建德市、淳安县和黄山市下辖的歙县、绩溪县，终点为黄山市徽州区西溪南镇的黄山北站。本标段起讫里程DK213+836.00～DK260+029.11，正线长度46.599km。预制后张法预应力混凝土单、双线简支箱梁共计522孔，其中32m后张法预应力混凝土双线简支箱梁395孔，32m后张法预应力混凝土单线简支箱梁72孔，24m后张法预应力混凝土双线简支箱梁48孔，24m后张法预应力混凝土单线简支箱梁7孔。

2 预制箱梁相关技术参数

预制箱梁模板采用底侧模与台座整体焊接在一起固定不动的模式，内模为自动液压缩放内模。预制箱梁截面类型为单箱单室箱梁，梁端顶板、底板及腹板局部内侧加厚。高速铁路桥梁中箱形梁常用跨度主要为32m、24m，其自重分别可达850t、620t。双线箱梁结构：32m箱梁长为32.6m，跨度为31.5m，截面梁高为2.686m;24m箱梁长为24.6m，跨度为23.5m，截面梁高为2.686m。单线箱梁结构：32m箱梁长为32.6m，跨度为31.5m，截面梁高为2.542m;24m箱梁长为24.6m，跨度为23.5m，截面梁高为2.542m。混凝土采用标号为C50高性能混凝土，弹性模量不低于35.5GPa，具有抗冻融、抗碳化、抗渗、抗碱-骨料反应。

3 预制箱梁混凝土质量控制

3.1 混凝土原材料质量控制

3.1.1 拌和用水

水作为混凝土中不可或缺的材料之一。水质应满足相应规范标准要求，在使用前应对水质情况进行检测，选择合格的优质拌和用水。水中溶有的杂质可能会对混凝土一下性能造成一定影响，如初终凝时间、耐久性，强度等。

3.1.2 水泥

混凝土的强度主要取决于其水泥石强度及其与骨料表面的黏结强度。优质的水泥硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。水泥凝结时间、安定性、碱含量等应符合规定，品质稳定、色泽均勺一致、强度不低于42.5级的低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐高品质水泥水泥。

3.1.3 骨料

骨料是混凝土中最主要的材料，其比重占到混凝土质量的70%～80%左右，能起到减少收缩、组成内部骨架等作用，从而保证混凝土耐久性、强度、密实度。

良好级配的骨料，能防止发生离析和严重泌水现象。

3.1.4 矿物掺合料

矿物掺合料选用优质的矿粉和粉煤灰，粉煤灰细度、矿粉比表面积满足要求，粉煤灰宜选用F类Ⅰ级，增加混凝土的流动性、包裏性、密实性。混凝土的流动性、包裏性增加了混凝土工作性，更加容易施工，保证混凝土的施工质量，同时密实性增加使混凝土强度进一步得到提高。

3.1.5 减水剂

减水剂对混凝土外观质量、强度及耐久性至关重要。高温时应选用缓凝型聚羧酸减水剂，延长砼的初凝时间，梁浇筑时分层分段时间间隔得到延长，不利于混凝土形成色差现象，减少混凝土冷缝的形成。冬季温度低时可选用标准型聚羧酸减水剂，提高混凝土强度增长速率，减少由于强度增长迟缓的制约性带来的工期影响。

3.2 混凝土配合比

3.2.1 混凝土性能指标要求

预制箱梁梁体混凝土采用混凝土设计标号为C50，弹性模量设计不低于35.5Gpa，环境类别和作用等级为T2环境，设计坍落度为160～200mm，56d电通量小于1000C，含气量为2.0%～4.0%，抗冻等级不低于F200。

3.2.2 配合比的选定

混凝土配合比不仅要满足上述技术指标要求，还应根据现场施工工艺、施工条件及环境、物资材料供应等情况合理选择调试混凝土配合比。例如现场混凝土施工采用泵送工艺，混凝土应考虑其具有良好的泵送性能;台座及模板数量不足，都会造成模板周转周期缩短，对混凝土早期强度及强度增长速率都需要纳入配合比选定条件中。

3.3 施工過程控制

3.3.1 混凝土生产运输

（1）生产设备设施。定期对设备进行维护保养，保持搅拌设备性能稳定可靠。混凝土搅拌计量设备定期应进行检定，每周每月定期对计量设备自校校准，每工班对计量设备进行零点校，保证计量系统稳定可靠，从而减少由于计量系统不准确带来的计量误差。

（2）混凝土拌和生产。预制箱梁梁体混凝土属于高性能混凝土，混凝土标号高，胶凝材料含量高，生产过程中必须充分搅拌均匀，保证搅拌时间不低于150s。混凝土搅拌各材料组分分布均匀，颜色一致。混凝土生产完后进行取样检测混凝土拌合物性能，合格后方可允许出站;检测不满足要求时，应查找原因，及时处理。

（3）混凝土运输。混凝土搅拌运输车卸完混凝土后及时清洗，并确保清洗完后混凝土搅拌运输车无废水残留。混凝土在运输过程中及到达现场后，严禁擅自加水，当混凝土工作性不能满足需要调试由专门试验人员负责。

3.3.2 混凝土浇筑施工

（1）混凝土现场测试。在浇筑前，对混凝土按频率进行抽样检测;卸料前可通过混凝土搅拌运输车二次搅拌，卸料过程由试验人员对混凝土进行现场抽样检测，以保证混凝土浇筑前的各项性能满足要求。当混凝土坍落度不足，不允许现场加水搅拌，混凝土调试工作必须由专门的试验人员完成。

（2）混凝土浇筑。混凝土浇筑应在混凝土初凝或重塑时间内完成，浇筑应逐段逐层连续进行。现场布料与振捣应达到同步，防止漏振或振捣不足发生。振捣位置根据振动器或振捣棒作用范围合理布置，控制振捣时间，使混凝土使混凝土表面无明显塌陷、有水泥浆出现、不再冒气泡，不应出现漏振、欠振、过振。

（3）混凝土养护。混凝土内外温差控制在15℃以内，养护过程中要严格控制。混凝土失水会影响水泥的水化反应，使混凝土强度增长速率减缓及最终形成强度出现下降。

参考文献：

[1]苏传菊，孙养俊.高强高性能混凝土配合比设计技术研究[J].铁道建筑，2006（5）：90-91.

[2]赵国启.基于水泥化学分析调整减水剂组分以改善混凝土滞后泌水的方法[J].建材与装饰，2019，05（37）：39.

作者简介：曾群辉（1984-），男，汉族，江西抚州人，本科，工程师，从事研究方向或职业：工程材料试验检测。