高性能混凝土施工及质量管理控制措施探究

张跃君（中铁二十三局集团第四工程有限公司　四川成都　610015）

高性能混凝土施工及质量管理控制措施探究

张跃君
（中铁二十三局集团第四工程有限公司四川成都610015）

混凝土是道路桥梁工程中用量最大的建筑材料之一，随着我国道路桥梁工程建设规模日益增大，对混凝土的需求也随之增加。高性能混凝土作为目前全世界性能最为全面的混凝土广泛应用于道路桥梁工程。它结合了混凝土的技术特性和可持续发展的趋势，是今后混凝土技术的发展方向。本文介绍了高性能混凝土施工和质量管理控制措施，供相关人士分析。

高性能混凝土；施工；质量管理控制

1　引言

高性能混凝土是一种新型高技术混凝土。与普通混凝土相比，高性能混凝土拥有更好的抗拉、抗弯、抗裂及耐腐蚀、耐磨、耐冲击、耐疲劳、高韧等显著特性，满足了桥梁工程建设所强调的安全性、实用性和耐久性要求，因此对于混凝土的质量有严格的要求。在施工过程中，特别是原材料要求极为严格，混凝土配制、搅拌、运输、浇筑、养护都极为重要。本文将从高性能混凝土的原料选择、施工过程以及后期养护等方面来阐述高性能混凝土的施工技术的缺陷并提出相应措施。

2　高性能混凝土的优良特性

高性能混凝土是在普通混凝土的基础上发展起来的，不同于普通混凝土更加注重强度、使用时间的要求，高性能混凝土把耐久性放在第一位。高性能混凝土指标主要包括四个方面：①高耐久性；②强度大；③稳定性好；④性价比高。

2.1高耐久性

混凝土的耐久性是指混凝土抵抗外界环境作用并使其使用性能和外观完整性保持良好从而维持混凝土结构的安全，保证其正常使用寿命的能力。混凝土的耐久性直接影响道路桥梁的使用年限，高性能混凝土拥有很高的耐久性，能帮助道路桥梁抵抗各种化学侵蚀作用。据可靠研究称，使用高性能混凝土的道路桥梁工程实体，安全使用年限可达50～100年。

2.2强度大

如今，大跨度桥梁、重载公路等的建设越来越多，为保证使用安全则混凝土强度等级必须非常高。高性能混凝土通过改善混凝土界面结构大大提高了混凝土的强度，在道路桥梁工程建设中展现了其优越性。

2.3稳定性好

桥梁工程是城市基础设施建设的主要组成部分，其在使用过程中需要反复承受较大的荷载。而桥梁工程结构的承受能力主要取决于混凝土的稳定性，高性能混凝土使用高效减水剂并调整原材料配比以改善混凝土稳定性，避免因温度和受力变化造成混凝土破坏从而引起工程结构变形等现象。

2.4性价比高

同样满足铁路工程强度时，高性能混凝土大大节约了材料的消耗量，从而降低了施工成本。有的高性能混凝土如粉煤灰高性能混凝土（将粉煤灰作为矿物参合料）充分利用工业废料，将可持续发展与技术性能紧密结合，节约了资源。因此，与其他混凝土相比，高性能混凝土普遍具有更好的性价比。

3　实例分析高性能混凝土施工及质量控制措施

3.1工程概况

某铁路工程线路平坦，长度为168.927km，有特大桥1座、大桥10座、中桥28座、小桥19座、箱形桥30座，公路跨线桥3座，共计91座。涵洞分布于整个标段，正线涵洞441座，改移道路涵洞11座，设备涵洞2座，共计454座。桥涵及附属混凝土总量为30万m3。

3.2高性能混凝土原材料的选取

3.2.1水泥的选取

该工程选用硅酸盐水泥。水泥中C3A含量应不大于8%，细度控制在10%，碱含量小于0.8%。为了更好地达到各项指标，水泥的存放时间以3d为宜。

3.2.2粗骨料的选取

选用本工程的粗骨料时，要控制大骨料的含量，大骨料的含量超标，将直接影响保护层外侧混凝土的质量，会导致混凝土的表面产生干裂纹。粗骨料选取标准如表1所示。

表1　粗骨料选取标准

3.2.3细骨料的选取

对于该铁路工程来说，细骨料应选用处于级配区的中粗河砂，砂的细度模数要求为2.6～3.0。

3.3掺合料的选取

本工程的掺合料选用矿物掺合料，矿物掺合料的品种宜为粉煤灰、磨细粉煤灰、矿渣粉或硅灰。其中对于粉煤灰有着较为严格的要求，其选取标准如表2所示。

表2　粉煤灰选取标准

3.4外加剂的选取

本工程的外加剂采用聚羧酸系列产品，对于外加剂的选取标准如表3所示。

表3　外加剂选取标准

3.5高性能混凝土配合比优化与确定

在本工程的高性能混凝土配合比设计过程中，秉持减少水泥用量，降低用水量，较低水胶比的理念，采用高效减水剂与粉煤灰活性掺合料，提高混凝土施工性、密实性，降低碱骨料反应，达到混凝土抗裂性等设计要求。根据设计图纸的相关要求对混凝土进行设计、试配。经过多次的试配与优化，最后确定下来的混凝土配合比，如表4所示。

表4　混凝土配合比

该组混凝土试验结果：坍落度为240mm，扩展度550mm，流动性、保水性和黏聚性良好，符合泵送混凝土的要求，含气量2.3%，碱含量为2.178kg/m3，氯离子含量为0.02%，56d电通量为758.5C，抗裂等级为Ⅰ级，28d抗压强度为54.3MPa，满足70年的耐久性设计要求。

3.6混凝土的生产调度管理

高性能混凝土在运送途中，运输车应保持2～4r/min的慢速转动，为减少混凝土坍落度损失，保持混凝土必要的工作性，运输延续时间不得超过规定时间。对运到浇筑地点的混凝土应进行坍落度检查，混凝土坍落度应为140～160mm。泵送混凝土操作应符合泵送混凝土的相关规定，先用同水胶比砂浆润滑管道，避免人为因素造成堵管。

温度从以下四方面控制：

（1）在高温季节为防止坍落度损失过大（影响使用），采取对集料遮荫或围盖和喷水冷却，并对其它组成成份遮荫或围盖，对拌和站、输送泵搭棚遮荫。

（2）对混凝土输送泵管道用湿草袋等覆盖，防止因输送管道温度过高造成高性能混凝土坍落度损失过大影响施工。

（3）对拌和水冷却，对与混凝土接触的模板、钢筋、钢法兰盘及其它表面在混凝土浇筑前覆盖湿麻布和喷雾状水冷却至30℃以下，使混凝土的入模温度不超过30℃。

（4）适当选择浇筑时间，分层浇筑等技术措施来降低混凝土温度。

3.7混凝土浇筑

高性能混凝土在施工前应针对本工程的施工条件、工程特点和气候环境条件等编制详细的施工方案，方案应具有针对性和可行性。本工程对于较深的剪力墙、柱子的分层浇筑厚度为50cm，混凝土浇筑高度大于2m应采取滑槽和串筒等来辅助放料，避免混凝土因高度过大出现离析现象。由东向西分层分段连续地浇筑前移。在混凝土浇筑前，应对模板和钢筋安装质量进行验收，特别是模板的刚度以及钢筋保护层厚度等项目的检查，确保验收合格后方可进行混凝土施工。严格控制混凝土的浇筑间歇时间，一般间歇时间不宜超过90min，上下层混凝土的衔接应紧密，采取二次振捣法。由于高性能混凝土的抗裂性要求，施工中不得随意留置施工缝，应严格按照设计的后浇带进行划分；对于底板等部位混凝土应采取二次抹面的工艺，使得混凝土表面的空隙完全闭合；对于大体积混凝土还应注意布置循环冷却水系统或者温度监测系统。在混凝土浇筑过程中应确保混凝土振捣密实，确保混凝土的抗裂性。

3.8加强混凝土养护质量控制

混凝土浇筑完成后，应做好保温保湿养护工作。主要从四方面入手：

（1）根据施工对象、环境、水泥品种、外加剂以及混凝土性能的不同提出具体的养护方案，各类混凝土结构的养护措施及养护时间遵守相关规范的规定。

（2）当新浇结构物与流动水接触时，采取防水措施，保证混凝土在规定的养护期之内不受水的冲刷。

（3）拆模后的混凝土立即使用保温保湿的无纺土工布或麻袋覆盖，保温保湿洒水养护，每天洒水次数视环境湿度而定，洒水以能保证混凝土表面经常处于湿润状态为准，保证混凝土质量。

（4）混凝土早期养护，派专人负责，使混凝土处于湿润状态，浇洒养护水时，水的温度与混凝土表面温度之差不应大于15℃，当环境温度低于5℃，不得对混凝土表面洒水。

4　结束语

本工程的C35P8高性能混凝土通过对原材料的正确选用，采用优化后的混凝土配合比，减少水泥和拌合水用量，合理采用缓凝高效后期释放型减水剂，确保混凝土的体积稳定性和混凝土强度；在施工过程中，通过加强混凝土配合比优化，加强混凝土的调度管理，加强混凝土原材料、浇筑和养护等施工环节的质量控制等措施，使得高性能混凝土的施工质量得以保证，从而确保工程质量。

[1]尚科文，赵丹丹.工民建及水工建筑混凝土施工的质量管理与控制研究[J].青春岁月，2011（14）：367.

[2]王兴.高性能混凝土施工质量过程控制研究[J].房地产导刊：中，2014 （9）：106.

[3]王贤乐.客运铁路专线高性能混凝土施工质量控制技术研究[J].科技创新导报，2010（19）：73～74.

TU755

A

1673-0038（2015）51-0249-02

2015-12-6

张跃君（1982-），男，中级，大学本科，主要从事铁路桥梁工程建设及管理工作。