摘要：主要介紹鐵路客運專線高性能混凝土的原材料控制，配合比設計、攪拌和運輸、澆筑、養護、拆模、缺陷處理等環節的控制要點。

　　關鍵詞：高性能砼,施工,控制

　　高性能混凝土以耐久性為設計指標，具有高工作性、高抗滲性、高耐久性和體積安定性，近年來越來越受到建筑業的廣泛關注，已逐漸應用在鐵路、公路、房建、水利等基礎建設工程中，我國的鐵路客運專線的主體結構圬工均采用高性能混凝土，因此對高性能混凝土施工控制成為鐵路客運專線能否實現百年大計的關鍵，本文僅淺述鐵路客運專線高性能混凝土的原材料控制，配合比設計、攪拌和運輸、澆筑、養護、拆模、缺陷處理等環節的控制要點。

　　一、原材料控制

　　（一）原材料選定

　　1.膠凝材料

　　水泥選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，礦物摻合料宜選用礦粉、粉煤灰等。有耐硫酸鹽侵蝕要求的混凝土也可選用抗硫酸鹽水泥或高抗硫酸鹽水泥。不宜使用早強水泥。水泥的技術條件均應符合《鐵路混凝土結構混凝土設計規定》及《高性能混凝土暫行技術條件》的相關要求。

　　2.細骨料

　　選用級配合理、質地均勻堅固、吸水率低、空隙率小、堿活性合格的潔凈天然河砂。

　　3.粗骨料

　　選用級配合理、粒形良好、質地均勻堅固、線脹系數小、堿活性合格的潔凈碎石，粗骨料最大公稱粒徑不超過鋼筋混凝土保護層厚度的2/3，且不得超過鋼筋最小間距的3/4。

　　粗骨料采用二級或多級級配，其松散堆積密度大于1500Kg/m3，緊密空隙率小于40%。

　　4.外加劑

　　混凝土外加劑采用減水率高、坍落度損失小、適量引氣、能明顯提高混凝土耐久性且質量穩定的產品。外加劑與水泥之間應具有良好的相容性。

　　5.混凝土用水

　　混凝土拌和及養護用水均要化驗合格。

　　（二）原材料保管與檢查頻率

　　1.水泥采用大型儲料罐保存，每廠家、每品種、每批號檢查供應商提供的質量證明文件，抽樣試驗檢驗頻率：對于同廠家、同品種、同強度等級、同出廠日期且連續進場的散裝水泥每500t(袋裝水泥每200t)為一批，不足上述數量時也按一批計。

　　2.連續進場的同料源、同品種、同規格的粗細骨料每400m3(或600t)為一批，不足上述數量時也按一批計。其中細骨料有機物每3個月檢驗一次。

　　3.同廠家、同品種、同出廠日期的產品每50t為一批，不足50t時也按一批計。

　　4.拌和用水：同一水源的漲水季節檢驗一次或同一水源的水使用達一年檢驗一次。

　　5．對攪拌站地砂石料場必須進行硬化處理，砂石應分區存放，同時要分已檢區和待檢區。上方要求防雪避雨棚，棚內隔強設高度線標，配溫度計。根據天氣情況可采用降溫、升溫設施。

　　二、高性能混凝土配合比設計

　　根據混凝土原材品質、設計強度等級、耐久性以及施工工藝對工作性的要求，通過試配、調整等步驟選定。配制的混凝土應滿足設計強度、耐久性等質量要求。

　　為提高混凝土性能，一般情況下，礦物摻和料不宜小于膠凝材料的20%。當混凝土中粉煤灰大于30%時，混凝土的水膠比不宜大于0.45。預應力混凝土以及處于凍融環境中的混凝土的粉煤灰摻量不宜大于30%。C30及以下的混凝土的膠凝材料總量不宜高于400kg/m3，C35～C40混凝土不宜高于450kg/m3，C50及以上混凝土不宜高于500kg/m3。不同侵蝕環境的素混凝土、鋼筋混凝土及預應力混凝土的水膠比、膠凝材料用量要滿足暫行技術條件外，其骨料堿-硅酸反應、最大堿含量、電通量和抗凍性、抗裂性要要符合耐久性設計暫行規定。

　　當混凝土的原材料品質、施工環境氣溫發生較大變化時，應及時調整混凝土配合比。

　　三、混凝土的攪拌

　　進行混凝土施工前，施工隊須向拌合站提出混凝土供應計劃（數量和連續生產時間），通過計算機自動生產管理的拌合站應按計劃要求備夠原材料，試驗室要檢驗砂及碎石的含水率，以調整混凝土施工配合比，將混凝土施工配料單通知拌合站，掛牌生產。攪拌站的砂石料場已全部硬化且做到分區存放，上方搭設防雪避雨棚，棚內有溫度計，隔墻上標有示高線。

　　1.混凝土的計量

　　混凝土開盤前必須檢驗計量的準確性。檢查辦法：可將各種材料先用磅秤稱其重量，然后送入拌合站單相運行檢查，復核自動計量部分。混凝土開盤前各種計量器具必須達到規定精度：水泥不大于±1%，粗、細骨料不大于±2%，水、外加劑不大于±1%。

　　2.混凝土的拌合

　　由于攪拌機有吸漿現象，因此在拌合第一盤混凝土前應使攪拌機空載運轉正常后加入清水轉動2-3min，使攪拌機筒壁，葉片全部濕潤，然后排除筒內水再上料。但粗骨料減少50%，以使砂漿布滿攪拌機筒壁和葉片，防止第一盤混凝土中砂漿損失。第二盤開始按原配合比進行拌合。

　　四、混凝土輸送

　　運輸便道應保持通暢，混凝土運輸車行進中以2-4r/min的轉速攪動，運到現場后高速旋轉20-30s后再放料，攪拌后的混凝土宜在60分鐘內泵送完畢，且在1/2初凝時間（需試驗室提供）內泵完，并在初凝前澆筑完，每班完工后及時清洗罐。

　　五、混凝土澆筑

　　1)混凝土澆筑前的檢查：

　　必須高度重視檢查工作，按照有關規定和檢查表進行工序檢查。檢查人員應高度負責，重點檢查以下幾項：要檢查模板支撐，模板堵漏質量，鋼筋綁扎及保護層的設置，預埋件，預留孔洞位置的準確性，模內有無雜物；檢查澆筑混凝土用的漏斗，串筒分布是否滿足澆筑順序；檢查無誤后，需用水沖洗后，才能澆筑；同時要檢查振搗人員分工定位情況。

　　①澆筑前基礎處理：將基礎上松動的巖塊及雜物、泥塊清除干凈，并采取防、排水措施，按有關規定填寫檢查記錄。對干燥的非黏性土基面，應用水濕潤；對未風化的巖石，應用水清洗，但其表面不得積水。

　　②墊塊：構件側面及底面的墊塊應至少為4個/m2,綁扎鋼筋和墊塊的鐵絲頭不得伸入保護層內。不使用砂漿墊塊，可使用工字形UPVC墊塊和細石混凝土墊塊。

　　2)澆筑：

　　①分層澆筑及施工縫處理：混凝土應分層澆筑，厚度為30cm,澆筑時不得隨意留施工縫，當允許間歇時間超時應按施工縫處理。

　　②混凝土振搗：搗固人員須經培訓后上崗，要定人、定位、定責任，分工明確，尤其是鋼筋密布部位、端模、拐角及新舊混凝土連接部位指定專人進行搗固，操作人員要固定。插入式振搗器移動間距不能大于作用半徑的1.5倍，且插入下層混凝土深度為50-100mm,與側模間距為50-100mm。每一振點振搗時間宜為20-30秒，振搗到混凝土表面出現灰漿和光澤使混凝土達到均勻為止，防止過振或漏振，抽出振搗棒時要緩慢些，不得留有孔隙。不得用振搗棒放在拌和物內平托和驅趕混凝土，也不得碰撞模板、鋼筋及預埋件。

　　六、混凝土拆模

　　1)折模及鑿毛處理必須等主管工程師同意方可進行。

　　2)側模應在混凝土強度達到2.5MPa以上,且其表面及楞角不因拆模而受損傷時方可拆除。

　　3)混凝土內部開始降溫前及內部溫度最高時不得拆模；結構或構件芯部混凝土與表層混凝土之間的溫差、表層混凝土與環境之間的溫差大于20℃（預應力箱梁溫差大于15℃）時不宜拆模；大風或氣溫急劇變化時不宜拆模；在炎熱和大風干燥季節，應采取逐段拆模、邊拆邊蓋。

　　4)拆模宜按立模順序逆向進行，不得損傷混凝土，并減少模板破損。當模板與混凝土脫離后，方可拆卸、吊運模板。拆模時不得影響或中斷混凝土的養護工作。

　　5)芯模或預留孔的內模須在混凝土強度能保證構件和孔洞表面不發生塌陷和裂縫時，方可拆除。

　　七、混凝土養護

　　混凝土的養護分自然養護和蒸氣養護。混凝土養護期間，應重點加強混凝土的濕度和溫度控制，盡量減少表面混凝土的暴露時間，及時對混凝土自然養護：混凝土澆終凝后，為防止日曬、雨淋等影響，應立即用篷布或塑料布蓋好，等混凝土初凝后灑水自然養護，保持表面濕潤。夏季應每隔0.5-1.0小時對外、內側模用高壓水沖澆降溫，拆模后應對混凝土表面灑水并覆蓋土工布養護，養護時間由工地試驗室根據養護參數確定并書面通知。

　　混凝土帶模養護期間，采取帶模包裹澆水、噴淋灑水或通蒸氣措施進行養護，保證模板接縫處不至失水干燥。為順利拆模，在混凝土澆筑24-48h后略微松開模板，并繼續澆水養護至拆模后，采用蓄水、噴灑等措施時間由試驗室按高性能混凝土要求養護時間通知施工隊。

　　混凝土養護期間，應注意采取保溫措施，結構或構件芯部混凝土與表層混凝土之間的溫差、表層混凝土與環境之間的溫差不大于20℃（截面較為復雜溫差不大于15℃）。

　　八、混凝土缺陷處理

　　1)拆模后若混凝土表面出現粗糙、不平整、蜂窩孔洞、疏松麻面和缺棱掉角等缺陷或不良外觀時，不準擅自抹灰掩蓋，要及時報告監理和業主，同時認真分析原因。經有關部門批準的技術方案后才能進行修補。

　　2)修補或填充的混凝土應與本體混凝土表面緊密結合，在填充、養護和干燥后，所有填充物應堅固、無收縮開裂或產生鼓形區，表面平整且與相鄰表面平齊，達到工程技術規范要求的相應等級及標準的要求。修補后混凝土的耐久性不得低于本體混凝土。

　　九、施工后檢驗

　　用肉眼或放大鏡觀察實體結構表面是否存在非外力裂縫。如存在，最大寬度不得大于0.2mm，無破損檢測、鉆芯取樣實測電通量、抗凍性檢測要符合設計要求。

　　抽檢頻率：對于表面裂縫寬度和混凝土保護層厚度，每一構件不少于20個點，混凝土用量小于1.0m3構件隨機抽取5%進行檢測，單個構件不少于5個點。對于電通量，同標段、同施工工藝、同配合比混凝土至少進行一次抽檢。

　　十、高性能混凝土雨季施工

　　在雨季之前，制訂必要的防雨、防洪措施，備足水泥、砂、碎石等主要材料，為施工人員配備必要的勞動保護用品，以期達到連續施工，不間斷生產。

　　混凝土澆筑前要了解氣象情況，盡量避開雨期澆筑，并要備有一定數量的塑料薄膜，防止混凝土突遇大雨的沖襲。

　　如遇暴雨或大雨則停止混凝土施工。雨后進行混凝土施工時，要測定砂、石含水量并據此調整水灰比，保證混凝土質量。

　　十一、高性能混凝土高溫季節施工

　　在高溫季節，根據坍落度實際量測（損失）情況適當增加用水量，并采取對集料遮蔭或圍蓋和噴水冷卻，對其它組成成分遮蔭或圍蓋，對拌和站、輸送泵搭棚遮蔭，對混凝土輸送泵管道包裹保溫隔熱棉被套、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℃。

　　十二、高性能混凝土冬季施工

　　1)當環境晝夜平均氣溫連續三天低于5℃或最低氣溫低于-3℃時,進入冬季施工,當用普通硅酸鹽水泥配制的混凝土抗壓強度達到設計強度30%前,混凝土不得受凍；當混凝土強度未達到5MPa前,也不得受凍，浸水條件下的混凝土開始受凍時，其強度不得小于設計強度的75%。

　　2)可通過熱工計算確定在養護期間對不需加熱混凝土的摻外加劑法。

　　3)攪拌混凝土前，應先進行熱工計算，選用冬季施工配合比等有效措施，并經試拌確定水和骨料需要預熱的最高溫度，保證混凝土入模溫度不低于5℃。

　　4)骨料中無冰雪、凍塊及易被凍裂的礦物質。攪拌前及停止攪拌后，應用水沖洗攪拌機鼓筒。混凝土攪拌時間較常溫施工延長50%左右。

　　5)混凝土澆筑前，應清除模板及鋼筋上的冰雪和圬垢。當舊混凝土面和外露鋼筋（預埋件）暴露在冷空氣中時，應對距離新、老混凝土施工縫1.5m范圍內的舊混凝土和長度在1.0m范圍內的外露鋼筋（預埋件）進行防寒保溫。當混凝土不需要加熱養護，且在規定的養護期內不致凍結時，對于非凍脹性地基或舊混凝土面，可直接澆筑混凝土。

　　6)混凝土開始養護溫度不得低于5℃，細薄截面結構不宜低于10℃。所采用的保溫措施應使混凝土的溫度下降到0℃以前達到第一條規定。

　　7)混凝土澆筑成型后，應立即防寒保溫。特別是對結構的邊棱隅角加強覆蓋保溫，迎風面應采取防風措施。

　　8)位于基坑中的混凝土，當地下水位較高時，可待頂面混凝土初凝后，采用放水淹沒的方法養護。但當基坑地下水位超出混凝土頂面的高度小于冰層厚度時，不得放水養護。

　　9)拆除模板和保溫層應符合如下規定:當混凝土強度達到2.5MPa且強度符合第一條規定后方可拆除模板;混凝土與環境溫差不得大于15℃,當溫差在10℃以上但低于15℃時,拆模后表面應覆蓋。

　　10)定期檢測水、外加劑及骨料加入攪拌機時的溫度，以及混凝土攪拌、澆筑時的環境溫度，每一工作班至少檢測4次。室外氣溫及施工溫度應每晝夜定時、定點觀測4次。

　　參考文獻

　　[1]鐵路混凝土工程技術指南（鐵建設[2010]241號）

　　[2]鐵路混凝土結構耐久性設計規范（TB1005-2010）

　　[3]客運專線高性能混凝土暫行技術條件