客運(yùn)專線鐵路橋梁箱梁高性能混凝土施工技術(shù)總結(jié)

黃保林

摘要：目前興建的客運(yùn)專線鐵路中橋梁工程占據(jù)很大比重，而橋梁中大量使用了預(yù)制簡(jiǎn)支箱梁，由于現(xiàn)在對(duì)橋梁主體要求壽命達(dá)到100年，所有的主體結(jié)構(gòu)混凝土均采用具有高強(qiáng)度、高耐久特性的高性能混凝土。

關(guān)鍵詞：混凝土；攪拌；澆筑

1 混凝土的攪拌

混凝土攪拌是指將各種組成材料拌制成質(zhì)地均勻、顏色一致、具備一定流動(dòng)性的混凝土拌和物。由于混凝土配合比是按照細(xì)骨料恰好填滿粗骨料的間隙，而水泥漿又均勻地分布在粗細(xì)骨料表面原理設(shè)計(jì)地，如混凝土制備地不均勻就不能獲得密實(shí)地混凝土，影響混凝土地質(zhì)量，所以攪拌是混凝土施工工藝過(guò)程中很重要地一道工序。

混凝土原材料應(yīng)嚴(yán)格按照施工配合比要求進(jìn)行準(zhǔn)確稱量，稱量最大允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定（按重量計(jì)）：膠凝材料（水泥、摻和料等）±1%；外加劑±1%；粗、細(xì)骨料±2%；拌合用水±1%。

2 混凝土的運(yùn)輸

混凝土運(yùn)輸過(guò)程中必須確?；炷辆鶆蛐裕\(yùn)到澆筑地點(diǎn)時(shí)不分層、不離析、不漏漿，并具有要求的坍落度和含氣量等工作性能。當(dāng)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的混凝土發(fā)生離析現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)在澆筑前對(duì)混凝土進(jìn)行二次攪拌，但不得再次加水。

采用攪拌輸送車運(yùn)輸至制梁臺(tái)座附近然后就近采用混凝土輸送泵結(jié)合布料機(jī)對(duì)預(yù)制梁進(jìn)行布料澆筑。泵送時(shí)輸送管路的起始水平段長(zhǎng)度不應(yīng)小于15m，除出口處采用軟管外，輸送管路其他部分不得采用軟管或錐形管。輸送管路應(yīng)固定牢固，且不得與模板或鋼筋直接接觸。泵送過(guò)程中，混凝土拌和物應(yīng)始終連續(xù)輸送。

混凝土宜在攪拌后60min內(nèi)泵送完畢，且在1/2初凝時(shí)間前入泵，并在初凝前澆筑完畢。因各種原因?qū)е峦１脮r(shí)間超過(guò)15min，應(yīng)每隔4～5min開泵一次，使泵機(jī)進(jìn)行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)開動(dòng)料斗攪拌器，防止斗中混凝土離析。如停泵時(shí)間超過(guò)45min，應(yīng)將管中混凝土清除，并用壓力水或其他方法沖洗管內(nèi)殘留的混凝土。

3 混凝土的澆筑

混凝土澆筑要保證混凝土的均勻性和密實(shí)性，要保證結(jié)構(gòu)的整體性、尺寸準(zhǔn)確和鋼筋、預(yù)埋件的位置正確，拆模后混凝土表面要平整、光潔。

預(yù)制梁混凝土澆筑采用整體一次性澆筑，為保證混凝土的澆筑質(zhì)量，混凝土澆筑前應(yīng)做好準(zhǔn)備工作：制定澆筑工藝，明確結(jié)構(gòu)分段分塊的間隔澆筑順序和鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度的控制措施：混凝土澆筑采用縱向分段、水平分層連續(xù)澆筑，由一端向另一端循序漸進(jìn)的施工方法；澆筑順序?yàn)楦拱迮c底板交接處→底板→腹板→頂板，澆筑時(shí)兩側(cè)對(duì)稱同步進(jìn)行。澆筑厚度不得大于40cm，分段長(zhǎng)度6m～8m。根據(jù)箱梁截面特征確定必要的混凝土溫度監(jiān)控措施：分別在梁端和跨中的底板、腹板、頂板設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)，對(duì)梁體混凝土的各部溫度進(jìn)行監(jiān)控。

混凝土拌和物入模溫度宜在5～30℃，模板溫度宜在5～35℃；炎熱氣候條件下，應(yīng)避免模板和新澆混凝土受陽(yáng)光直射，盡可能安排在傍晚澆筑而避開炎熱的白天，也不宜在早上澆筑以免氣溫升到最高時(shí)加劇混凝土的內(nèi)部溫升。

梁體灌筑時(shí)間不宜超過(guò)6h或不得超過(guò)混凝土的初凝時(shí)間。

施工機(jī)械（具）及施工人員的足量配備、合理分配安排：為了有效的控制混凝土施工過(guò)程，消滅施工盲點(diǎn)，對(duì)混凝土施工機(jī)具及人員進(jìn)行合理安排，確定機(jī)具人員數(shù)額及分配位置。

按照施工經(jīng)驗(yàn)及澆筑梁的工作量對(duì)人員有以下安排：頂板：振搗人員12人、布料人員2人、指揮1人、抹面人員若干、其他輔助人員若干；底板：振搗人員6人，指揮1人、抹面人員若干、其他輔助人員若干。每人員配備相應(yīng)的施工機(jī)具。

兩臺(tái)布料機(jī)分別從梁的一端向另一端沿腹板方向布料。當(dāng)混凝土澆筑到高于底板混凝土?xí)r，改用從內(nèi)模頂?shù)念A(yù)留孔布料，振搗采用插入式振搗棒振搗。梁端兩腹板混凝土澆筑時(shí)，采用同步對(duì)稱澆筑腹板混凝土，防止兩邊混凝土面高低懸殊，造成內(nèi)模偏移。腹板澆筑完成后，開始澆筑頂板混凝土。頂板混凝土也從一端向另一端連續(xù)一次澆筑完成。

4 混凝土振搗

混凝土拌和物澆筑以后，需經(jīng)振實(shí)成型后才能賦予混凝土制品或結(jié)構(gòu)一定的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。強(qiáng)度、抗凍性、抗?jié)B性、耐久性等皆與密實(shí)成型的好壞有關(guān)。

采用插入式振搗器和附著式振搗器聯(lián)合振搗。振搗過(guò)程中，應(yīng)避免重復(fù)振搗，防止過(guò)振。應(yīng)加強(qiáng)檢查模板支撐的穩(wěn)定性和接縫的密合情況，防止在振搗混凝土過(guò)程中產(chǎn)生漏漿。采用插入式振搗器振搗混凝土?xí)r，插入式振搗器的移動(dòng)間距不宜大于振搗器的作用半徑的1.5倍（40cm～60cm），且插入下層混凝土內(nèi)的深度宜為50～100mm，與側(cè)模應(yīng)保持50～100mm的距離。當(dāng)振動(dòng)完畢需變換振搗棒在混凝土拌和物的水平位置時(shí)，應(yīng)邊振動(dòng)邊豎向緩慢提出振動(dòng)棒，不得將振搗棒放在拌和物內(nèi)平拖。不得用振搗棒驅(qū)趕混凝土。每一振點(diǎn)的振搗延續(xù)時(shí)間宜為20～30s，以混凝土不再沉落，不出現(xiàn)氣泡，表面呈現(xiàn)浮漿為度，防止過(guò)振、漏振?；炷琳駬v完成后，應(yīng)及時(shí)修整、抹平梁體頂面，待定漿后再抹第二遍并壓光。抹面時(shí)嚴(yán)禁灑水，并應(yīng)防止過(guò)度操作影響表層混凝土的質(zhì)量。預(yù)制梁在澆筑混凝土過(guò)程中，應(yīng)隨機(jī)取樣制作標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)和施工用混凝土強(qiáng)度、彈性模量試件，并應(yīng)從箱梁底板、腹板和頂板處分別取樣。施工試件應(yīng)隨梁體或在同樣條件下振動(dòng)成型、養(yǎng)護(hù)，28d標(biāo)準(zhǔn)試件按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)辦理。

5 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑后，如氣候炎熱、空氣干燥，不及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，混凝土中水分會(huì)蒸發(fā)過(guò)快，形成脫水現(xiàn)象，會(huì)使已形成膠凝體的水泥顆粒不能充分水化，不能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的結(jié)晶，缺乏足夠的黏結(jié)力，從而會(huì)在混凝土表面出現(xiàn)片狀或粉狀脫落。此外，在混凝土尚未具備足夠的強(qiáng)度時(shí)，其中水分過(guò)早的蒸發(fā)還會(huì)產(chǎn)生較大的收縮變形，出現(xiàn)干縮裂紋，影響混凝土的耐久性和整體性。所以混凝土澆筑后初期階段的養(yǎng)護(hù)非常重要，混凝土終凝后應(yīng)立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

混凝土養(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)混凝土的濕度和溫度控制，盡量減少表面混凝土的暴露時(shí)間，及時(shí)對(duì)混凝土暴露面進(jìn)行緊密覆蓋，防止表面水分蒸發(fā)。暴露面保護(hù)層混凝土初凝前，用抹子搓壓表面至少二遍，使之平整后進(jìn)行覆蓋，此時(shí)應(yīng)注意覆蓋物不要直接接觸混凝土表面，直至混凝土終凝為止?；炷翈ｐB(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)采取帶模包裹、澆水、噴淋灑水或通蒸汽等措施進(jìn)行保濕、潮濕養(yǎng)護(hù)，保證模板接縫處不致失水干燥?；炷敛鹉：?，應(yīng)對(duì)混凝土采用蓄水、澆水或覆蓋灑水等措施進(jìn)行潮濕養(yǎng)護(hù)，也可在混凝土表面處于潮濕狀態(tài)時(shí)，迅速采用土工布等材料將暴露面混凝土覆蓋或包裹?；炷琉B(yǎng)護(hù)期間應(yīng)注意采取保溫措施，防止混凝土表面溫度受環(huán)境因素影響（如曝曬、氣溫驟降等）而發(fā)生劇烈變化。養(yǎng)護(hù)期間混凝土的芯部與表層、表層與環(huán)境之間的溫差不宜超過(guò)15℃?；炷琉B(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)對(duì)有代表性的結(jié)構(gòu)進(jìn)行溫度監(jiān)控，定時(shí)測(cè)定混凝土芯部溫度、表層溫度以及環(huán)境的氣溫、相對(duì)濕度、風(fēng)速等參數(shù)，并根據(jù)混凝土的溫度和環(huán)境參數(shù)的變化情況及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)制度，嚴(yán)格控制混凝土的內(nèi)外溫差滿足要求。

6 混凝土的拆模

模板的拆除時(shí)間應(yīng)根據(jù)拆模后對(duì)混凝土的影響來(lái)確定。拆模后混凝土不得有能量測(cè)到的撓度或扭動(dòng)，更不能因拆除支撐或拆模作業(yè)使混凝土產(chǎn)生明顯的損壞。

混凝土構(gòu)件的拆模時(shí)間一般應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度以及構(gòu)件特征確定?；炷敛鹉８鶕?jù)同條件養(yǎng)護(hù)試件的強(qiáng)度進(jìn)行控制，混凝土拆模應(yīng)符合下列情況：模板在混凝土強(qiáng)度達(dá)到60%以上后方可拆除。預(yù)留孔洞應(yīng)在混凝土強(qiáng)度能保證構(gòu)件和孔洞表面不發(fā)生塌陷和裂縫時(shí)，方可拆除。

7 混凝土缺陷防治

混凝土需要進(jìn)行修補(bǔ)處理的缺陷可能包括：各種不同面積和不同深度的未搗實(shí)部位，拆模造成的損傷，螺栓孔、模板接縫上的錯(cuò)臺(tái)、模板變形后產(chǎn)生的鼓脹等。

為了盡量避免混凝土完成后的修補(bǔ)，對(duì)混凝土缺陷實(shí)行預(yù)防為主、防治結(jié)合的措施。對(duì)混凝土的振搗工作人員進(jìn)行合理的安排并加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控可以有效的消除混凝土的未搗實(shí)部位的產(chǎn)生。加強(qiáng)對(duì)模板質(zhì)量的控制，并對(duì)拆模的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行控制，在強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60%時(shí)進(jìn)行拆模，防止由于立模、拆模引起的質(zhì)量缺陷。

8 混凝土實(shí)體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢驗(yàn)

混凝土實(shí)體結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)主要有表面裂縫或鋼筋保護(hù)層厚度。

用肉眼或放大鏡觀察實(shí)體結(jié)構(gòu)表面是否存在非外力裂縫。當(dāng)混凝土表面出現(xiàn)非外力裂縫時(shí)，普通混凝土結(jié)構(gòu)表面的裂縫最大寬度不得大于0.20mm，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)不得出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫。采用無(wú)損檢測(cè)方法進(jìn)行混凝土保護(hù)層厚度的檢測(cè)（當(dāng)對(duì)混凝土保護(hù)層厚度檢測(cè)結(jié)果有懷疑時(shí)，可采用局部破損的方法進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核結(jié)束后對(duì)破損部位進(jìn)行及時(shí)修復(fù)），檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。