淺析跨巨龍大道（60m+100m+100m+60m）連續(xù)梁橋混凝土施工的質(zhì)量控制

王元安

（中國(guó)水利水電第八工程局有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410004）

1 概述

武漢市軌道交通21號(hào)線工程途徑武漢市江岸、黃陂和新洲三個(gè)區(qū)，兩端均預(yù)留延伸條件，從江岸區(qū)后湖大道至新洲區(qū)金臺(tái)，線路全長(zhǎng)34.864km，共設(shè)車(chē)站15座，一段一場(chǎng)，其中地下站5座，位于江岸區(qū)，高架站10座，位于黃陂區(qū)和新洲區(qū)。跨巨龍大道連續(xù)梁橋位于梅教街站～武湖站區(qū)間，橋跨布置（60m+100m+100m+60m），為預(yù)應(yīng)力混凝土鋼構(gòu)連續(xù)梁橋體系，全長(zhǎng)319.8m（含兩側(cè)梁端至支座中心各0.55m），橋面頂寬9.4～12.123m，線間距4.4～6.723m。橋面縱坡處于變化，橋面橫坡2%，通過(guò)防水層保護(hù)層進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2 配合比設(shè)計(jì)

跨巨龍大道連續(xù)梁橋采用掛籃法分段施工，混凝土標(biāo)號(hào)為C55，合攏段為C55微膨脹混凝土，設(shè)計(jì)要求同條件養(yǎng)護(hù)試塊抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95%后，方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工，所以要求選定的混凝土配合比早期強(qiáng)度高，以滿足預(yù)應(yīng)力張拉壓漿的要求。

2.1 原材料選用

水泥：考慮到本連續(xù)梁為C55混凝土并要滿足預(yù)應(yīng)力張拉，要求水泥必須具有足夠的富裕強(qiáng)度，經(jīng)試驗(yàn)比選，采用亞?wèn)|水泥廠生產(chǎn)的“洋房”牌P.O42.5水泥。

摻和料：為保證混凝土強(qiáng)度和和易性，選用的兩種摻和料分別為華能陽(yáng)邏電廠生產(chǎn)的Ⅰ級(jí)粉煤灰和安徽馬鋼嘉華生產(chǎn)的S95級(jí)礦粉，兩種摻和料經(jīng)檢測(cè)均滿足規(guī)范要求。

減水劑和膨脹劑：經(jīng)過(guò)試驗(yàn)選用武漢冶建生產(chǎn)的JG-2H型聚羧酸高性能減水劑，該減水劑具有高減水、高保塌、抗分離及提高混凝土早期強(qiáng)度等綜合功能；膨脹劑選用武漢三源生產(chǎn)的UEA-Ⅰ型膨脹劑。

砂石料：按要求選用天然河砂和人工碎石，天然河砂產(chǎn)自麻城巴河，經(jīng)人工淘洗保證含泥量滿足要求；人工碎石選用湖北陽(yáng)新生產(chǎn)的5～10mm和10～20mm的石灰?guī)r碎石，天然河砂和人工碎石經(jīng)檢測(cè)均滿足規(guī)范要求。

2.2 配合比選定及試拌

確定配制強(qiáng)度：根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55-2011）中混凝土的配制強(qiáng)度公式fcu，0≥fcu，k+1.645σ及《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2015）的關(guān)于σ取值的要求，確定配制強(qiáng)度為fcu，0=55+1.645×6.0=64.9MPa。

單位用水量和水膠比的確定：?jiǎn)挝挥盟考八z比根據(jù)《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10005-2010）的設(shè)計(jì)要求和以往經(jīng)驗(yàn)，初定基準(zhǔn)配合比單位用水量為140kg/m3，水膠比為0.28，調(diào)整試配配合比水膠比分別為0.27和0.29。

外加劑摻量：混凝土設(shè)計(jì)坍落度為180～220mm，粗骨料最大粒徑20mm，根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55-2011）及減水劑廠家推薦摻量為膠凝材料用量的1.0%，實(shí)測(cè)減水劑的減水率為27%，含固量為25.7%；膨脹劑的摻量按廠家推薦為膠凝材料總量的6%。

膠凝材料和選擇計(jì)算：膠材用量按公式mb0=m0/（W/B）=140/0.28=500kg/m3計(jì)算得出，根據(jù)《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10005-2010）的設(shè)計(jì)要求和以往經(jīng)驗(yàn)，粉煤灰摻量為5%，礦粉摻量為5%，故水泥用量為450kg/m3，粉煤灰用量為25kg/m3，礦粉用量為25kg/m3；由于減水劑選定摻量為1.0%，故減水劑用量為5.0kg/m3，微膨脹混凝土中膨脹劑的用量為30kg/m3。

砂率的確定：按照《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55-2011）及《鐵路混凝土》（TB/T3275-2011）對(duì)混凝土砂率的選擇范圍為34～39%，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取39%。

根據(jù)上述選定混凝土配合比的參數(shù)，從拌和樓料倉(cāng)和料罐內(nèi)分別取樣在商品混凝土公司試驗(yàn)室進(jìn)行配合比試拌，并按要求分別成型標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)和同條件養(yǎng)護(hù)試塊，養(yǎng)護(hù)至試驗(yàn)齡期后進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選定的配合比見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)選定的C55混凝土配合比（kg/m3）

根據(jù)試拌選定的配合比，在監(jiān)理見(jiàn)證下，從商品混凝土公司拌和樓料倉(cāng)、料罐中抽取各種原材料和拌和樓的拌和用水，送第三方檢測(cè)公司進(jìn)行配合比復(fù)核，同時(shí)進(jìn)行原材料堿含量、氯離子含量檢測(cè)，取得滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求的配合比報(bào)告報(bào)監(jiān)理批復(fù)后使用。

3 混凝土澆筑質(zhì)量控制

3.1 混凝土澆筑前準(zhǔn)備

在混凝土澆筑前，項(xiàng)目部技術(shù)人員組織相關(guān)部門(mén)進(jìn)行多次技術(shù)交底，使參加施工的每一個(gè)人都能清楚自己的職責(zé)和質(zhì)量安全控制要點(diǎn)；項(xiàng)目部物資部和試驗(yàn)室提前一天對(duì)商品混凝土公司的準(zhǔn)備情況進(jìn)行檢查確認(rèn)，物資管理人員對(duì)原材料的儲(chǔ)備情況、混凝土罐車(chē)和天泵數(shù)量和狀態(tài)（含備用數(shù)量）、混凝土運(yùn)輸路線等進(jìn)行檢查，試驗(yàn)人員對(duì)原材料的質(zhì)量、商混站試驗(yàn)人員值班情況進(jìn)行檢查，有必要的情況下還應(yīng)在商品混凝土公司試驗(yàn)室使用所備各種原材料再次進(jìn)行試拌，以確保正式澆筑時(shí)的混凝土狀態(tài)。

3.2 混凝土澆筑時(shí)質(zhì)量控制

混凝土澆筑應(yīng)盡量避開(kāi)雨季或高溫時(shí)段，合攏段混凝土選擇在一天中氣溫最低的時(shí)段澆筑。開(kāi)倉(cāng)澆筑前，技術(shù)人員在施工倉(cāng)面再次就混凝土坍落度、澆筑順序和速度、底板和腹板間隔時(shí)間等對(duì)參與澆筑的人員再次進(jìn)行交底；物資管理人員和經(jīng)驗(yàn)豐富的試驗(yàn)人員應(yīng)提前到達(dá)商品混凝土公司，監(jiān)督并協(xié)助商混公司進(jìn)行混凝土拌和質(zhì)量控制；負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)混凝土控制的試驗(yàn)員接到通知后攜帶混凝土坍落度測(cè)定儀、試模等檢測(cè)和取樣儀器設(shè)備到達(dá)指定地點(diǎn)。

混凝土開(kāi)始澆筑后，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)員需逐車(chē)對(duì)進(jìn)場(chǎng)混凝土的坍落度和易性進(jìn)行檢測(cè)，滿足要求后方能入倉(cāng)澆筑，不滿足要求的混凝土做退場(chǎng)處理并做好相關(guān)記錄。混凝土澆筑按照30～50cm分層布料，先后兩層混凝土間隔時(shí)間不能超過(guò)1h，混凝土振搗嚴(yán)格按振動(dòng)棒的作用范圍進(jìn)行，采用φ50、φ30插入式振搗棒，嚴(yán)防漏搗、欠搗和過(guò)度振搗，在預(yù)應(yīng)力管道密集、空隙小的部位，配備小直徑的插入式振搗器，振搗時(shí)不可在鋼筋上平拖，不可碰撞預(yù)應(yīng)力管道、模板、鋼筋等?；炷帘霉芤苿?dòng)過(guò)程中，要注意對(duì)倉(cāng)面進(jìn)行保護(hù)，待泵管中無(wú)料后方可移動(dòng)泵管或在泵管底部套編織袋，避免混凝土灑落倉(cāng)面；底板收倉(cāng)前密切關(guān)注多余混凝土，如有多余及時(shí)舀走，避免對(duì)結(jié)構(gòu)形成附加荷載，形成質(zhì)量隱患；底板混凝土澆筑完成后根據(jù)情況停歇一個(gè)小時(shí)左右后再澆筑腹板混凝土，防止因底板混凝土過(guò)稀而造成腹板混凝土下塌。在混凝土的澆筑過(guò)程中，安排專(zhuān)人看模并及時(shí)調(diào)整預(yù)埋件、預(yù)埋筋，檢查模板支撐的穩(wěn)定性及接縫的密合情況，避免螺栓松動(dòng)造成跑模和變形，有漏漿處及時(shí)安排專(zhuān)人處理?；炷恋淖罱K澆筑高程由測(cè)量人員經(jīng)測(cè)量后確認(rèn)，保證澆筑高程誤差不大于土2cm、平整度應(yīng)小于土1cm的設(shè)計(jì)要求?；炷琳駬v平整后即進(jìn)行第一次抹面，澆筑完畢后及時(shí)對(duì)底板、頂板混凝土面進(jìn)行二次收面，趕壓、抹光，第二次抹面在混凝土快初凝前進(jìn)行，以防混凝土表面干裂。新澆筑混凝土的強(qiáng)度未達(dá)到1.2MPa以前，不得在其表面來(lái)往行人或堆放其它材料工具等。

3.3 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑完成后，及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，采用土工布或黑芯棉覆蓋+灑水的方法，以土工布長(zhǎng)期保持濕潤(rùn)為標(biāo)準(zhǔn)，由于頂板面預(yù)埋件較多，養(yǎng)護(hù)時(shí)采取土工布穿豎向精軋螺紋鋼的方式，保證土工布緊貼混凝土面，保證養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，梁體內(nèi)腔采用噴霧器，安排專(zhuān)人進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，按規(guī)范要求，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，梁表面噴涂養(yǎng)護(hù)劑，采取保溫措施，禁止對(duì)混凝土灑水，混凝土噴涂養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)確保不漏噴；當(dāng)外界氣溫較高時(shí)，適當(dāng)增加灑水次數(shù)或延長(zhǎng)灑水時(shí)間。

3.4 預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)間的確定

在梁體混凝土澆筑過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)員除按規(guī)范要求的取樣頻次隨機(jī)對(duì)混凝土進(jìn)行取樣外，還應(yīng)根據(jù)情況至少多取5～10組同條件養(yǎng)護(hù)抗壓試件，將試件放置在構(gòu)件上或旁邊隨構(gòu)件一起養(yǎng)護(hù)并逐日記錄同條件養(yǎng)護(hù)溫度；混凝土澆筑完成一天后每隔12h取一組同條件養(yǎng)護(hù)試件在商品混凝土公司試驗(yàn)室進(jìn)行試壓，測(cè)出的混凝土強(qiáng)度滿足張拉或拆模要求后再送檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)并及時(shí)取得檢測(cè)報(bào)告，根據(jù)檢測(cè)報(bào)告的結(jié)果決定拆?；蜻M(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉壓漿，全部工序完成并經(jīng)驗(yàn)收后再進(jìn)行下一節(jié)段的施工。

4 結(jié)語(yǔ)

跨巨龍大道（60m+100m+100m+60m）連續(xù)梁混凝土采用掛籃法施工，每個(gè)節(jié)段的有效施工時(shí)間較短，在澆筑前需做好技術(shù)交底并檢查商品混凝土的各項(xiàng)準(zhǔn)備情況，澆筑時(shí)必須嚴(yán)格按技術(shù)交底的要求完成各項(xiàng)工序。每個(gè)節(jié)段混凝土澆筑完成后，加強(qiáng)對(duì)同條件養(yǎng)護(hù)試塊強(qiáng)度的試壓工作，根據(jù)試壓情況及時(shí)送檢，取得試驗(yàn)報(bào)告報(bào)監(jiān)理批復(fù)后進(jìn)行張拉壓漿及下一節(jié)段施工，每一節(jié)段均按此有條不紊地進(jìn)行，形成流水，在保證質(zhì)量的同時(shí)滿足工期要求，直至全橋合攏。