CRTSⅢ型板自密實(shí)混凝土配制及冬季施工質(zhì)量控制要點(diǎn)分析

吳長志

(中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司，陜西 西安 710038)

0 前 言

CRTSⅢ型板屬于我國自主知識產(chǎn)權(quán)的無砟軌道形式，其中自密實(shí)混凝土的施工尤為重要，自密實(shí)混凝土相對于普通混凝土對溫度、原材料質(zhì)量波動較為敏感。為保障CRTSⅢ型板無砟軌道施工質(zhì)量，需做好自密實(shí)混凝土的配制與施工質(zhì)量控制工作，以混凝土原材料質(zhì)量控制與施工質(zhì)量控制為兩個抓手來保障CRTSⅢ型板無砟軌道工程順利完工。

1 CRTSⅢ型板自密實(shí)混凝土配制要點(diǎn)

在CRTSⅢ型板自密實(shí)混凝土配制中，工作要點(diǎn)在于原材料的選擇、原材料的管理與混凝土生產(chǎn)三點(diǎn)。

1.1 自密實(shí)混凝土原材料選擇

在原材料選擇環(huán)節(jié)，工作人員需結(jié)合自密實(shí)混凝土施工要求，分析施工材料的規(guī)格要求，明確材料種類規(guī)格后，按照《高速鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實(shí)混凝土》的要求，進(jìn)行原材料的選擇和混凝土配合比試驗(yàn)，選擇最佳配合比，為自密實(shí)混凝土制備奠定基礎(chǔ)。

在混凝土原材料選擇時，水泥應(yīng)選用硅酸鹽水泥或者普通硅酸鹽水泥；粉煤灰細(xì)度、需水量比等指標(biāo)應(yīng)符合要求；應(yīng)選用流動度比、燒失量等指標(biāo)符合要求的礦粉；膨脹劑應(yīng)選用性能符合GB23439規(guī)定的Ⅱ型膨脹劑；細(xì)骨料應(yīng)選用級配合理、質(zhì)地堅(jiān)固、吸水率低、空隙率小的潔凈天然河砂，要求其細(xì)度模數(shù)不大于2.7、含泥量不大于2.0%；粗骨料應(yīng)選用粒型良好、質(zhì)地堅(jiān)固、線脹系數(shù)小的潔凈碎石、碎卵石或卵石，宜采用兩級配混合而成，且最大公稱粒徑不宜大于16 mm，針片狀含量不大于5%，含泥量不大于0.5%；減水劑應(yīng)選用品質(zhì)穩(wěn)定且能明顯提高自密實(shí)混凝土耐久性的高性能減水劑；引氣劑應(yīng)選用與水泥、礦物摻合料、減水劑等材料具有良好相容性的引氣劑。在選定原材料后，施工單位留有標(biāo)準(zhǔn)樣，為后續(xù)新材料性能對比分析提供便利。

1.2 自密實(shí)混凝土原材料管理

在合理選擇原材料的基礎(chǔ)上，施工單位需做好原材料管理工作，避免原材料質(zhì)量不合格導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生缺陷。原材料管理要點(diǎn)如下。

因自密實(shí)混凝土對原材料的敏感性較大，施工單位需將不同批次進(jìn)入現(xiàn)場的原材料進(jìn)行勻質(zhì)性控制，要求其波動低于10%。

在原材料進(jìn)場前，需進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，避免不合格材料進(jìn)入料倉或者儲料罐。施工單位根據(jù)《高速鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實(shí)混凝土》、《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定進(jìn)行混凝土原材料檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后，方可使用。在原材料檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，監(jiān)理單位負(fù)責(zé)平行檢驗(yàn)工作，建設(shè)單位負(fù)責(zé)不定期抽檢工作，實(shí)現(xiàn)原材料的有效監(jiān)管。

通過驗(yàn)收的原材料要分類存放，遵循專倉專用原則，防止交叉污染，影響混凝土質(zhì)量。

在自密實(shí)混凝土拌和完成后，需對拌和物性能進(jìn)行檢驗(yàn)，確保其符合CRTSⅢ型板無砟軌道施工要求。如果自密實(shí)混凝土拌和物性能出現(xiàn)顯著變化時，需增加拌和物檢驗(yàn)頻次。

1.3 自密實(shí)混凝土生產(chǎn)

在原材料質(zhì)量符合要求后，拌和站即可開展混凝土生產(chǎn)工作，要求其使用的計量系統(tǒng)符合自密實(shí)混凝土原材料的稱量精度要求，保障混凝土拌和物性能符合施工要求。同時，拌和站需做好拌和設(shè)備管理工作，保證各料倉閥門的密封性，按規(guī)生產(chǎn)，定期檢查攪拌葉片和筒壁的距離，定期清潔攪拌葉片和攪拌軸上遺留的混凝土，避免混凝土積聚過多，影響拌和效果。另外，為保障自密實(shí)混凝土性能的一致性，施工單位不可隨意更換操作攪拌機(jī)的施工人員。

2 CRTSⅢ型板自密實(shí)混凝土冬季施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

本文以京沈高鐵遼寧段工程為例，分析CRTSⅢ型板自密實(shí)混凝土施工質(zhì)量控制要點(diǎn)。京沈高鐵遼寧段，屬于我國東北地區(qū)，鐵路工程周期較長，冬期施工難以避免。對于CRTSⅢ型板自密實(shí)混凝土來說，冬期施工可能會出現(xiàn)混凝土離析泌水、強(qiáng)度增長緩慢、北方冬季大風(fēng)干燥環(huán)境下拌和物流動性的快速損失導(dǎo)致的干燥結(jié)皮等現(xiàn)象，影響工程質(zhì)量與效率，甚至凍脹破壞混凝土，造成工程損失。為避免上述問題的出現(xiàn)，京沈高鐵遼寧段工程開展如下質(zhì)量控制工作。

2.1 明確施工質(zhì)量控制目標(biāo)

對于自密實(shí)混凝土施工而言，冬期施工的質(zhì)量控制目標(biāo)是指在保障自密實(shí)混凝土各項(xiàng)性能指標(biāo)符合要求的基礎(chǔ)上，杜絕自密實(shí)混凝土出現(xiàn)早期受凍現(xiàn)象。

要求自密實(shí)混凝土出機(jī)溫度大于15 ℃，入模溫度大于5 ℃。

要求自密實(shí)混凝土從出機(jī)到灌注完畢至初凝前不得出現(xiàn)離析泌水現(xiàn)象。在不同施工工序的性能檢驗(yàn)中，要求1 h和2 h坍落擴(kuò)展度增長控制在50 mm內(nèi)，且入模坍落擴(kuò)展度控制在680 mm內(nèi)。

受凍臨界強(qiáng)度目標(biāo)。在自密實(shí)混凝土灌注結(jié)束后，要求自密實(shí)混凝土在14 d內(nèi)不可出現(xiàn)受凍現(xiàn)象或其受凍臨界強(qiáng)度不小于28 MPa。

2.2 施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制要點(diǎn)

施工單位需明確自密實(shí)混凝土各個施工工序的要求，做好施工環(huán)境質(zhì)量控制工作，具體要點(diǎn)如下。

模板施工。施工單位需做好模板、板腔的清潔與加熱處理，將其溫度提升至5 ℃以上，確保模板質(zhì)量參數(shù)符合自密實(shí)混凝土施工要求。

運(yùn)輸環(huán)節(jié)。為避免自密實(shí)混凝土質(zhì)量受環(huán)境溫度影響，施工單位需采取一定保溫措施提高運(yùn)輸車罐體的溫度，并做好溫度監(jiān)測工作，要求運(yùn)輸期間自密實(shí)混凝土的降溫速率控制在5 ℃/h。同時，施工單位需優(yōu)化設(shè)計運(yùn)輸路線，避免自密實(shí)混凝土在運(yùn)輸過程中產(chǎn)生表層凍結(jié)或離析泌水等質(zhì)量問題。

灌注施工。在進(jìn)行自密實(shí)混凝土的灌注時，要求入模溫度超過5 ℃。如果冬期施工時環(huán)境溫度低于0 ℃，要求入模溫度超過10 ℃。為避免冬季大風(fēng)引發(fā)自密實(shí)混凝土水分蒸發(fā)問題，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)結(jié)皮現(xiàn)象，施工單位在灌注料斗周圍配置防風(fēng)裝置。如果灌注時發(fā)現(xiàn)混凝土出現(xiàn)表面結(jié)皮問題，立即停止灌注，以人工方式，將結(jié)皮區(qū)域清理干凈。

養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)。在冬期施工中，自密實(shí)混凝土的養(yǎng)護(hù)有暖棚蓄熱法、覆蓋保溫法兩類。施工單位結(jié)合軌道板孔內(nèi)的測溫探頭檢測結(jié)果，明確混凝土的養(yǎng)護(hù)問題。如果選擇暖棚蓄熱法，在自密實(shí)混凝土養(yǎng)護(hù)過程中，初始養(yǎng)護(hù)溫度需大于10 ℃，且暖棚底部區(qū)域的溫度需大于5 ℃。同時，為避免混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂縫，需定期灑水，保障表面的濕潤。

拆模環(huán)節(jié)。確保自密實(shí)混凝土在帶模狀態(tài)下養(yǎng)護(hù)少于3 d且混凝土強(qiáng)度不小于10 MPa時，方可拆模，避免拆模過早，混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較低，引發(fā)表面破損問題。

檢測環(huán)節(jié)。施工單位需根據(jù)自密實(shí)混凝土的養(yǎng)護(hù)、拆模和承受荷載要求，應(yīng)留置兩組及以上和工程結(jié)構(gòu)相同施工條件、養(yǎng)護(hù)條件的施工試件。

2.3 其他施工質(zhì)量控制建議

在自密實(shí)混凝土施工中，還涉及以下質(zhì)量控制要點(diǎn)，需受到施工單位重視。

建議施工單位根據(jù)氣溫變化情況和自密實(shí)混凝土工作性變化情況及時調(diào)整自密實(shí)混凝土配合比，重點(diǎn)在于減水劑緩凝組分的調(diào)整。進(jìn)行調(diào)整試驗(yàn)時，測試自密實(shí)混凝土在室外低溫環(huán)境下初始擴(kuò)展度、1 h擴(kuò)展度、2 h擴(kuò)展度和3 h擴(kuò)展度，根據(jù)各時段自密實(shí)混凝土坍落擴(kuò)展度與初始值比增長不超過50 mm為準(zhǔn)調(diào)整減水劑緩凝組分。

自密實(shí)混凝土攪拌用熱水?dāng)嚢枰约皩ι笆线M(jìn)行保溫或加熱處理也是保證自密實(shí)混凝土施工性能的關(guān)鍵措施。

嚴(yán)格控制拆模時間，確保帶模養(yǎng)護(hù)3 d要求，防止由于拆模過早，自密實(shí)混凝土強(qiáng)度不足而引起的表面破損。

3 結(jié) 論

綜上所述，在CRTSⅢ型板自密實(shí)混凝土配制中，施工單位需做好原材料選擇、質(zhì)檢、管理與自密實(shí)混凝土生產(chǎn)工作，保證自密實(shí)混凝土質(zhì)量，為CRTSⅢ型板現(xiàn)場施工奠定良好的基礎(chǔ)。在CRTSⅢ型板自密實(shí)混凝土施工中，質(zhì)量控制要點(diǎn)包括明確質(zhì)量控制目標(biāo)；明確混凝土運(yùn)輸、模板、灌注、養(yǎng)護(hù)、拆模、檢測等施工工序要求，施工過程中要嚴(yán)格執(zhí)行并做好監(jiān)督工作，確保CRTSⅢ型板施工質(zhì)量。