高速鐵路混凝土施工質(zhì)量控制關(guān)鍵研究

魏永明 （中鐵十七局集團(tuán)第四工程有限公司，重慶 401121）

高速鐵路由于具有乘坐便捷、舒適以及高效和快速等特點(diǎn)，越來越受到人們的歡迎和認(rèn)可，成為目前人們遠(yuǎn)距離出行的主要交通方式之一。而在我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時，我國也加大了對高速鐵路的建設(shè)力度，對于方便人們的出行以及加強(qiáng)不同地區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)文化交流發(fā)揮著重要作用。而在高速鐵路工程施工中，混凝土施工的應(yīng)用范圍也較為廣泛，而且在此類工程施工中也容易出現(xiàn)混凝土裂縫等質(zhì)量問題，因此本文就重點(diǎn)研究高速鐵路工程施工中的混凝土施工質(zhì)量控制措施。

1 高速鐵路混凝土施工質(zhì)量控制關(guān)鍵

1.1 施工材料的質(zhì)量控制

首先是針對高速鐵路混凝土施工中的膠凝材料來說，由于在混凝土配制中需要大量應(yīng)用水泥、礦粉、粉煤灰以及硅灰等膠凝材料，而且這些膠凝材料的質(zhì)量也直接決定混凝土的質(zhì)量尤其是耐久性。而其中的水泥在經(jīng)過水化作用之后直接決定混凝土質(zhì)量，需要選擇具有較高安定性、較高質(zhì)量穩(wěn)定性、較低含堿量以及與外加劑可以良好適應(yīng)的水泥種類。尤其是針對其中的含堿量來說，過高的含堿量容易導(dǎo)致水泥與骨料出現(xiàn)反應(yīng)而導(dǎo)致混凝土開裂以及破壞其整體結(jié)構(gòu)的問題。此外，還可以通過礦粉來代替水泥，不僅可以減少水泥發(fā)生水化反應(yīng)所釋放的熱量，而且也可以實(shí)現(xiàn)對混凝土耐久性和力學(xué)性能的改善。其中比較常用的就是粉煤灰，通過粉煤灰的摻入可以發(fā)揮其良好的吸收性和保水性優(yōu)勢，可以解絮初期水泥水化作用，實(shí)現(xiàn)對拌合物流變性和初始結(jié)構(gòu)的改善，確?；炷恋暮笃趶?qiáng)度發(fā)展。

其次是針對骨料質(zhì)量控制來說，為了對混凝土中總含堿量的控制，通常要選用非堿活性骨料，而且針對具有較高堿活性的骨料，需要通過外加劑以及礦物摻合料的添加來進(jìn)行抑制。通過優(yōu)質(zhì)骨料的應(yīng)用，發(fā)揮其體積穩(wěn)定以及減少填隙膠漿的作用，減少水泥用量的同時，也減少水化反應(yīng)所釋放的熱量，對于提高混凝土穩(wěn)定性和耐久性、以及預(yù)防溫差引起的裂縫問題具有重要作用。

最后就是針對外加劑質(zhì)量控制來說，其主要作用就是對混凝土強(qiáng)度和性能進(jìn)行改善和提高，還可以通過高性能外加劑的應(yīng)用來減少用水量，實(shí)現(xiàn)對拌合物擴(kuò)展度和坍落度的控制。而且還可以減少大氣泡的產(chǎn)生，保證其中氣泡的均勻和穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)混凝土密實(shí)性、均質(zhì)性和抗凍性的提升，降低出現(xiàn)骨料漿體沁水以及沉陷等問題的概率。針對其質(zhì)量控制就需要在配合比設(shè)計中經(jīng)過多次試驗(yàn)來保證所選擇的外加劑類型與膠凝材料相適應(yīng)，以及適應(yīng)混凝土的整個加工、運(yùn)輸和使用流程的溫濕度變化要求。

1.2 配比設(shè)計

在進(jìn)行混凝土配比確定時，不僅要結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行選擇，以及結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境以及施工工藝和技術(shù)要求等進(jìn)行調(diào)整，還要嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來開展力學(xué)性能、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)時間養(yǎng)護(hù)齡期以及耐久性能等試驗(yàn)，從而確定混凝土配比。在現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用中，還需要結(jié)合混凝土材料中各種成分的變化以及工藝的改變來對配比進(jìn)行調(diào)整，或者是針對沒有明顯工藝和環(huán)境變化的情況，通過外加劑用量和粗細(xì)骨料分級比例的調(diào)整來滿足配合比的要求。

1.3 混凝土施工中的質(zhì)量控制

一是在混凝土拌和作業(yè)中，不僅要在拌和之前做好材料計量精度的控制，還要做好拌和過程中拌和時間和加料順序的控制。通常拌和時間控制在120s～150s左右，而且在拌和之前還要對砂石的含水率進(jìn)行檢測來對拌和用水量進(jìn)行調(diào)整。通過坍落度以及和易性試驗(yàn)來確保所拌合的混凝土質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

二是通過專用車輛進(jìn)行混凝土運(yùn)輸，而且在運(yùn)輸過程中通過緩慢攪拌的方式來避免其出現(xiàn)分層和離析的問題，同時還要做好保溫、隔熱等保護(hù)措施，合理規(guī)劃運(yùn)輸路線以及對運(yùn)輸時間進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證在初凝之前運(yùn)輸至現(xiàn)場并澆筑作業(yè)完成。

三是在混凝土澆筑作業(yè)之前需要結(jié)合工程特點(diǎn)、現(xiàn)場施工條件等來確定澆筑方案，在檢測混凝土坍落度合格之后對其進(jìn)行取樣并進(jìn)行混凝土試件的制作。嚴(yán)格按照澆筑方案開展?jié)仓鳂I(yè)，并主要控制分層澆筑的厚度，做好對接縫的鑿毛處理。

四是在澆筑作業(yè)中要做好振搗作業(yè)，通過對振點(diǎn)、振點(diǎn)間距、振搗時間等控制來防止出現(xiàn)過振以及漏振問題，保證振搗均勻、密實(shí)、全面。

五是混凝土澆筑完成之后需要立即開展養(yǎng)護(hù)作業(yè)，通常養(yǎng)護(hù)時間需要持續(xù)14d以上，通過獨(dú)立的養(yǎng)護(hù)方案的制定和執(zhí)行，保證混凝土表面處于濕潤狀態(tài)，結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境溫度和濕度來調(diào)整養(yǎng)護(hù)方式和灑水量，還要做好混凝土的保護(hù)。

2 混凝土裂縫問題的控制措施

針對混凝土施工中容易出現(xiàn)的不同裂縫類型，需要采用相應(yīng)的措施預(yù)防控制。首先是針對塑性裂縫來說，需要盡量選擇具有較小收縮值和較高早期強(qiáng)度的水泥，或者通過摻加具有較高性能的減水劑來實(shí)現(xiàn)其坍落度的提高以及和易性的改善，并且做好混凝土澆筑之后養(yǎng)護(hù)過程中的覆膜保護(hù)以及灑水濕潤等措施，做好遮陽以及擋風(fēng)設(shè)施等保護(hù)措施的及時設(shè)置。

其次是針對溫度裂縫來說，可以在確保混凝土耐久性的前提下來適當(dāng)減少水泥的用量，并且通過對骨料級配改善以及添加高性能減水劑的方式來降低水化熱。還可以采取遮陽板、冷卻保護(hù)措施等方式來控制混凝土內(nèi)外溫差，還可以通過溫度收縮縫設(shè)置的方式來進(jìn)行預(yù)防。

再次就是針對沉陷裂縫來說，可以通過夯實(shí)加固填土基礎(chǔ)來保證模板的強(qiáng)度和剛度達(dá)標(biāo)，而且在工程施工中要確保基礎(chǔ)受力均勻，以及在澆筑作業(yè)中不允許出現(xiàn)基礎(chǔ)被水浸泡，還可以通過適當(dāng)延遲拆模時間來預(yù)防此問題的發(fā)生。

最后是針對干縮裂縫來說，不僅需要在配合比設(shè)計、混凝土攪拌和施工過程中對水灰比進(jìn)行合理控制，而且要嚴(yán)格控制混凝土中的用水量，加強(qiáng)澆筑作業(yè)之后的混凝土早期養(yǎng)護(hù)工作，還可以通過適當(dāng)延長混凝土養(yǎng)護(hù)時間來預(yù)防此問題。

3 結(jié)語

在目前我國加大對高速鐵路工程建設(shè)以及推動我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過程中，針對此工程施工中廣泛應(yīng)用的混凝土施工工藝，為了達(dá)到目前越來越高的施工質(zhì)量要求。需要重點(diǎn)做好高速鐵路工程混凝土施工中的原材料、配合比以及具體施工中的質(zhì)量控制工作，同時針對此工程施工中容易出現(xiàn)的混凝土裂縫問題，采取相應(yīng)的預(yù)防控制措施來確保整個工程的施工質(zhì)量。