C60混凝土在城市軌道交通預(yù)制梁中的性能試驗(yàn)

（中鐵建重慶投資集團(tuán)有限公司，重慶 484100）

0 前言

在城市橋梁的建設(shè)中，預(yù)制梁段拼裝施工法工廠化生產(chǎn)不會(huì)給工地周圍帶來諸如灰塵、噪音和建筑垃圾等的污染，是傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工方法所不能相比的，可以推測(cè)，我國(guó)橋梁施工也將朝著預(yù)制化、工廠化的方向發(fā)展。橋梁分節(jié)段預(yù)制拼裝是橋梁領(lǐng)域一種現(xiàn)代化的施工方法，通常采用的預(yù)制方法有兩種：長(zhǎng)線法和短線法，長(zhǎng)線法節(jié)段預(yù)制是在預(yù)制廠或施工現(xiàn)場(chǎng)按橋梁全長(zhǎng)無應(yīng)力構(gòu)形的底緣曲線制作固定的預(yù)制臺(tái)座，而短線法節(jié)段預(yù)制則僅需要有限的預(yù)制場(chǎng)配置及作業(yè)空間，即待澆筑的節(jié)段梁與一匹配節(jié)段梁的施工空間，根據(jù)全橋無應(yīng)力構(gòu)形確定節(jié)段梁之間的相對(duì)位置關(guān)系，進(jìn)行匹配澆注，箱梁短線預(yù)制法無疑是極具競(jìng)爭(zhēng)力的施工方法和技術(shù)發(fā)展方向之一。本文針對(duì)箱梁短線預(yù)制法在節(jié)段預(yù)制梁生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷進(jìn)行研究，特別是采用高性能混凝土，應(yīng)采取有效措施解決色斑、皺紋、漏漿以及錯(cuò)臺(tái)問題，并預(yù)防混凝土缺陷問題的產(chǎn)生，提高我國(guó)整體建筑施工質(zhì)量。

1 工程實(shí)例

高性能混凝土是在普通混凝土基礎(chǔ)上摻加礦物摻合料和高效減水劑等，利用新型混凝土技術(shù)，配制成強(qiáng)度等級(jí)高、工作性能（流動(dòng)性、和易性 ）優(yōu)良、耐久性好的混凝土。目前，國(guó)內(nèi)軌道交通施工用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)一般都在 C50 以下，C30 左右的混凝土最為普遍。本項(xiàng)目節(jié)段預(yù)制拼裝箱梁采用C60 混凝土預(yù)制，保護(hù)層厚度35mm，預(yù)制節(jié)段長(zhǎng)度2.6m，單線箱梁標(biāo)準(zhǔn)梁面寬度5.95m，雙線箱梁標(biāo)準(zhǔn)梁面寬度10.6m，底板直線段寬度均為2.27m，梁高2.1m，最小節(jié)段預(yù)制箱梁重量為31t，最大節(jié)段預(yù)制箱梁重量為35t。根據(jù)箱梁的結(jié)構(gòu)型式及成橋的線形特點(diǎn)，箱梁梁段選用短線匹配法進(jìn)行預(yù)制，即在預(yù)制場(chǎng)設(shè)置多個(gè)臺(tái)座，各臺(tái)座同時(shí)作業(yè)，所有梁段都在預(yù)制臺(tái)座上進(jìn)行澆筑，澆筑時(shí)，除墩頂塊和每跨梁段預(yù)制起始梁段采用一端固定端模，一端活動(dòng)端模進(jìn)行澆筑外，其余梁段則采用一端為固定端模，另一端為已澆的前一梁段做匹配梁段進(jìn)行澆注。

表1 C60 混凝土配合比

圖1 單線節(jié)段預(yù)制拼裝箱梁標(biāo)準(zhǔn)斷面

圖2 雙線節(jié)段預(yù)制拼裝箱梁標(biāo)準(zhǔn)斷面圖

圖3 模板系統(tǒng)圖

箱梁梁段預(yù)制模板全部為鋼模，為了方便操作，模板系統(tǒng)配置了液壓千斤頂與頂伸螺桿裝置，模板系統(tǒng)包括底模、側(cè)模、固定端模和內(nèi)模。模板的安裝順序?yàn)椋旱啄０惭b、側(cè)模安裝、內(nèi)模安裝。由于固定端模的位置是固定的，每次模板安裝時(shí)，測(cè)量校核其平面位置、水平度及垂直度即可。

2 問題分析

圖4 預(yù)制節(jié)段梁混凝土問題

項(xiàng)目采用工廠化預(yù)制，外部環(huán)境對(duì)節(jié)段梁的預(yù)制影響程度較小，且采用鋼模板也能有效解決混凝土澆筑過程中的漏漿以及錯(cuò)臺(tái)問題，綜合調(diào)查研究，項(xiàng)目質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)在于高性能混凝土自身以及脫模劑的選擇對(duì)成品梁片的質(zhì)量影響。在采用C60 高性能混凝土預(yù)制的過程中，存在混凝土性能不穩(wěn)定，不能充分振搗，脫模劑與混凝土存在化學(xué)反應(yīng)，表觀質(zhì)量欠佳，導(dǎo)致節(jié)段預(yù)制梁氣泡較多、混凝土表面色差、混凝土粘模等質(zhì)量問題，基于以上問題，擬定施做五次試驗(yàn)梁底板，并針對(duì)每次出現(xiàn)的問題進(jìn)行更正。

3 實(shí)驗(yàn)過程

3.1 第一次混凝土實(shí)驗(yàn)

通過輕微的調(diào)整砼材料摻量及現(xiàn)場(chǎng)使用的多種脫模劑進(jìn)行驗(yàn)證。

表2 各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)

現(xiàn)場(chǎng)砼情況

混凝土澆筑時(shí)間（11：40～12：50）待澆筑完成后的4 小時(shí)達(dá)到初凝后將土工布濕潤(rùn)后進(jìn)行表面覆蓋養(yǎng)護(hù)，待到第二天上午7：00 進(jìn)行拆模后對(duì)此次混凝土澆筑后進(jìn)行外觀質(zhì)量分析，此次拆模后基本解決了混凝土的粘模及光滑度，調(diào)整出機(jī)坍落度及粘稠度；其中存在的問題有少許部位有點(diǎn)氣泡，長(zhǎng)效脫模劑和油性脫模劑仍然沾模情況依然存在，色拉油及柴油機(jī)油混合澆筑出來的效果較好。

3.2 第二次混凝土實(shí)驗(yàn)

針對(duì)第一次混凝土實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的問題，此次混凝土實(shí)驗(yàn)采用混凝土商混站提供的西卡脫模劑進(jìn)行驗(yàn)證。

表3 各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)

現(xiàn)場(chǎng)砼情況

混凝土澆筑時(shí)間（15：03～15：47）待澆筑完成后的5 小時(shí)達(dá)到初凝后將土工布濕潤(rùn)后進(jìn)行表面覆蓋養(yǎng)護(hù)，待澆筑24 小時(shí)后進(jìn)行拆模對(duì)此次混凝土澆筑后進(jìn)行外觀質(zhì)量分析，此次拆模后基本解決了混凝土的沾模及氣泡，觀察拆模后混凝土光亮程度，下次調(diào)整出機(jī)坍落度及粘稠度進(jìn)行下次改正。

3.3 第三次混凝土實(shí)驗(yàn)

再次采用采用混凝土商混站提供的科之杰脫模劑進(jìn)行驗(yàn)證混凝土是否沾模。

表4 各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)

現(xiàn)場(chǎng)砼情況

混凝土澆筑時(shí)間（16：27～17：00）待澆筑完成后的5 小時(shí)達(dá)到初凝后將土工布濕潤(rùn)后進(jìn)行表面覆蓋養(yǎng)護(hù)，待澆筑24 小時(shí)后進(jìn)行拆模對(duì)此次混凝土澆筑后進(jìn)行外觀質(zhì)量分析，此次拆模后無沾模情況，拆模后混凝土原色較暗，待養(yǎng)護(hù)完成后顏色轉(zhuǎn)為混凝土原有的顏色，整體效果較好；下次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證是否是因?yàn)槊撃┊a(chǎn)生混凝土沾模的直接原因。

3.4 第四次混凝土實(shí)驗(yàn)

由于上兩次的成功，針對(duì)脫模劑是否是為混凝土沾模的直接原因，此次采用長(zhǎng)效脫模劑并使用之前的配比進(jìn)行此次的混凝土澆筑。

表5 各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)

現(xiàn)場(chǎng)砼情況

混凝土澆筑時(shí)間（9：54～10：27）待澆筑完成后的5 小時(shí)達(dá)到初凝后將土工布濕潤(rùn)后進(jìn)行表面覆蓋養(yǎng)護(hù)，待澆筑24 小時(shí)后進(jìn)行拆模對(duì)此次混凝土澆筑后進(jìn)行外觀質(zhì)量分析，此次拆模后依然產(chǎn)生較為嚴(yán)重的沾模情況，經(jīng)此次混凝土實(shí)驗(yàn)證明混凝土沾模的原因?yàn)槊撃┑牟牧鲜褂迷颉?/p>

4 結(jié)語

針對(duì)此次混凝土底板沾模進(jìn)行混凝土實(shí)驗(yàn)分析后發(fā)現(xiàn)混凝土沾模的主要原因是脫模劑的材質(zhì)不同對(duì)混凝土性能產(chǎn)生不同的效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果水性脫模劑比長(zhǎng)效脫模劑更適合現(xiàn)場(chǎng)的混凝土，模板脫模劑選用西卡液體脫模劑，涂刷后最佳施工時(shí)間在半個(gè)小時(shí)，有效時(shí)間最長(zhǎng)12 小時(shí)，振搗過程中要加強(qiáng)控制，以保證脫模劑不會(huì)被振搗棒損壞。