論文資料：高性能混凝土在京津城際交通工程中的施工質(zhì)量與控制

1、.高性能混凝土在京津城際交通工程中的施工質(zhì)量與控制 安家豪 中國(guó)兵器工業(yè)北方勘察設(shè)計(jì)研究院 石家莊市建設(shè)南大街45號(hào) 050011孫運(yùn)青 河北建設(shè)勘察研究院有限公司 河北省石家莊市建華南大街58號(hào) 050031胡思明 中鐵二局第一工程有限公司 貴州省貴陽(yáng)市花溪大水溝同興山莊14棟 550002摘要：介紹京津城際軌道交通工程北京環(huán)線特大橋水下灌注樁，承臺(tái)、墩身、連續(xù)梁的高性能混凝土設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)效果。關(guān)鍵詞：工程概況；混凝土確定；原材料選用；配合比選定；施工及養(yǎng)護(hù):第4頁(yè)共4頁(yè)一、工程概況京津城際鐵路交通工程從北京南站到天津站全長(zhǎng)115.km，全線設(shè)有北京南、亦莊、永樂(lè)、武清、天津等5座車(chē)站，

2、 其中正線橋梁長(zhǎng)度101km，占正線總長(zhǎng)的89%，路基長(zhǎng)度12.5km，占正線總長(zhǎng)度的11，除天津站外，其余線路均鋪設(shè)無(wú)碴軌道。鐵路等級(jí)為客運(yùn)專線，正線數(shù)目為雙線，區(qū)間最小曲線半徑為5500m，最大坡度為20，線間距為5.0m， 牽引種類為電力，列車(chē)類型為動(dòng)車(chē)組，到發(fā)線有效長(zhǎng)度為700m，列車(chē)最高行駛速度為350 km/h，列車(chē)行駛速度為300 km/h。橋梁樁基、承臺(tái)、墩身設(shè)計(jì)為C30耐腐蝕，墊石為C40耐腐蝕，梁為C50耐腐蝕，混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境作用等級(jí)為H1、H2屬弱硫酸鹽侵蝕?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為100年。我公司承擔(dān)的是北京環(huán)線特大橋374號(hào)墩至474號(hào)臺(tái)的樁基、承臺(tái)、墩身的施工

3、，其中441號(hào)墩至444號(hào)墩段是跨通黃路預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆連續(xù)箱梁。二、混凝土確定為了滿足100年設(shè)計(jì)要求，北京環(huán)線特大橋混凝土的選用定為高性能混凝土。高性能混凝土就是在普通混凝土（包括砂、石、水、水泥）中加入高效復(fù)合外加劑和摻合料（包括粉煤灰、礦渣粉、硅灰等），坍落度流動(dòng)性大，黏聚性和保水性好，有著適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和滿足工程設(shè)計(jì)年限耐久性要求的混凝土。其性能特點(diǎn)是擴(kuò)展度大易于澆注搗固，易于壓實(shí)，自密性好而不離析、高長(zhǎng)期力學(xué)性能、高早強(qiáng)、高韌性、體積穩(wěn)定、嚴(yán)酷環(huán)境中使用壽命長(zhǎng)。檢測(cè)耐久性的重指標(biāo)就是電通量、抗凍性和抗裂性能，這些指標(biāo)必須符合客運(yùn)專線高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件的要求。高性能混凝土的產(chǎn)生是混凝土快

4、速發(fā)展的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，是隨著社會(huì)發(fā)展的需要，也是人們對(duì)工程建設(shè)質(zhì)量和施工速度的要求，而傳統(tǒng)的混凝土不適應(yīng)京津城際鐵路交通工程需要。高性能混凝土良好的工作性能方便施工，減輕了人們的勞動(dòng)量，提高了工作效率，加快了施工速度，才能達(dá)京津城際鐵路所要求的質(zhì)量和進(jìn)度一流的目標(biāo)。三、原材料的選用北京環(huán)線特大橋高性能混凝土所用的原材料是精心選用的優(yōu)質(zhì)材料。細(xì)骨料選用含泥量為1.7%，泥塊含量為0.3%的中粗河砂。碎石選用石灰?guī)r其壓碎指為3.6%，含泥量為0.4%，泥塊含量為0.1%的二級(jí)配碎石。外加劑的選用減水率為25%，含氣量為3.6%，堿含量為0.6%，氯離子含量為0.1%，常壓泌水率比為5%，抗壓強(qiáng)度比7

5、天為190%，耐久性指標(biāo)200次為88%，坍落度60分鐘保留值為180mm，對(duì)鋼筋無(wú)銹蝕作用的高性能減水劑。粉煤灰細(xì)度為0.4%, 氯離子含量為0.014%，需水比為98%，燒失量1.4%的干排灰。礦粉氯離子含量為0.010%，需水比為94%，燒失量1.6%，活性指數(shù)28天為97%，比表面積為440m2/kg的磨細(xì)礦粉。水泥細(xì)度為3%，氯離子含量為0.014%，堿含量為0.48%，熟料中的C3A為7.52%的42.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥。四、高性混凝土配合比的選定C30水下樁基礎(chǔ)高性能混凝土配合比：水膠比為0.39，每立方米混凝土水泥用量為200kg、粉煤灰用量為100kg、礦粉用量為100kg

6、、河砂用量為730kg、510的碎石用量為219kg、1025的碎石用量為875kg、水用量為156kg、外加劑用量為4.8kg，混凝土坍落度為220 mm，擴(kuò)展度為55cm，泌水率為0.1%，半小時(shí)后含氣量為3.7%,總堿含量為1.7kg/m3，氯離子含量為0.1%，7天抗壓強(qiáng)度大于32MPa, 56天抗壓強(qiáng)度大于43MPa，56天電通量為904C。通過(guò)對(duì)混凝土拌和物性能的檢測(cè)、強(qiáng)度和耐久性的檢驗(yàn)，說(shuō)明上面所選定的C30水下樁基礎(chǔ)高性能混凝土配合比符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。C30墩身高性能混凝土配合比：水膠比為0.39，每立方米混凝土水泥用量為247kg、粉煤灰用量為57kg、礦粉用量為76kg、

7、河砂用量為700kg、510的碎石用量為228kg、1025的碎石用量為914kg、水用量為148kg、外加劑用量為4.2kg，混凝土坍落度為180 mm，擴(kuò)展度為51cm，不泌水，含氣量為5.6%,總堿含量為1.6kg/m3，氯離子含量為0.02%，7天抗壓強(qiáng)度大于35MPa, 56天抗壓強(qiáng)度大于47MPa，56天電通量為884C。通過(guò)對(duì)混凝土拌和物性能的檢測(cè)、強(qiáng)度和耐久性的檢驗(yàn)，說(shuō)明上面所選定的C30墩身體高性能混凝土配合比符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。C50連續(xù)梁高性能混凝土配合比：水膠比為0.33，每立方米混凝土水泥用量為312kg、粉煤灰用量為96kg、礦粉用量為72kg、河砂用量為721kg

8、、510的碎石用量為216kg、1025的碎石用量為865kg、水用量為158kg、外加劑用量為6.2kg，混凝土坍落度為200 mm，擴(kuò)展度為52cm，不泌水，含氣量為3.6%,總堿含量為2.0kg/m3，氯離子含量為0.02%，3天抗壓強(qiáng)度大于33.4MPa, 28天抗壓強(qiáng)度大于64MPa，28天抗壓彈性模量大于44GPa，28天電通量為537C。通過(guò)對(duì)混凝土拌和物性能的檢測(cè)、強(qiáng)度和耐久性的檢驗(yàn)，說(shuō)明上面所選定的C50連續(xù)梁高性能混凝土配合比符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。五、高性混凝土的施工控制承臺(tái)、墩身、托盤(pán)、墊石用大塊整體鋼模，為了保證鋼模有足夠剛度應(yīng)加強(qiáng)支撐，鋼模板在安裝前表面先涮水泥漿后，再

9、用沙布打磨，用汽油清洗模板表面，用棉紗擦干凈后涮清潔機(jī)油或液壓油，確?；炷撩撃：蟊砻鏌o(wú)炭灰無(wú)鐵銹。選用的配合比為泵送混凝土，由拌和站集中供應(yīng)，泵車(chē)輸送混凝土入模，搗固棒搗固一次成型的施工工藝。為了保持混凝土的可泵性和入?；炷恋木鶆蛐?，坍落度嚴(yán)格控制在160180mm，拌和站在出站前控制在170190m，高性能混凝土拌和時(shí)間比普通混凝土的拌和時(shí)間延長(zhǎng)3060s。隨時(shí)檢測(cè)混凝土坍落度，調(diào)整用水量，保證混凝土的均勻性和不泌水?；炷恋浆F(xiàn)場(chǎng)時(shí)先加強(qiáng)快速拌和1分鐘，保證運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)的混凝土不離淅、不分層，有良好的均勻性，測(cè)定混凝土的坍落度為160180mm方可入模。高性能混凝土在澆注過(guò)程中，分層厚度控

10、制在50cm，混凝土先沿著模板周?chē)逊?，保證靠近模板一側(cè)比中間略高于3cm。振搗時(shí)先邊后中，每次振動(dòng)棒搗固間距 2530cm，搗固棒外徑距模板6cm左右，每次抽入振搗時(shí)間控制在 25s左右，主要是觀察搗固后的混凝土表面不冒汽泡，砂漿均勻，不分層，略有光澤后才能停止搗固，混凝土在搗固過(guò)程中如果出呈泌水時(shí)，必須停止?jié)沧?，處理完畢后才能進(jìn)行灌注。由于高性能混凝土的流動(dòng)度好，擴(kuò)展度大，對(duì)模板側(cè)壓力將比同等級(jí)的普通混凝土大，灌注速度不易過(guò)快，一般是100m3混凝土灌注時(shí)間在6h左右，加強(qiáng)模板支撐。最后表面的混凝土延長(zhǎng)搗固時(shí)間，混凝土凝固前表面出現(xiàn)光澤時(shí)，用抹刀抹平。養(yǎng)護(hù)是高性能混凝土最重要的一道工序，養(yǎng)

11、護(hù)好壞將影響混凝土強(qiáng)度和耐久性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出呈溫度裂紋，這就要求測(cè)定混凝土芯部溫度，混凝土邊緣溫度和環(huán)境溫度，確定合理的脫模時(shí)間，做好混凝土未脫模時(shí)灑水覆蓋養(yǎng)護(hù)工作。在測(cè)定高性能混凝土澆灌后各部位溫度與時(shí)間的變化情況，采取有效的預(yù)防和控制措施，防止高性能混凝土水化熱過(guò)快，溫度升高，結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生溫度裂縫。按照鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)的要求，北京環(huán)線特大橋采用電子測(cè)溫儀，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)混凝土內(nèi)芯部最高溫度承臺(tái)58，墩身61，梁63，混凝土表面最高溫度承臺(tái)38，墩身43，梁44，混凝土芯部與表面最大溫差是19，環(huán)境與混凝土表面最大溫差除夏天滿足要求外，其他時(shí)間滿足不了要求，所以說(shuō)混凝土脫模時(shí)間

12、無(wú)法確定，只有通過(guò)溫度的檢測(cè)符合要求后確定合理的脫模時(shí)間。 總之高性混凝土在施工過(guò)程中嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量和配料計(jì)量，延長(zhǎng)拌和時(shí)間，經(jīng)常測(cè)定混凝土坍落度和擴(kuò)展度，泌水率，保持混凝土拌和物的均勻性，掌握好適當(dāng)?shù)膿v固時(shí)間，混凝土施工完后加強(qiáng)灑水養(yǎng)護(hù)勤測(cè)溫度，確定合理的脫模時(shí)間，混凝土脫模后及時(shí)用塑料薄膜包裹密封好保濕28天，確保混凝土不發(fā)生裂紋，高性能混凝土質(zhì)量就能達(dá)到設(shè)要求。六、結(jié)束語(yǔ)我國(guó)地域廣闊，南北氣候變化大，原材料差別也大，腐蝕環(huán)境條件也有差異，高性能混凝土在我們國(guó)普遍實(shí)施還要研究者、設(shè)計(jì)者、施工人員共同努力，不斷摸索完善符合我國(guó)不同區(qū)域，不同環(huán)境條件下各種結(jié)構(gòu)物所使用的高性能混凝土技術(shù)指標(biāo)。目前我國(guó)國(guó)標(biāo)各行業(yè)對(duì)部分工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)強(qiáng)度和耐久性要求較低，采用高性能混凝土施工后，混凝土的抗壓強(qiáng)度基本都超強(qiáng)，根據(jù)京津城際軌道交通工程的高性能混凝土抗壓強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)，C30混凝土平均抗壓強(qiáng)度大于39Mpa占總組數(shù)的90%，最高強(qiáng)度是46Mpa。在受凍融地區(qū)的高性能混凝土摻了加氣復(fù)合外加劑增加混凝土的含氣量，混凝土表面會(huì)生成細(xì)微氣孔，同時(shí)摻入大量的粉煤灰后，表面有水斑紋，感觀較差，這與我們傳