高速鐵路混凝土施工質量控制研究

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【摘要】近年來，高速鐵路建設規模不斷擴大，其快速、高效的運行模式得到越來越多人認可，更多人開始選擇這種安全、便利的出行方式。在高速鐵路工程建設施工中，混凝土應用非常廣泛，在混凝土施工過程中存在一定因素會影響其施工質量，因此，在施工過程中必須合理把控，確保高速鐵路混凝土工程建設質量。論文從材料、配比、施工等角度分析了高速鐵路混凝土工程施工質量控制的關鍵措施。

【關鍵詞】高速鐵路；混凝土工程；施工質量；材料質量

1引言

高速鐵路建設規模不斷擴大，對國民經濟推動作用明顯，促進地區間互聯互通，改變傳統經濟發展模式。在此背景下，高速鐵路工程建設過程中對于各項工程施工質量要求也越來越高，其中，混凝土工程作為應用最為廣泛的工程類型之一需要重點進行關注，采取有效措施控制現場施工工藝，以便保證高速鐵路整體工程建設質量。

2高速鐵路混凝土施工質量控制關鍵

2.1材料質量控制

2.1.1膠凝材料質量控制

水泥、礦粉、粉煤灰、硅灰等屬于膠凝材料，在混凝土配制過程中占據了約五分之一的用量，對混凝土的耐久性等性能影響非常直接。膠凝材料主要是由水泥組成，強度主要來源于水化作用，因此，水泥的性能會直接影響混凝土的質量，必須選擇安定性高、質量穩定、含堿量低、與外加劑適應性好的水泥類型；但不要過分關注水泥早期強度，應采取有效措施重點控制水泥含堿量，避免因水泥中含堿量過高與骨料發生反應引起混凝土開裂，進而造成混凝土整體結構破壞[1]。在混凝土使用過程中經常使用部分礦粉代替水泥，不僅能減少混凝土早期水化熱，還能有效改善混凝土工作性能，提高其耐久性和力學性能，因此，在高速鐵路混凝土施工期間應摻入適量磨細礦粉。粉煤灰作為常用的摻合料之一，相對水泥來說，其吸水性、保水性都比較好，能夠為混凝土后期強度發展提供有力支持，高質量的粉煤灰具有勻質、減水、致密的作用，能夠對初期水泥水化進行解絮，從而改善拌和物的流變性質及初始結構。

2.1.2骨料質量控制

骨料在混凝土材料中占比較高，其在混凝土中起骨架作用，整體質量會影響混凝土硬化性能、工作性能等。在選擇骨料時要選擇非堿活性材料，以便控制混凝土的總含堿量，當骨料堿活性檢驗膨脹率比較高時，混凝土配比要注意增加外加劑、礦物摻合料，以抑制其堿活性，配比完成后要及時安排試驗驗證堿活性抑制效果。優質骨料在混凝土中能夠起到穩定體積、減少填隙膠漿的作用，水泥用量減少能夠大大降低混凝土水化熱，緩解溫差變化，提高混凝土穩定性、耐久性[2]。

2.1.3外加劑質量控制

外加劑的使用能夠改善和提升混凝土強度及性能。高性能外加劑可以有效減少混凝土用水量及水灰（膠）比，大大提升自身強度，并能控制拌和物擴展度和坍落度。采取適當措施消泡、引氣，可以有效減少大氣泡，同時，在混凝土中形成穩定、均勻的微氣泡，提升混凝土密實性、勻質性、抗凍性，大大降低混凝土泌水率，改善底部骨料漿體泌水、沉陷等問題。外加劑不僅能夠滿足混凝土成型后耐久性、力學性能要求，還能滿足其生產、施工時的工作性能要求。在進行混凝土配比設計時，要多次試驗、控制選型，確保外加劑與膠凝材料相互適應，同時，適應混凝土拌制、運輸、泵送、澆搗過程中存在的溫濕度變化。

2.2配比設計

高速鐵路工程中混凝土配比應根據環境條件、施工工藝、使用年限等要素進行考慮。其力學性能試驗、標準養護試件養護齡期和耐久性能試驗要嚴格依照相應標準規范來確定，并且提前開展配比選定試驗，以便預留充足的時間進行配比調整，獲取耐久性能相關數據。若混凝土材料、工藝等發生變化，要重新進行配比確定；若施工工藝、環境條件未明顯變化，可以適當調整外加劑用量、粗細骨料分級比例[3]。

2.3實際施工過程中的質量控制

2.3.1拌和

混凝土拌和前，要合理控制材料計量精度，拌和過程中注意檢查拌和時間、加料順序等，混凝土出機后要及時對拌和物坍落度、和易性進行試驗。混凝土攪拌時間嚴格控制在120~150s，開始拌和前要先對砂石含水率進行檢測，以便控制拌和用水量，確保混凝土和易性滿足現場施工要求，同時，注意關注混凝土坍落度，過大或過小都需要進行處理，杜絕私自加水的情況出現。

2.3.2運輸

混凝土運輸要使用專用車輛，在運輸過程中要保證混凝土不出現分層、離析、漏漿等問題。運輸過程中要采取措施對運輸設備進行保溫、隔熱，避免混凝土局部溫度升高或受凍，同時運輸過程中嚴禁加水，要盡量縮短混凝土運輸時間。

2.3.3澆筑

混凝土澆筑前要結合工程特點、現場環境、施工條件制定完善的澆筑方案，明確現場澆筑施工起點、方向、厚度、分段等情況。混凝土運輸至施工區域后，要及時檢測坍落度，對隨車出料單進行檢查，若發現混凝土強度、坍落度等性能參數不能滿足施工要求，嚴禁使用。現場試驗人員要隨機進行取樣，依照標準要求制作、留置、養護混凝土試件。混凝土澆筑過程中不得隨意變更澆筑方案，同時，注意合理控制各層混凝土澆筑的厚度，對于存在大量鋼筋的梁柱節點要關注其澆筑是否到位，混凝土入模前要及時測定其溫度、坍落度、含氣量、泌水率等性能，確保入模澆筑的混凝土滿足現場施工要求，且混凝土澆筑開始后要持續進行，對于分段、分次進行澆筑施工的，要嚴格依照既定方案進行分割，再次施工前及時對接縫處進行鑿毛處理[4]。

2.3.4振搗

按規定工藝方法進行混凝土振搗，現場施工過程中要及時將澆筑的混凝土振搗均勻、密實，避免隨意增加振點、擴大振點間距，各點的振搗時間以表面泛漿或不冒大氣泡為標準進行控制，避免出現過振、漏振等現象，若采用附著式振動器，要嚴格把握其開啟和振搗時間。

2.3.5養護

混凝土養護是非常重要的階段之一，其養護工作的合理性、科學性會對混凝土施工質量產生直接影響，影響混凝土結構后續使用性能。因此，在混凝土施工結束后，要注意在其硬化階段進行有效養護，確保混凝土表面處于濕潤狀態，一般情況下，養護時間要保持在14d以上，對于面積較大的混凝土，要根據現場要求，制定獨立的養護方案，確保混凝土最終施工質量。

3混凝土裂縫問題的控制措施

3.1塑性裂縫的預防

混凝土凝結前，表面因失水速度快出現收縮產生的裂縫即為塑性收縮裂縫，這種裂縫問題一般出現在干熱或大風環境當中，裂縫中間寬、兩側細，且長短不一、相互不貫通。造成這種裂縫問題的主要原因是混凝土終凝強度低，或者混凝土剛終凝時受到高溫、風力的影響，表面失水過快，內部毛細管中存在較大負壓出現體積急劇收縮，而混凝土此時的強度無法抵抗收縮，產生裂紋問題。針對塑性裂縫問題，可以選用干縮值小、早期強度高的水泥，或者摻加高性能減水劑提高混凝土坍落度，改善和易性，在現場澆筑施工完成后要及時安排人員采取覆膜等養護措施，保持混凝土表面濕潤，在出現高溫、大風天氣時要及時設置遮陽和擋風設施。

3.2溫度裂縫的預防

大體積混凝土表面和內部溫差較大的情況下容易出現溫度裂縫，較大的溫差會造成混凝土結構內外熱脹冷縮程度存在差異，在混凝土表面產生拉應力，若拉應力超過混凝土抗拉極限，表面就會產生裂縫，這種裂縫問題主要存在于混凝土施工中后期并且只在混凝土表面較淺范圍內出現。溫度裂縫可以在保證混凝土耐久性的基礎上采取減少水泥用量、改善骨料級配、使用高性能減水劑等有效措施（降低水化熱）來解決，在高溫時期可以使用遮陽板等措施來控制混凝土的溫升，采取冷卻保護措施及預留溫度收縮縫。

3.3沉陷裂縫的預防

混凝土沉陷裂縫的出現，主要是由于高速鐵路基礎土質不均勻、松軟，回填不實或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因為模板剛度不足、支撐間距過大、支撐底部松動等導致，特別是在冬季，模板支撐在受凍土壤上時，凍土化凍后會出現不均勻沉降造成混凝土結構出現沉陷裂縫問題。這種情況可以將填土基礎進行夯實加固，確保模板具有足夠的強度和剛度，在施工過程中要確保基礎受力均勻，澆筑過程中避免基礎出現被水浸泡的情況，可以適當延遲拆模時間。

3.4干縮裂縫的預防

混凝土養護結束后容易出現干縮裂縫，水泥漿中水分的蒸發會產生干縮。干縮裂縫產生通常會影響混凝土的抗滲性，引起鋼筋的銹蝕，影響混凝土的耐久性。混凝土干縮受混凝土水灰比的影響較大，設計配合比時應盡量控制好水灰比的選定，在混凝土攪拌和施工中嚴格控制配合比，混凝土的用水量絕不能大于配合比設計所給定的用水量，澆筑完成后加強混凝土早期養護，并適當延長混凝土養護時間。

4結語

高速鐵路工程建設為經濟快速發展注入新的活力，大大促進了不同區域的交流活動，對于國民經濟、社會的發展具有非常重要的意義，因此，在高速鐵路施工當中對于各項工藝要求較高，加之混凝土施工工藝應用非常廣泛，其質量管控要求更高。要想達到這個目標，必須在施工過程中對材料質量進行有效管控，及時對現場施工工藝進行關注，對于發現的問題及時采取有效措施予以處理，確保高速鐵路混凝土施工質量處于可控狀態，才能更好提高整個工程的建設質量。

【參考文獻】

【1】朱茂.高速鐵路連續梁混凝土施工工藝及質量控制[J].山東工業技術,2019(4):123-124.

【2】敬洪武,潘自立,王安琪.高速鐵路自密實混凝土合理養護溫度研究[J].高速鐵路技術,2018,9(6):7-10.

【3】程偉鷙.自密實混凝土技術特點及其在高速鐵路中的應用[J].中國鐵路,2018(10):79-80.

【4】張立新,王亞斌.高速鐵路小型混凝土預制構件的施工及質量控制[J].四川水力發電,2018,37(S1):99-101.

作者:劉明燦 單位:中鐵七局集團第五工程有限公司