高速铁路桥梁混凝土施工技术解析

高速铁路桥梁混凝土施工技术解析

钱琛

钱琛（中交第三航务工程局上海浦东分公司上海200137）

摘要：本文以第三航务工程局有限公司烟台高新区制梁场箱梁的生产为例，探讨了高铁桥梁预制箱梁的混凝土施工技术要点，望对规范预制箱梁施工起到一定作用。

关键词：预制箱梁；混凝土；原材料一、工程概况青荣城际铁路工程中交第三航务工程局有限公司烟台高新区制梁场生产跨度31.5m、23.5m及跨度19.5m的箱梁，箱梁的生产以通桥（2009）2229-Ⅰ）、（2009）2229-Ⅱ、（2009）2229-Ⅲ为依据，其标准符合《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》、《烟台高新区制梁场企业内控标准》中的相关规定。

二、铁路桥梁预制箱梁混凝土施工技术（一）原材料（1）水泥应选用色泽均匀一致的高品质普通硅酸盐水泥。水泥各项指标应符合规范。同一座桥的预制箱梁应尽可能使用同一品种、同一规格、同一厂家的水泥。

（2）粗骨料采用石英岩以及岩石抗压强度符合要求的花岗岩、石灰岩等加工的碎石,碎石连续级配的最大粒径≤20mm,压碎值≤9%,中风化颗粒含量≤2%。

（3）细骨料采用细骨料采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的中砂,且不含盐碱、云母、有机物或其它有害物质。当粒径大于10mm的颗粒含量超过5%时,使用前应进行过筛;当粒径≤0.074mm时,粉尘及杂质含量不能超过1%。

（4）拌和水水质标准应达标。

（5）外加剂注意与水泥的适应性,避免出现坍落度在短时间内损失过大而影响施工操作。

（二）配合比混凝土配合比按《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》的要求进行设计、试配和试验，选用较为理想的满足施工要求的配合比。梁体混凝土配合比的选择，必须保证砼能达到设计强度，且施工和易性好、收缩徐变小的要求，试验应经过试拌比较，先准备若干个理论配合比，以适应各种施工条件的变化。

烟台高新区制梁场高性能混凝土的耐久性指标已通过铁道部质检中心检验合格并出具合格报告。

（1）本梁场C50预制箱梁混凝土，采用泵送施工，配合比选定的环境条件按T2（碳化环境）考虑，坍落度要求200±20mm。

（2）原材料水泥：烟台三菱水泥有限公司普通低碱硅酸盐水泥P·O42.5；细骨料：乳山河南村沙场（细度模数2.6～3.0）；粗骨料：栖霞市富山石子厂生产的，5～10mm、10～20mm碎石按4∶6比例混合而成，为5～20mm连续级配。

矿物掺合料：康达（山东）水泥制成品有限公司生产的S95级矿粉；蓬莱蔚源科贸有限公司生产的F类Ⅰ级粉煤灰；外加剂：山东建筑科学院生产的聚羧酸系高性能减水剂；拌和用水：经检查合格的地下水（3）本梁场选定的C50预制箱梁混凝土理论配合比见表1。

（4）C50预制箱梁混凝土理论配合比试件送铁道部产品质量监督检验中心检验，耐久性指标符合《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的要求。

理论配合比（kg/m3）——表1水泥粉煤灰河砂碎石外加剂矿粉拌和用水3577273011184.7748145高性能混凝土配合比初步选定后，做工作性能、力学性能并按耐久性的要求对选定配合比制作混凝土抗裂性、护筋性、抗冻性、抗渗性、抗氯离子渗透性、电通量、碱-骨料反应性等的试件，做耐久性检验。

（三）混凝土拌合在配制混凝土拌合物时，混凝土原材料严格按照施工配合比要求进行准确称量，水、胶凝材料、外加剂的质量用量应准确到±1％；砂、石料的质量用量准确到±2％。

混凝土拌制前，应测定砂、石含水率，并根据测试结果、环境条件、工作性能要求等及时调整施工配合比。一般情况下，含水量每班抽测2次，雨天应随时抽测，并按测定结果及时调整混凝土施工配合比。

混凝土拌和物的入模含气量应满足设计要求，应控制在2.0％～4.0％，混凝土拌合物坍落度45min损失不宜大于10％。

混凝土拌制过程中，应对混凝土拌和物的坍落度进行测定，测定值符合理论配合比的要求，偏差不宜大于±20mm。

混凝土浇筑时模板温度宜在5℃～35℃，混凝土拌合物入模温度宜在5℃～30℃。

搅拌时，应先向搅拌机投入粗细骨料、水泥和矿物掺合料，搅拌至均匀后,加水和液体外加剂,直至搅拌至均匀为止;且每一阶段的搅拌时间不少于30s，总搅拌时间不少于2min，也不得超过3min。

搅拌机拌和的第一盘混凝土粗骨料数量宜用到标准用量的2/3。

在下盘材料装入前，搅拌机内的拌和料应全部卸清。搅拌设备停用时间不宜超过30min，最长不应超过混凝土的初凝时间。否则，应将搅拌机彻底清洗后才能重新拌和混凝土。

（四）混凝土浇筑1、灌注前的准备（1）浇注混凝土前，应对模板尺寸钢筋预埋件及拉杆顶丝加以检查，发现问题应及时处理。

（2）浇注混凝土前应将模板内的杂物和钢筋上的油污等清除干净。当模板有缝隙和孔洞时，应予堵塞。

（3）试验室将混凝土拌合浇注的配料通知单，书面呈送搅拌站，搅拌站操作人员根据配料通知单设置计量。

2、灌注工艺混凝土的浇筑连续进行、一次成型，浇注时时间不宜过长。浇筑总的原则为“斜向分段、水平分层”，“先底板、再腹板对称、最后顶板，从一端向另一端”。

（五）夏季温控夏季高温时候气温已达到夏季施工条件，炎热夏季浇筑大体积混凝土，易加速水化反应，对混凝土拌制、输送、浇捣都有不利的一面。

因而需要采取有效控制措施，制定相应的夏季及雨季施工方案，控制夏季混凝土出料温度不得大于30℃，规定混凝土内外温差不超过15℃，来保证混凝土的浇筑质量。当昼夜平均气温高于30℃时，制梁工程施工应按方案规定执行。

1、原材料存储和降温措施（1）从原材方面降低混凝土拌合物的温度，必须做好混凝土用水泥、砂、石、矿物掺和料等集料、粉料的防晒降温工作，对砂、石的贮存仓、料堆等进行遮阳防晒处理，对水泥罐可采用水淋方式处理。

（2）在高温时，可在混凝土搅拌用水水管上包裹麻袋，防止太阳光的直射，或在蓄水池加入冰块降低拌合水温度，达到有效的降低拌合料的温度。

2、搅拌站拌合措施（1）控制夏季混凝土浇筑的最佳时间夏季安排在傍晚16:00～18:00时段开始浇筑，不宜在早晨浇筑以免白天温度上升时加剧混凝土的内部温升。以便控制混凝土出机温度和混凝土内外温差，保证混凝土入模温度符合10～30℃。炎热天气下灌注混凝土，应尽量避免模板和新浇混凝土受阳光暴晒。

（3）每个搅拌楼设2个水泥罐轮流使用，避免刚进场的水泥温度太高。

（4）混凝土搅拌过程中，每盘搅拌时间不低于150s，使骨料充分冷却，以降低混凝土的出机温度。

（5）每天设专人测量室外气温，混凝土出机温度、入模温度，发现混凝土超过30℃时，及时向拌合水中投入冰块。

3、混凝土输送措施（1）选择最短泵送线路，尽量缩短混凝土的泵送时间，减少泵送的温升值。

（2）混凝土输送管道沿线包覆土工布（或麻袋片），在输送过程中要始终保持用冷水湿润，阻止热量倒灌，减少冷量损失，有效控制混凝土输送过程中的温度。

4、混凝土浇筑措施（1）加快混凝土浇筑速度，入模温度不宜高于30℃。

（2）如果模板温度较高，混凝土浇筑前须对模板外侧做喷水润湿，以降低模板温度，但在浇筑时模板内不能有附着水。

（3）夏季温度过高时，采取顶棚遮盖的方式，可采用两台50T龙门吊吊设防雨棚至浇筑台位上方做顶棚，防止太阳光对模板、钢筋、混凝土等的直射，降低模板温度和入模温度。

（4）当模板温度超过35℃时，在混凝土初凝前，用冷水喷洒模板外部，降低模板温度。

（5）浇筑混凝土时减少浇筑层厚度，其厚度控制为振动棒作用部分长度的1.25倍为宜，且混凝土最大摊铺厚度不宜大于300mm。

（6）在新浇筑完成的下层混凝土上再浇筑新混凝土时，应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。

（7）混凝土从布料机出口放料时，出料口高度不宜超过1m，以不发生离析为度。

结束语在预制箱梁混凝土施工中要明确箱梁混凝土配合比设计要点、混凝土操作要求、相关的质量标准，并以此为规范和指导控制箱梁混凝土施工，只有这样才能确保工程质量。

参考文献[1]GB50119-2013《混凝土外加剂应用技术规范》[2]JGJ/T10-2011《混凝土泵送施工技术规程》[3]TB/T3275-2011《铁路混凝土》