高速铁路混凝土施工质量控制研究

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【摘要】近年来，高速铁路建设规模不断扩大，其快速、高效的运行模式得到越来越多人认可，更多人开始选择这种安全、便利的出行方式。在高速铁路工程建设施工中，混凝土应用非常广泛，在混凝土施工过程中存在一定因素会影响其施工质量，因此，在施工过程中必须合理把控，确保高速铁路混凝土工程建设质量。论文从材料、配比、施工等角度分析了高速铁路混凝土工程施工质量控制的关键措施。

【关键词】高速铁路；混凝土工程；施工质量；材料质量

1引言

高速铁路建设规模不断扩大，对国民经济推动作用明显，促进地区间互联互通，改变传统经济发展模式。在此背景下，高速铁路工程建设过程中对于各项工程施工质量要求也越来越高，其中，混凝土工程作为应用最为广泛的工程类型之一需要重点进行关注，采取有效措施控制现场施工工艺，以便保证高速铁路整体工程建设质量。

2高速铁路混凝土施工质量控制关键

2.1材料质量控制

2.1.1胶凝材料质量控制

水泥、矿粉、粉煤灰、硅灰等属于胶凝材料，在混凝土配制过程中占据了约五分之一的用量，对混凝土的耐久性等性能影响非常直接。胶凝材料主要是由水泥组成，强度主要来源于水化作用，因此，水泥的性能会直接影响混凝土的质量，必须选择安定性高、质量稳定、含碱量低、与外加剂适应性好的水泥类型；但不要过分关注水泥早期强度，应采取有效措施重点控制水泥含碱量，避免因水泥中含碱量过高与骨料发生反应引起混凝土开裂，进而造成混凝土整体结构破坏[1]。在混凝土使用过程中经常使用部分矿粉代替水泥，不仅能减少混凝土早期水化热，还能有效改善混凝土工作性能，提高其耐久性和力学性能，因此，在高速铁路混凝土施工期间应掺入适量磨细矿粉。粉煤灰作为常用的掺合料之一，相对水泥来说，其吸水性、保水性都比较好，能够为混凝土后期强度发展提供有力支持，高质量的粉煤灰具有匀质、减水、致密的作用，能够对初期水泥水化进行解絮，从而改善拌和物的流变性质及初始结构。

2.1.2骨料质量控制

骨料在混凝土材料中占比较高，其在混凝土中起骨架作用，整体质量会影响混凝土硬化性能、工作性能等。在选择骨料时要选择非碱活性材料，以便控制混凝土的总含碱量，当骨料碱活性检验膨胀率比较高时，混凝土配比要注意增加外加剂、矿物掺合料，以抑制其碱活性，配比完成后要及时安排试验验证碱活性抑制效果。优质骨料在混凝土中能够起到稳定体积、减少填隙胶浆的作用，水泥用量减少能够大大降低混凝土水化热，缓解温差变化，提高混凝土稳定性、耐久性[2]。

2.1.3外加剂质量控制

外加剂的使用能够改善和提升混凝土强度及性能。高性能外加剂可以有效减少混凝土用水量及水灰（胶）比，大大提升自身强度，并能控制拌和物扩展度和坍落度。采取适当措施消泡、引气，可以有效减少大气泡，同时，在混凝土中形成稳定、均匀的微气泡，提升混凝土密实性、匀质性、抗冻性，大大降低混凝土泌水率，改善底部骨料浆体泌水、沉陷等问题。外加剂不仅能够满足混凝土成型后耐久性、力学性能要求，还能满足其生产、施工时的工作性能要求。在进行混凝土配比设计时，要多次试验、控制选型，确保外加剂与胶凝材料相互适应，同时，适应混凝土拌制、运输、泵送、浇捣过程中存在的温湿度变化。

2.2配比设计

高速铁路工程中混凝土配比应根据环境条件、施工工艺、使用年限等要素进行考虑。其力学性能试验、标准养护试件养护龄期和耐久性能试验要严格依照相应标准规范来确定，并且提前开展配比选定试验，以便预留充足的时间进行配比调整，获取耐久性能相关数据。若混凝土材料、工艺等发生变化，要重新进行配比确定；若施工工艺、环境条件未明显变化，可以适当调整外加剂用量、粗细骨料分级比例[3]。

2.3实际施工过程中的质量控制

2.3.1拌和

混凝土拌和前，要合理控制材料计量精度，拌和过程中注意检查拌和时间、加料顺序等，混凝土出机后要及时对拌和物坍落度、和易性进行试验。混凝土搅拌时间严格控制在120~150s，开始拌和前要先对砂石含水率进行检测，以便控制拌和用水量，确保混凝土和易性满足现场施工要求，同时，注意关注混凝土坍落度，过大或过小都需要进行处理，杜绝私自加水的情况出现。

2.3.2运输

混凝土运输要使用专用车辆，在运输过程中要保证混凝土不出现分层、离析、漏浆等问题。运输过程中要采取措施对运输设备进行保温、隔热，避免混凝土局部温度升高或受冻，同时运输过程中严禁加水，要尽量缩短混凝土运输时间。

2.3.3浇筑

混凝土浇筑前要结合工程特点、现场环境、施工条件制定完善的浇筑方案，明确现场浇筑施工起点、方向、厚度、分段等情况。混凝土运输至施工区域后，要及时检测坍落度，对随车出料单进行检查，若发现混凝土强度、坍落度等性能参数不能满足施工要求，严禁使用。现场试验人员要随机进行取样，依照标准要求制作、留置、养护混凝土试件。混凝土浇筑过程中不得随意变更浇筑方案，同时，注意合理控制各层混凝土浇筑的厚度，对于存在大量钢筋的梁柱节点要关注其浇筑是否到位，混凝土入模前要及时测定其温度、坍落度、含气量、泌水率等性能，确保入模浇筑的混凝土满足现场施工要求，且混凝土浇筑开始后要持续进行，对于分段、分次进行浇筑施工的，要严格依照既定方案进行分割，再次施工前及时对接缝处进行凿毛处理[4]。

2.3.4振捣

按规定工艺方法进行混凝土振捣，现场施工过程中要及时将浇筑的混凝土振捣均匀、密实，避免随意增加振点、扩大振点间距，各点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为标准进行控制，避免出现过振、漏振等现象，若采用附着式振动器，要严格把握其开启和振捣时间。

2.3.5养护

混凝土养护是非常重要的阶段之一，其养护工作的合理性、科学性会对混凝土施工质量产生直接影响，影响混凝土结构后续使用性能。因此，在混凝土施工结束后，要注意在其硬化阶段进行有效养护，确保混凝土表面处于湿润状态，一般情况下，养护时间要保持在14d以上，对于面积较大的混凝土，要根据现场要求，制定独立的养护方案，确保混凝土最终施工质量。

3混凝土裂缝问题的控制措施

3.1塑性裂缝的预防

混凝土凝结前，表面因失水速度快出现收缩产生的裂缝即为塑性收缩裂缝，这种裂缝问题一般出现在干热或大风环境当中，裂缝中间宽、两侧细，且长短不一、相互不贯通。造成这种裂缝问题的主要原因是混凝土终凝强度低，或者混凝土刚终凝时受到高温、风力的影响，表面失水过快，内部毛细管中存在较大负压出现体积急剧收缩，而混凝土此时的强度无法抵抗收缩，产生裂纹问题。针对塑性裂缝问题，可以选用干缩值小、早期强度高的水泥，或者掺加高性能减水剂提高混凝土坍落度，改善和易性，在现场浇筑施工完成后要及时安排人员采取覆膜等养护措施，保持混凝土表面湿润，在出现高温、大风天气时要及时设置遮阳和挡风设施。

3.2温度裂缝的预防

大体积混凝土表面和内部温差较大的情况下容易出现温度裂缝，较大的温差会造成混凝土结构内外热胀冷缩程度存在差异，在混凝土表面产生拉应力，若拉应力超过混凝土抗拉极限，表面就会产生裂缝，这种裂缝问题主要存在于混凝土施工中后期并且只在混凝土表面较浅范围内出现。温度裂缝可以在保证混凝土耐久性的基础上采取减少水泥用量、改善骨料级配、使用高性能减水剂等有效措施（降低水化热）来解决，在高温时期可以使用遮阳板等措施来控制混凝土的温升，采取冷却保护措施及预留温度收缩缝。

3.3沉陷裂缝的预防

混凝土沉陷裂缝的出现，主要是由于高速铁路基础土质不均匀、松软，回填不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足、支撑间距过大、支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在受冻土壤上时，冻土化冻后会出现不均匀沉降造成混凝土结构出现沉陷裂缝问题。这种情况可以将填土基础进行夯实加固，确保模板具有足够的强度和刚度，在施工过程中要确保基础受力均匀，浇筑过程中避免基础出现被水浸泡的情况，可以适当延迟拆模时间。

3.4干缩裂缝的预防

混凝土养护结束后容易出现干缩裂缝，水泥浆中水分的蒸发会产生干缩。干缩裂缝产生通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀，影响混凝土的耐久性。混凝土干缩受混凝土水灰比的影响较大，设计配合比时应尽量控制好水灰比的选定，在混凝土搅拌和施工中严格控制配合比，混凝土的用水量绝不能大于配合比设计所给定的用水量，浇筑完成后加强混凝土早期养护，并适当延长混凝土养护时间。

4结语

高速铁路工程建设为经济快速发展注入新的活力，大大促进了不同区域的交流活动，对于国民经济、社会的发展具有非常重要的意义，因此，在高速铁路施工当中对于各项工艺要求较高，加之混凝土施工工艺应用非常广泛，其质量管控要求更高。要想达到这个目标，必须在施工过程中对材料质量进行有效管控，及时对现场施工工艺进行关注，对于发现的问题及时采取有效措施予以处理，确保高速铁路混凝土施工质量处于可控状态，才能更好提高整个工程的建设质量。

【参考文献】

【1】朱茂.高速铁路连续梁混凝土施工工艺及质量控制[J].山东工业技术,2019(4):123-124.

【2】敬洪武,潘自立,王安琪.高速铁路自密实混凝土合理养护温度研究[J].高速铁路技术,2018,9(6):7-10.

【3】程伟鸷.自密实混凝土技术特点及其在高速铁路中的应用[J].中国铁路,2018(10):79-80.

【4】张立新,王亚斌.高速铁路小型混凝土预制构件的施工及质量控制[J].四川水力发电,2018,37(S1):99-101.

作者:刘明灿 单位:中铁七局集团第五工程有限公司