《京沪高速铁路高性能混凝土质量通病预防与治理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《京沪高速铁路高性能混凝土质量通病预防与治理（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、京沪高速铁路高性能混凝土质量通病预防与治理仲继红（中交股份京沪高速铁路土建工程六标段项目经理部，副总经理）摘 要：本文结合京沪高速铁路建设实践，根据工序转换，按照“桥梁主体工程”、“桥面附属工程”和“CRTS型无砟轨道底座板”三个方面，从工程施工过程控制的角度对高性能混凝土工程质量通病的产生和防治进行探讨。对CRTS型无砟轨道底座板质量控制措施进行了详细总结。关键词：高性能混凝土 质量通病 预防 治理 CRTS型无砟轨道底座板第一部分 概述高性能混凝土（High Performance Concrete，简称HPC）是一种新型高科技混凝土，以“耐久性”为基本要求，用常规材料和常规工艺制造的水泥
2、基混凝土。高性能混凝土掺加合格的矿物掺和料和高效减水剂，取用较低的水胶比和较少的水泥用量，并在制作上通过严格的质量控制，使其达到良好的工作性、均匀性、密实性和体积稳定性。高性能混凝土在节能环保方面都具有重要意义，是一种环保型的新型材料，也称为“绿色混凝土”。客运专线铁路及高速铁路高性能混凝土的特点：1、对原材料品质有严格的要求。2、对混凝土强度等级有非常具体要求。3、坍落度及含气量根据施工要求必须严格控制。4、抗裂性、抗碱骨料反应、抗腐蚀、抗冻、抗渗性能均作为基本耐久性基本指标。5、必须采取严格的技术手段消除与预防各种混凝土质量通病。为满足“桥梁混凝土结构使用寿命不低于100年”的质量目标，京
3、沪高速铁路桥梁工程采用高性能混凝土。京沪高速铁路股份有限公司编制的京沪高速铁路高性能混凝土施工实施细则，从沿线环境气候条件、混凝土配合比设计参考指标、混凝土原材料基本要求、混凝土施工基本要求、混凝土质量检验及大体积混凝土施工与温差控制六个方面，细化施工工艺标准和操作流程、强化源头把关及过程控制、减少质量通病、提高工程质量，是京沪高速铁路高性能混凝土施工的指导性文件。京沪高速铁路高性能混凝土工程施工中，经常发生一些如砂线、蜂窝麻面、错台、露筋、色差、缺棱掉角、混凝土裂缝、强度不够均质性差等质量通病，影响结构安全。如何最大限度地消除质量通病，保证工程结构安全，是京沪高速铁路桥梁施工中最基础、最重要
4、、最值得研究的课题。同时，京沪高速铁路引进、消化和吸收德国高铁CRTS型板式无砟轨道体系，作为全线纵连连续结构的底座板是该体系的技术核心。底座板施工中，出现了很多新材料、新工艺、新技术，也值得我们认真总结。第二部分 高性能混凝土质量通病预防与治理 一、桥梁主体工程1、砂线指混凝土表面混凝土的水泥浆流失，产生类似砂子堆积的现象。形成原因：（1）、混凝土坍落度超标，大于坍落度设计值。（2）、局部过振导致形成砂线。（3）、模板接缝拼装不严密，灌注混凝土时缝隙漏浆，形成砂线。（4）、混凝土泌水且不易排出。控制和预防措施：（1）、合理进行混凝土配合比设计、原材料检验合格方可使用；试验检测组每工班至少实测
5、两次材料含水量，及时调整施工配合比，搅拌站操作手根据试验检测组提供的生产配合比通知单，进行准确配料，不得随意变更生产配合比。各种材料必须拌和充分、均匀。混凝土到达施工现场后，由现场试验人员用仪器检测混凝土坍落度、含气量等各项指标是否达到设计要求，合格后方可入模浇筑。现场抽查发现，个别搅拌站打印的生产记录详情单上“定值”与施工配料通知单数据不一致，如：水比设计配合比多加了15kg，误差达+10.6%，外加剂比设计少加了0.45kg，误差达-7.9%。这种情况必须立即予以停产纠正。京沪高速铁路高性能混凝土的生产，要求二次投料、二次搅拌，搅拌时间不少于120秒；且单盘称量误差不超标。高性能混凝土二次
6、搅拌流程为：先向搅拌机投入细骨料（中砂）、水泥、矿物掺和料（粉煤灰和矿粉）、外加剂（减水剂），均匀搅拌30秒后，再加入所需用水量，待砂浆充分搅拌30秒后再投入粗骨料（碎石），并继续搅拌6090秒至均匀为止。上述每一阶段的搅拌时间不少于30秒，总搅拌时间不宜少于2分钟，也不宜超过3分钟。高性能混凝土进行二次搅拌的必要性：减水剂可以激活粉煤灰、矿粉中的活性物质（SiO2），以达到充分的减水效果；如果一次投料一次搅拌，部分减水剂会黏附到粗骨料上，不能充分激活粉煤灰、矿粉中的活性物质，减水率将大大降低。（2）、加强对振捣工人的技术交底，避免出现过振现象。（3）、加强对模板拼装时的过程控制，确保模板支撑
7、牢固，模板拼缝严密，并且用玻璃胶或腻子灰填塞，防止漏浆。（4）、严格控制粉煤灰进场质量（0.075mm粒径不超标），保证粉煤灰有足够的比表面积，确保混凝土不泌水。混凝土出现泌水时及时排干表面游离水。2、蜂窝麻面麻面指混凝土表面局部缺浆粗糙，或有局部凹坑（无钢筋碎石外露）。蜂窝指混凝土局部疏松，砂浆少碎石多，碎石之间出现空隙，形成蜂窝状的孔洞。都属于较常见的混凝土质量通病。形成原因：（1）、混凝土配合比不合理，碎石、水泥等胶凝材料计量错误，或加水量不准造成混凝土泌水，造成砂浆少碎石多。（2）、混凝土搅拌时间短（高性能混凝土要求不少于120秒），没有拌合均匀，混凝土和易性差，振捣不密实。（3）、未
8、按操作规程浇筑混凝土，混凝土一次下料过多，没有分段、分层灌注，未正确使用串筒，使碎石集中，造成混凝土离析。混凝土振捣不密实，混凝土中的气泡未排出，一部分气泡停留在模板表面。（4）、模板孔隙未封堵稳定性不足，振捣时模板移位，造成漏浆。（5）、模板表面粗糙或清理不干净，粘有干硬水泥砂浆等杂物，拆模时混凝土表面被粘损。（6）、钢模板脱模剂涂刷不均匀，拆模时混凝土表面粘结模板。（7）、拆模过早，混凝土强度较低易出现“粘模”的现象。控制和预防措施：（1）、严格按照京沪高速铁路股份有限公司编制的京沪高速铁路高性能混凝土施工实施细则对混凝土施工提出基本要求，控制生产配合比，精确计量各种原材料，严格二次搅拌工
9、艺。（2）、混凝土自由倾落高度不得超过2m，如超过2m，采取足够长度的串筒辅助下料。混凝土的振捣分层振捣，分层的厚度控制在30cm左右，不得超过40cm；插入式振捣器移动间距不大于其作用半径的1.5倍。振捣器至模板的距离不大于振捣器有效作用半径的1/2。为保证上下层混凝土结合良好，振捣棒插入下层混凝土5cm。必须掌握好每点的振捣时间。合适的振捣现象为：混凝土不再显著下沉，不再出现气泡。（3）、清洁模板表面，不得粘有干硬水泥砂浆等杂物。脱模剂涂刷均匀。模板拼缝紧密，符合规范及设计要求。拆模不宜过早。（4）、浇筑混凝土时，经常检查模板，发现有模板变形，立即停止浇筑，并在混凝土初凝前及时修整模板。3
10、、错台形成原因：模板拼装质量差或拼装不紧固，模板间存在错台直接导致混凝土表面错台，或由于振捣原因使相邻模板在浇筑时产生位移导致错台。控制和预防措施：（1）、模板应有足够的强度及刚度，使用专业厂家制作的大块整体钢模。面板采用冷轧板，焊缝打磨。（2）、加强模板工的工作责任心教育和工作技能培训，加强模板拼装过程中的动态控制，模板拼缝要紧密，错台值要在控制在设计及规范要求内，模板拆装小心轻放以免引起模板变形，接缝处水泥浆清理干净，避免用重锤敲击。4、缺棱掉角及表面刻痕形成原因：拆模过早，混凝土强度不足，成品保护不利。拆模时受重物撞击等外力作用，棱角被碰掉。控制和预防措施：（1）、加强覆盖保湿养护（冬期
11、保温养护），保证混凝土强度均匀稳定增长，确保拆模时混凝土具有足够的强度。拆模时精心操作，注意保护墩身棱角，严禁吊运模板撞击棱角。 （2）、加强成品保护工作，对于临近施工便道通一侧的混凝土阳角，拆模后用槽钢等将阳角保护好，以免碰损。5、色差指混凝土表面色泽不均匀或有深色斑点。形成原因：（1）、原材料材质、色泽发生变异，导致混凝土色泽不均匀；（2）、模板脏或模板或生锈、或脱模剂不纯净；（3）、外露预埋件或预埋钢筋无防锈措施，锈迹流淌；（4）、分节浇筑的高墩（如空心薄壁墩），模板缝与施工缝不重合，形成类似“腰带”的色差。控制和预防措施：（1）、同一结构混凝土施工采用同一批次的材料，确保混凝土颜色一致
12、。即：采用同厂家、同品种、同标号的水泥；粗骨料采用同一产地材料；对于质量波动相对较大的粉煤灰，应选用级配、颜色一致的同一厂家同一炉批的产品。碎石必须清洗，中砂必须过筛（搅拌站砂石筛洗设备必须配套设置“三级环保沉淀池”，避免清洗污水污染周围水系或土壤）。（2）、安装模板前用打磨机清理钢模表面锈迹，均匀涂刷防锈脱模剂，并用塑料薄膜覆盖防止雨淋再次生锈。合理选择及使用脱模剂。质量好的脱模剂应具备易于脱模，并保持混凝土不变色的性能。轻视脱模剂的选择和使用，容易造成脱模后混凝土表面砂浆脱落、表面有污渍等缺陷。好的脱模剂对混凝土外观色泽的均匀性、光洁度起着重要的作用。脱模剂最好选用纯净机油、液压油、色拉油
13、或专用脱模剂。脱模剂最好在立模前30分钟涂抹完毕并加以保护，防止二次污染；均匀涂抹，厚度一致，不能有漏涂、沾有污渍和滴流现象。尽量固定同一品种脱模剂，减少色泽差异。根据实践，我们选用了易脱模、对混凝土面颜色影响小的液压油作为脱模剂。（3）、预埋件（钢筋）进行防锈处理，防止锈迹流淌到混凝土表面。（4）、对于分节浇筑的高墩或其他长高结构，第一节的施工缝高出模板缝23cm，拼装下一节模板前，将第一节施工缝凿除23cm，确保施工缝与模板缝重合。（5）、用清洁水保湿养护混凝土；填充模板拉杆孔的砂浆颜色要与结构混凝土颜色一致。（6）、合理选择混凝土色差整修工艺。京沪高速铁路土建工程六标段丹阳至昆山特大桥阳
14、澄湖桥段，个别施工期间受粉煤灰材质及颜色波动的影响，导致墩身外观颜色产生较大面积色差。我们通过邀请专家技术研讨，制定并向监理单位报批了墩身外观质量控制施工工艺要点，明确了墩身色差整修工艺。现场混凝土表面色差的整修工艺为：确定整修部位，搭设移动式脚手架混凝土缺陷部位表面清理修补灰浆调配用海绵蘸取修补灰浆，在混凝土表面进行反复揉补刮平打磨（待揉补灰浆微干时，用麻袋片或粗制地毯将灰浆打磨干净）涂胶（用801胶水与水的配制比例为1:1的混合浆液，滚涂至修补部位）。这种整修工艺在消除混凝土表面色差的同时，对局部砂线、轻度蜂窝麻面等浅型质量缺陷也有很好的修复作用。修补灰浆的调配方法为：用黑水泥、白水泥、建
15、筑用801胶水和洁净水调配灰浆。黑、白水泥的调配比例根据需整修部位混凝土的底色决定，灰浆大量调配前，配制少量试验浆在混凝土表面上进行小面积试验，观察灰浆中的水分蒸发后整修部位与周边的色差；反复调整黑、白水泥比例，直到色差不易被肉眼识别。黑、白水泥的比例范围在7:3至6:4之间调整。801胶水与水的比例约为3:1。灰浆比重范围控制在1.081.10之间。6、混凝土裂缝实践证明，当混凝土裂缝宽度小于0.3mm时，在正常使用条件下构件内钢筋不致因混凝土开裂而锈蚀。为了保证必要的抗裂安全度，公路桥涵施工技术规范规定：对非预应力部分（隔板、堵头等）容许有0.2mm以下的收缩裂缝，其余部分不应出现裂缝。混
16、凝土结构裂缝产生的原因是多方面的，一般分为：（1）、结构型裂缝：由外荷载引起的，包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝；（2）、材料型裂缝：由非受力变形变化引起的，主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。京沪高速铁路高性能混凝土施工中，普遍为大体积混凝土施工，主要应探讨材料型裂缝。施工实践中，无论是热期施工还是冬期施工，都要采取有效措施降低混凝土结构内外温差。（1）、严格制定并认真落实“大体积混凝土施工温控专项方案”及“季节施工专项方案”。 （2）、非季节施工中，混凝土浇筑完毕后带模养护，外部部分用土工布或塑料薄膜覆盖。达到拆模条件后，终凝后覆盖洒水装置保湿养护。对于大体积混凝土施工，采用内部
