谈高性能混凝土施工质量控制

1 特大桥概况

黔灵湖特大桥是黔春大道道路工程（贵阳市中环路西段）控制性关键工程。上跨黔灵湖小关湖水库与川黔铁路，过贵阳北站联络线立交，与贵阳北站连通，以缓解贵阳市交通压力。黔灵湖特大桥左幅桥全长 510.57m，右幅桥全长506.33m，双向8车道城市快速路，设计车速80km/h。桥跨布置为：35m（预制小箱梁）+（100+180+100）m（连续刚构）+（2×35）m（预制小箱梁），左右幅主桥均采用（100+180+100）m 的单箱双室变截面预应力连续刚构桥，主桥箱梁混凝土为C55 强度的高性能预应力混凝土，墩顶梁高12.0m，跨中梁高4.2m，采用挂篮悬浇施工。左、右幅桥引桥均采用（35+2×35）m 预制拼装简支小箱梁桥，梁高1.8m，采用预制吊装施工。主桥桥墩采用双肢薄壁墩，引桥桥墩采用花瓶式实体桥墩，桥台为重力式桥台。

2 高性能混凝土配合比的设计与厂家的选择

对于市政工程来说，高性能混凝土配合比的设计与厂家的选择尤为重要。要加强施工全过程控制，提高高性能混凝土工程质量，从原材料源头控制并运用现代化技术手段提升建设工程质量，做好高性能混凝土在施工生产中的推广和应用，最大限度地延长混凝土结构的使用年限，降低工程造价，并更好地满足结构功能要求和施工工艺要求。

该项目高性能混凝土具体设计要求为：最大水灰比为 0.36；最小胶凝材料用量为380kg/m ³ ；最大胶凝材料用量为 550kg/m ³ ；最大氯离子含量（单位体积混凝土中氯离子与胶凝材料的重量比）为 0.06%；最大碱含量为1.8kg/m ³ ；最大三氧化硫含量（单位体积混凝土中三氧化硫与胶凝材料的重量比）为 4%；混凝土中骨料最大粒径＜35mm，所用骨料必须满足骨料级配和粒形的要求；为提高混凝土抗裂性，在0#、1# ～ 4#及合龙段混凝土中掺入聚丙烯纤维，掺入量为1kg/m ³ 。

由于墩高，施工难度大，混凝土的输送（水平输送 10m，垂直输送80.9m，再水平输送100m）就成为一项关键工序。该桥所使用的高强混凝土不但要满足设计要求的强度及耐久性，还要具有良好的工作性能以及良好的泵送性等；特别是在大高差、泵送距离远时，原材料的稳定性以及配合比的设计尤为重要，可谓施工的基础。因此组织相关部门对贵阳市范围内的商混站做了大量的考察和筛选（混凝土公司的实力、搅拌机的型号、场地环境、运距及交通情况等），基于设计、施工以及耐久性要求，最后选择质量可靠、运距合适、实力雄厚、技术过硬的一家上市商混站 —— 贵州兴达兴建材股份有限公司，商混站具备一条主生产线和一条备用生产线，以保证施工期间不发生意外。

高性能混凝土原材料的使用情况：

1）水泥：贵阳海螺盘江水泥有限责任公司，海螺牌P.O52.5（大型国有企业，生产有保障）。

2）粗集料：贵州兴达兴建材股份有限公司，5 ～ 25mm 碎石（上市混凝土公司，自产，有保障）。

3）细集料：贵州兴达兴建材股份有限公司，水洗机制山砂（上市混凝土公司，自产，有保障）。

4）粉煤灰：贵州名川粉煤灰有限公司，I级粉煤灰（贵州名牌企业，生产有保障）。

5）掺合料：贵州超亚纳米基材有限公司，混凝土用复合掺合料（高新技术企业，技术服务及生产有保障）。

6）外加剂：贵州科之杰新材料有限公司，聚羧酸系高性能减水剂（中国混凝土外加剂科技产业化进步的领跑者单位，技术服务及生产有保障）。

7）水：地下水，其中集料为贵州兴达兴建材股份有限公司自产精品砂石，粗集料粒径好级配合理，细集料均为水洗机制砂，所拌高性能混凝土和易性好、坍损小，外观漂亮，对施工很有帮助。

3 施工过程质量控制

3. 1 高性能混凝土的拌制及运输

准确计量，对于高性能混凝土拌制来说，特别重要。混凝土拌制前，试验人员对商品混凝土公司原材料进行检查，确保原材料质量，严格测定粗细集料的含水率，并及时将理论配合比调整至施工配合比，严格控制计量及搅拌时间，合理控制混凝土的流动性及浆体含量，以满足施工要求。高性能混凝土在运输过程中尽可能保持混凝土的均匀性，最大限度地减少混凝土的转运次数以确保高性能混凝土特性在具体施工中的正常发挥。运输时间上应保证混凝土在初凝前浇入模板内并振捣密实。在拌制方面，贵州兴达兴建材股份有限公司按照施工配合比，精心组织、严格计量，并通过视频监控系统，严格控制混凝土质量达标，混凝土出厂前，各种测试数据合格后方能出厂。在运输方面，每一辆混凝土运输车辆安装 GPS定位系统并予以编号，调度通过显示屏幕，可发现该车辆的行驶位置及工作状态，发现问题，能及时通过对讲系统了解现场情况并予以及时解决，确保混凝土的正常运输。

3. 2 高性能混凝土的泵送浇筑

对于高性能混凝土来说，浇筑质量的好坏直接关系到结构物的承载能力及耐久性。现场施工人员应及时协调好混凝土的发送间隔，做到不断料、不压料。混凝土到现场入模前，应及时测定混凝土的温度及坍落度等工作性能并做好记录；只有拌和物性能符合设计或配合比要求的混凝土方可入模浇筑。混凝土必须在初凝前浇入模板内并振捣密实。混凝土的施工应尽量避开交通拥堵等时段，如无法避开时，应采取特殊的措施以防止混凝土坍落度损失过大。因各种原因导致停泵时间＞ 15min，应每隔4 ～ 5min 开泵1 次，使泵机进行正转和反转2 个方向的运动，同时开动混凝土泵的料斗搅拌器，防止料斗中的混凝土离析。如停泵时间过长，应将泵管中的混凝土予以清除，并冲洗管内残留的混凝土，而后重新按泵送混凝土进行施工。在保证混凝土泵送浇筑方面，施工作业班组按照混凝土浇筑技术交底做好应急预案，随时准备按照应急预案进行混凝土泵管的拆除及安装，贵州兴达兴建材股份有限公司在前场安排机械班组工作人员给予现场指导，以保证在最短的时间内完成混凝土再次泵送的准备工作，确保混凝土的顺利浇筑。

在炎热季节浇筑混凝土时，应尽可能安排在傍晚而避开炎热的白天浇筑混凝土，无法避开时，应尽量避免新浇混凝土及模板直接受阳光的照射，保证混凝土入模前模板及钢筋的表面温度以及附近的局部气温均 ≤40℃。在低温条件下（当昼夜平均气温＜5℃或最低气温＜－3℃时）浇筑混凝土时，应采取适当的保温防冻措施，以防止混凝土提前受冻。高性能混凝土的浇筑顺序应严格按照设计要求进行，并应连续进行，一次浇筑完毕。高性能混凝土的密实应采用高频插入式振捣棒和附着式振动器联合振捣的方式进行，由专人负责，统一指挥，严格控制振捣时间和振捣顺序。加强对现场工人进行管控，做到不漏震不过震，每个施工环节正常运行。

3. 3 高性能混凝土的养护

混凝土的养护要注意温度和湿度 2 个方面，不仅是浇水保湿，还要注意控制混凝土的温度变化，其目的主要是为了防止温差过大引起混凝土产生裂缝。混凝土的养护其实就是保证混凝土水化反应的正常进行，也是保证高性能混凝土高性能的重要工艺措施。温度的高低直接影响水泥水化的速度，湿度则严重影响水泥水化的能力。因此，必须严格控制温度及湿度条件，保证混凝土的水化反应在适宜的环境条件下进行，确保高性能混凝土在施工中的使用性能。

混凝土温度控制的原则：混凝土中心和表面之间、新老混凝土之间以及混凝土表面与所接触的大气之间的温差不能太大；升温不能太早和太高；降温不能太快。当然，温度控制的方法和速度还应根据季节、构件情况、约束情况等具体条件来确定。

高性能混凝土浇筑完毕后，应及时对混凝土进行养护，当混凝土强度满足设计要求时，方可进行下一步的工序施工。混凝土振捣完成后，应及时对其暴露面采用蓬布或塑料布等进行有效覆盖，尽量减少暴露的时间，防止表面水分的蒸发，直至混凝土终凝为止。混凝土的养护，应制定详实可行的养护方案，并在实施的过程中逐步完善。必要时可采用蒸汽养护或通过埋设在混凝土内部的温度传感器利用温度自动监控仪来进行全过程自动报警监控。

4 结语

综上所述，对于市政工程来说，高性能混凝土配合比的设计与厂家的选择尤为重要。因此，应加强施工全过程控制，提高高性能混凝土工程质量，从原材料源头控制并运用现代化技术手段提升建设工程质量，做好高性能混凝土在施工生产中的推广和应用，最大限度地延长混凝土结构的使用年限，降低工程造价，并更好地满足结构功能要求和施工工艺要求。