高性能混凝土在西柏坡高速的施工质量控制

刘月丽，路 昊

（中交第四公路工程局有限公司六公司，北京 100025）

0 引言

西柏坡高速（三期）工程工期紧、任务重，桥梁结构形式多样，若采用高标号的水泥，增加水泥用量的做法会导致收缩、徐变增大，也影响混凝土的耐久性；水泥用量的增加会导致施工成本的增加，影响经济效益；因水泥用量大，水化热高，某些部位温度应力难以控制，个别部位可能因此无法施工。针对此特点西柏坡高速（三期）工程采用高性能混凝土应用普通硅酸盐水泥，掺加优质掺合料和聚羧酸外加剂的高性能混凝土，既保证了工程质量又大大提高了施工进度。

1 原材料情况

西柏坡高速（三期）工程所采用的原材料为以下几种。

1.1 水泥

配制的高性能混凝土选用的是质量稳定的普通硅酸盐水泥（P.O），不宜使用早强型水泥。西柏坡高速（三期）工程采用的水泥为普通硅酸盐鼎鑫P.O 42.5、P.O 52.5水泥；各项指标应满足国家标准GB 175的规定。

1.2 细骨料

采用河北正定砂场生产的中砂，细度模数为2.76；细骨料应满足现行公路工程有关专业标准的规定。

1.3 粗骨料

粗骨料应选用质地坚实、均匀洁净、级配合理、粒形良好、吸水率小的碎石，不宜采用砂岩碎石。配制C50及以上预应力混凝土时，粗骨料最大公称粒径不应大于25mm。西柏坡高速（三期）工程采用石家庄市鹿泉碎石场5～20mm二级配及5～31.5mm三级配的碎石。

1.4 掺合料

矿物掺合料应作为高性能混凝土的必需组份。配制高性能混凝土所用的矿物掺合料可为粉煤灰、磨细高炉矿渣粉等其它活性材料，粉煤灰、矿渣粉技术指标应分别满足相关规范的要求。粉煤灰采用西柏坡电厂Ⅰ级粉煤灰；矿渣粉采用的是河北冀泰有限公司生产的矿渣粉。

1.5 外加剂

采用河北铁园科技有限公司生产的TY-6型聚羧酸系复合型高性能减水剂；聚羧酸系减水剂符合有关规范的要求。

1.6 水

采用当地饮用水。

2 混凝土配合比设计

2.1 一般规定

2.1.1 混凝土的坍落度应满足施工要求，西柏坡高速（三期）工程所采用混凝土的坍落度均为200±20mm，在满足施工要求的前提下尽量采用较低的坍落度。

2.1.2 为改善混凝土的耐久性，混凝土需适量引气，无抗冻要求的混凝土入模含气量应控制在2%～4%，有抗冻要求的混凝土的适宜含气量应由其抗冻等级通过试验确定，一般宜控制在3%～7%，具体还应符合公路现行规范要求。

2.2 配合比的选定

2.2.1 按选定的混凝土配合比，配制的混凝土拌合物应满足施工要求，配制成的混凝土应满足设计强度、耐久性等质量要求。

2.2.2 混凝土中适量掺加符合技术要求的粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺合料。混凝土中适量掺加符合本技术条件要求的混凝土外加剂，优先选用多功能复合外加剂。

3 高性能混凝土的施工要求及质量控制

3.1 原材料储存与管理

3.1.1 混凝土原材料进场后，对原材料的品种、规格、数量以及质量证明书等进行验收核查，并按有关标准的规定取样和复验。经检验合格的原材料方可进场，对于检验不合格的原材料，应按有关规定清除出场。

3.1.2 不同混凝土原材料都有固定的堆放地点和明确的标识，标明材料名称、品种、生产厂家、生产日期和进场日期。

3.2 计量与搅拌

3.2.1 混凝土原材料应采用电子计量系统以质量计量，每一工班正式称量前应对计量设备进行检查，应严格按照施工配合比要求进行准确称量，每盘称量最大偏差应符合下列规定：水泥、掺合料、外加剂和拌合用水不超过±1%，粗细骨料不超过±2%。

3.2.2 为保证混凝土的均匀性，西柏坡高速（三期）工程混凝土的搅拌采用卧轴式搅拌机并严格控制拌合时间。搅拌时，宜先向搅拌机投入细骨料、水泥、矿物掺合料和外加剂，搅拌均匀后，再加入所需用水量，待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料，并继续搅拌至均匀为止。上述每一阶段的搅拌时间不少于30s，总搅拌时间不宜少于2min，也不宜超过3min。

3.3 运输

3.3.1 运输过程中确保混凝土不发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失超过要求等现象，能保证运至浇筑地点的混凝土具有要求的塌落度和含气量等工作性能。若运至现场的混凝土发生离析现象时，在浇筑前对混凝土进行二次搅拌，但严禁再次加水。

3.3.2 运输混凝土过程中，特殊季节应对运输设备采取保温隔热措施，防止夏季局部混凝土温度升高或冬季受冻。采取适当措施防止水份进入运输容器或蒸发，严禁在运输过程中向混凝土内加水。

3.4 浇筑

浇筑混凝土前，针对工程特点、施工环境条件与施工条件事先设计浇筑方案，包括浇筑起点、浇筑进展方向和浇筑厚度等；混凝土浇筑过程中，及时将入模的混凝土均匀振捣密实，不得随意加密振点或漏振，不得无故更改事先确定的浇筑方案。

3.5 振捣

3.5.1 浇筑混凝土时，采用插入式高频振动棒、附着式平板振捣器、表面平板振捣器等振捣设备振捣混凝土。振捣时应避免碰撞模板、钢筋及预埋铁件。

3.5.2 使用插入式高频振捣器振捣混凝土时，采用垂直点振方式振捣。

3.6 养护

3.6.1 混凝土振捣完成后，及时采用蓬布、塑料布等对暴露面进行紧密覆盖。暴露面保护层混凝土初凝前，应卷起覆盖物，用抹子搓压表面至少二遍，使之平整后再次覆盖，此时注意覆盖物不要直接接触混凝土表面，直至混凝土终凝为止。采用塑料薄膜养护层时，其敞露的全部表面覆盖严密，并保持塑料薄膜内有凝结水。采用喷化学浆液养护层时，经试验证明并采取措施确保不漏喷后，可不洒水养护。

3.6.2 混凝土带模养护期间，采取带模包裹、浇水、喷淋水或通蒸汽等措施进行保湿、潮湿养护。

3.6.3 混凝土的蒸汽养护分静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停期间保持环境温度不低于5℃，灌筑结束4～6h且混凝土终凝后方可升温，升温速度不宜大于10℃/h，恒温期间混凝土内部温度不宜超过60℃，最大不得超过65℃，恒温养生温度不应超过80℃，恒温养护时间应根据构件脱模强度要求、混凝土配合比情况以及环境条件等通过试验确定，降温速度不宜大于5℃/h。蒸汽养护结束后，继续对混凝土进行保温保湿自然养护。

4 成本对比分析

高性能混凝土用于桥涵工程中，不但强度高、工作性、耐久性好，最重要的是经济性，以西柏坡高速（三期）工程C50混凝土为计算实例。

4.1 C50普通混凝土原材料成本（每方）

水泥：0.481吨×395元/吨=189.99元

河沙：0.655吨÷1.65吨/方×25元/方=9.92元

碎石：1.165吨÷1.5吨/方×40元/吨=31.07元

减水剂：0.00572吨×5320元/吨=30.43元

合计：189.99+9.92+31.07+30.43=261.41元

4.2 C50高性能混凝土原材料成本（每方）

水泥：0.356吨×395元/吨=140.62元

河沙：0.655吨÷1.65吨/方×25元/方=9.92元

碎石：1.165吨÷1.5吨/方×40元/吨=31.07元

粉煤灰：0.0625吨×130元/吨=8.13元

矿渣粉：0.0625吨×175元/吨=10.94元

减水剂：0.00572吨×5320元/吨=30.43元

合计：140.62+9.92+31.07+8.13+10.94+30.43=231.11元

从以上计算可以看出高性能混凝土每方原材料成本比普通混凝土要低261.41-231.11=30.3（元）。

5 高性能混凝土的特点

5.1 高性能混凝土具有很高的强度和抗渗能力。

5.2 高性能混凝土具有良好的工作性，混凝土拌合物具有较高的流动性，混凝土在成型过程中不分层、不离析、易充满模型。

5.3 高性能混凝土使用寿命长，对于一些工程的特殊部位控制结构设计的不是混凝土的强度而是耐久性。能够使混凝土结构安全可靠地工作50～100年，是高性能混凝土应用的主要目的。

6 结语

高性能混凝土能更好的满足结构功能要求和施工工艺要求，能最大限度的延长混凝土结构的使用年限，降低工程造价。是一种值得使用和推广的新一代混凝土。

[1]陈晓育.高性能混凝土的应用及其发展[J].科技资讯，2008，（7）：70.

[2]梁晖.高强高性能混凝土技术综述[J].新型建筑材料，2001，（2）：4-5.