提高钢筋混凝土耐久性施工创建品质工程

□ 西安 雷飞燕

根据项目工程特点，针对性地提炼工程管控要点，制定钢筋混凝土耐久性施工保障措施，推进品质工程创建工作，从源头抓起，重在过程质量把关，提高全员质量意识，通力配合，将各项质量保证措施落到实处，为提升整个工程项目质量奠定坚实基础。

一、工程概况

浦仪公路西段（浦泗立交至南京二桥段）全长11.510km，采用一级公路建设标准，建成后将与南京二桥、绕城公路、南京五桥、江北大道形成南京绕城一环。本标段工程范围主线桩号K7+019.901～K9+451.273，总 里 程长2431.372m，主桥以独柱形钢塔双索面钢箱梁斜拉桥为主，索塔塔柱高度164.4m，共分19节，T1-T5节段采用1000t浮吊进行安装，T6-T19节段采用塔吊进行安装。

二、耐久性设计提升

本工程项目所在区域内的自然环境为I 类环境，即一般环境，设计使用期100年，对钢筋混凝土耐久性做如下要求。

构件类型为预应力混凝土结构，最大允许水胶比为0.45，最小胶凝材料用量350（kg/m3）。其中，氯离子含量0.06（%）、碱含量1.8（kg/m3）。

构件类型为钢筋混凝土结构，最大允许水胶比为0.45，最小胶凝材料用量275（kg/m3）。其中，氯离子含量0.1（%），碱含量1.8（kg/m3）。

为保证钢筋混凝土拌和质量、提升其耐久性，混凝土原料使用及配合比除了要满足《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T 3650-2020）的规定外，其中的水泥、细骨料、粗骨料以及参合料的使用还应当满足下列要求。

水泥，水泥应使用质量好和抗碳化能力强的42.5或52.5的硅盐酸水泥或者低碱水泥；

细骨料，细骨料应采用河砂，切忌使用碱活性砂；

粗骨料，粗骨料应采用合理连续级配碎石，最大粒径按照相关规范执行，压碎值小于20%，针片状≦15%，不得将风化颗粒混入其中，含泥量≦1%，泥块含量≦0.5%，并保证碎石质地坚硬、颗粒清洁干净、强度满足要求；对石子进行碱活性试验，不得将碱活性骨料使用到工程项目建设工程中。

掺合料，混凝土外加剂的性能应符合《混凝土外加剂》（GB8076-2008）中的相关规定和标准，同时所使用的外加剂还应当与水泥一并进行适用性试验，保证混凝土适配。

三、耐久性指标

依据江苏省公路水运工程钢筋混凝土耐久性关键控制指标文件要求，其主要控制标准及控制措施如下。

1.钢筋保护层厚度

钢筋质量控制指标：

（1）使用前合格率<95%，使用后合格率≧90%；

（2）设计值与测量值之间的误差应控制在0.9-1.3%之间；

（3）其他要求应满足本工程项目所在地苏交建质（2009）76号文件要求。

2.混凝土原材料

混凝土控制指标：

（1）氯离子含量：拌和用水的氯离子含量≧200mg/L；钢筋砼和预应力砼用砂的氯离子含量≧0.06%和0.02%；各类外加剂中的氯离子含量应≧胶凝材料总重的0.02%。

（2）含泥量：粗骨料含泥量≧1%，泥块含量≧0.5%；细骨料含泥量≧3%，泥块含量≧1%。

（3）压碎值：碎石压碎值≧20%。

3.混凝土配合比优化设计（砼强度均方差）

混凝土配合比控制指标：

（1）混凝土强度：混凝土强度不得超过设计强度的1.5倍，换算值变异系数应严格控制在10%以内，且不得超过15%。

（2）碳化深度：28天之内碳化深度值≧0.5mm；365天碳化深度值≧1.5mm；同时施工模板刚度和稳定性也应满足施工组织设计要求。

4.混凝土外观质量

混凝土外观质量控制指标：

（1）平整度允许偏差应<5mm；构件批次数量合格率应≦95%；

（2）其他外观质量检测项目应严格按照《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2017）执行。

5.预应力张拉及孔道压浆

预应力张拉及孔道压降控制指标：

（1）有效预应力：预应力钢筋的有效预应力同束不均匀度控制在±5%之间，有效应力同断面不均匀度控制在±2%之间。

（2）单根钢绞线有效预应力大小允许偏差控制键±5%之间，有效应力同断面不均匀度控制在±5%之间。

（3）按批次构件数量，合格率应<90%。

（4）孔道灌浆密实度：综合注浆指数If、最长注浆缺陷长度Lmax、通过对注浆不密实β三项指标综合考虑，按最不利状况取用；按批次构件数量，合格率≦90%。

6.大体积混凝土温控

大体积混凝土控制指标：

（1）混凝土内部温度＞75℃，内表温差＞25℃；分层浇筑温差应严格控制在20℃。

（2）砼入模温度严格控制在5-28℃之间。

（3）用水降温时，进出口水温差＞10℃，水温与内部砼温度＞20℃，降温速率＞2℃/d。

7.钢筋锈蚀

钢筋控制指标：

（1）钢筋表面应干净整洁、无明显损伤，对于裂纹、折叠、结疤、锈皮及目视可见的麻坑等质量缺陷的钢筋不得使用；

（2）钢筋界面损失率＞5%。

四、耐久性指标控制措施

1.钢筋保护层厚度控制

（1）注重箍筋制作过程，严格控制精度和箍筋的外缘尺寸，固定钢筋骨架，以此防止偏移问题产生。

（2）模板角拉杆固定紧，在浇筑过程中检查拉杆受力情况，防止拉杆太紧使模板尺寸变小，拉杆太松出现涨模情况等影响保护层厚度。

（3）在浇筑混凝土过程中应尽量避免人工踩踏水平钢筋，浇筑混凝土前必须对踩踏部位钢筋应采取焊接或绑扎的形式进行加密设置，防止其在浇筑过程中由于人员操作不当而产生的钢筋位移问题。

2.混凝土原材料

施工准备阶段，对砼用原材砂、碎石、水泥、掺合料、外加剂等的产地或生产厂家进行考察，从源头检测，并形成详细的考察报告 采样。

①原材料的选择。通过比选，择优选用，确定以下原材为本工程砼用材料：经检测，句容台泥水泥有限公司生产的 P·O 42.5（低碱）普通硅酸盐水泥的各技术指标均符合《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）标准要求，故采用。碎石：经检测江西瑞昌的5~25mm连续级配碎石的各项指标均符合设计及《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50--2011）要求，故采用。砂：经检测江西赣江Ⅱ区中砂的各检测指标均符合设计及《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50--2011），故采用。粉煤灰：经检测国电泰州生产的低钙Ⅰ级粉煤灰中各项性能指标均符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T 1596-2017），故采用。矿渣粉：经检测梅保新建材有限公司的S95级矿渣粉中的各项指标均符合《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》（GB/T 18046-2017）的技术要求，故采用。外加剂：经检测，江苏苏博特新材料股份有限公司生产的PCAI型高性能聚羧酸系减水剂中的各项指标均符合设计及相关规范要求，故采用。

②原材料进场检测。水泥进场验收与检验：每车水泥进场都要取样，取完样后标识完置于水泥室静置至恒温，试验完毕后进行留样，待28d检验合格且3个月后方可清样处理。粉煤灰、矿渣粉进场前的验收与检验：粉煤灰和矿粉要做到每车检验。粉煤灰在进场后先进行细度试验，矿渣粉在进场后先进行烧矢量试验，试验合格后入罐，其他试验正常进行。试验完毕后进行留样，3个月后方可清样。粗细集料进场验收与检验：每船粗细集料在停靠码头后立刻上船取样，对级配、含泥量、压碎值等参数检测，经水洗设备冲洗后方能装车进场。减水剂进场验收与检验： 每批减水剂在进场后应观察其是否有杂质、沉淀、不溶物，并及时取样。试验完后进行留样，6个月后方可清样。其他原材料应按照相关规定进行试验检验，杜绝不合格的原材料进场。

3.混凝土配合比优化设计

①设计原则。为有效改善混凝土性能、提高其强度、降低成本，对于混凝土配合比的设计及优化应当根据其自身的特点，采用“双掺”技术，降低内部温升和水化热；根据混凝土耐久性设计规范要求，在配合比设计过程中应综合考虑“允许的最大水灰比”和“最小水泥用量”这两个重要因素，在保证混凝土结构耐久性的同时，延长工程项目使用周期。

②原材优化。碎石：优先质量好、成本低的连续级配碎石，保证连续级配碎石配置出的混凝土和易性良好，减少和降低对用水量和水泥的使用量，降低混凝土温升效应给整个工程项目建设质量造成的危害。细集料：优先选用级配良好的天然中砂，级配良好的中砂比细砂在混凝土适配中可以减少单位用水量和水泥用量，可以减少混凝土温升危害。粉煤灰：通过掺加粉煤灰，可以改善混凝土的性能，可以减少水泥的使用量，降低水化热，节约工程造价。需要特别注意的是，在混凝土用水量不变的情况下，因粉煤灰颗粒呈球状且具有“滚珠效应”，对改善混凝土和易性效能具有明显作用。粒化高炉矿渣粉：粒化高炉矿渣粉因其自身具备的高强度、凝结硬化快、耐冻性好、和易性好等的众多特点，成为了优良的碱骨料抑制剂，大大提升了混凝土耐久性。本桥混凝土对地面以上部位及大体积混凝土均掺加了矿渣粉，改良混凝土性质。外加剂：在泵送混凝土中掺入一定比例的外加剂，可以明显改善混凝土的和易性，减少用水量且强度保持不变，从而降低水化热。

③混凝土标准差质量控制措施。设计合理的混凝土配合比。在同时满足施工组织设计和工程耐久性要求的前提下，还应综合考虑成本的控制，节约材料使用。在同样满足砼设计强度的要求下，由于原材料中胶凝材料单价比较高，如果将混凝土单方胶凝材料适当降低，进而提高混凝土生产质量水平可为单位获得良好的经济效益，同时由于胶凝材料的减少，还可以降低混凝土水化热，有效地提高混凝土工程的质量，进而起到节能减排的作用。

加强对混凝土强度的统计数据分析进而优化配合比。定期对混凝土强度做评定及数据分析，强度标准差尽量减小，使得整体混凝土生产质量稳定可控，提高砼生产管理水平。从原材料变化后进一步优化砼配合比，满足混凝土结构耐久性，提升混凝土生产质量管理水平。

4.混凝土强度

①混凝土拌制。混凝土配料的原材料计量应采用电子自动计量设备，并应定期进行静态计量检定，检定合格的设备方可用于混凝土生产。混凝土搅拌之前，应做好对粗、细集料含水率的测定。每一个工作日保证抽测2次含水率；雨季施工时更应随时抽测，严格按照测定结果及时调整混凝土配合比。保证制备的混凝土拌和物性能优良、稳定，无分层、板结、离析、泌水现象，90min的坍落度经时损失值宜＜30mm。对于高温、运输距离较远的混凝土拌和物，应加强对出机温度和入模温度的严格控制。

②混凝土拌和物流运输。在使用搅拌罐车搅拌混凝土的过程中，应以 2～4r/min的匀速进行搅拌，卸料前，待搅拌罐车的快速挡高速运转至20s以上时方可卸料。唯有如此，才能保证混凝土不会出现分层和离析的问题。混凝土开始搅拌至结束搅拌的时间应控制在120min，禁止向混凝土拌合物中添加配合比之外的水。

③混凝土浇筑。混凝土浇筑前应保证模板的稳定性和接缝的严密，保证模板内部清洁干燥，无积水。混凝土浇筑应严格按照相应的顺序和方向实施分层、分段浇筑，特别是对于倾斜面的混凝土浇筑，应从低处逐渐向高处浇筑，并保持水平分层，不得出现影响外观质量的分层缝痕迹、冷缝。

④混凝土振捣。混凝土应采用机械振捣。振捣应在混凝土布料、粗平后进行，振捣点位应按预设计划有序移动，切忌散乱随意，遵循“快插慢拔”原则，直至振捣面不下沉、不冒泡可作为拔出标准。振捣过程中应避免触碰钢筋、模板、对拉螺栓、波纹管、钢绞线、锚垫板等预埋件，以免造成其移位，杜绝采用依靠振捣钢筋触发混凝土流落的行为。

⑤混凝土养护。对于混凝土的养护，应于初凝前进行，也就是在混凝土浇筑后、收浆前立即进行养护，养护方式可以为草帘覆盖养护，也可以为蓄水养护。混凝土拆模后，应立即对其暴露于表面的混凝土进行养护，常见的养护方法有专用节水保湿养护膜密贴养护，但不得对其进行喷涂养护剂养护。在混凝土养护过程中，如遇爆嗮和气温骤降时，应及时采取针对性的措施，以此减少和降低混凝土表面因受外界自然环境的影响而出现裂缝。冬施时，应在完成浇筑混凝土表面覆盖保温材料进行养护，严禁在其表面洒水。

5.混凝土外观质量防治措施

①混凝土裂缝。选择干净清洁的砂石料、科学合理设定混凝土配合比，尽全力选用水化热较低和安全性较好的水泥，并在满足设计强度要求的前提下，在混凝土中掺入少量磨细的粉煤灰和减水剂，以减少水泥用量，也可以在其中加入一定的缓凝剂，延长水化热分期值，减少混凝土裂缝问题产生的概率。

②蜂窝、麻面、砂线。严格控制混凝土各原材料的质量，确保集料级配良好，使所生产混凝土拌和均匀且和易性良好。模板在安装应提前打磨和除锈，在其表面均匀地涂刷一层脱模剂，拆模龄期必须符合规范要求。

6.大体积混凝土温控措施

①混凝土温度控制内容。根据混凝土性能要求、结构类型、边界条件、浇筑工艺、浇筑时间等各种因素，制定温控标准，还要注重对混凝土温度的控制：主要内容包括。严格控制混凝土的入仓温度；最大内、表温差；内部的水化热温升峰值；降温时的最大降温速率。

②混凝土温度控制措施。优化混凝土配合比：在普通硅酸盐水泥中添加一定比例的粉煤灰作为胶凝材料，其目的是降低混凝土在凝结过程中的水化热；在确定混凝土强度的同时，减少和降低水泥使用量；严格控制混凝土的入仓温度，可以通过搭设遮阳棚、洒水等的措施降低混凝土问题，特别对于高温季节可以在夜间进行施工，可以降低混凝土裂缝产生。在大体积混凝土内预埋冷却水管时，通过水循环可以有效降低混凝土升温分值，确保混凝土温度在合适的范围之内；混凝土的养护时间，不得少于同种类型混凝土要求的养护时间。

五、结束语

紧抓钢筋混凝土耐久性质量控制的关键技术指标，分析其指标需要控制的重难点，根据其特点制定检测方案及控制措施，逐层落实到位，保证了各个环节有序实施进行，提高了全员质量意识，从技术资源等各方面为项目推进省级品质工程创建工作提供有力的保障，进而为公司打造品质工程桥梁品牌效应助力前行作出贡献。