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摘要：高速铁路混凝土施工是一项比较重要的施工工程，因为大体积混凝土施工的难度较大，施工质量方面也比较难以把握，所以现在建设高速铁路时需要更加关注混凝土与施工质量的联系，使得整个建筑施工质量有合理的提升空间。本文主要从高速铁路大体积混凝土施工的质量控制要点入手，分析施工的责任要务。
关键词：高速铁路；混凝土；质量
引言：
经济的快速发展，使公共交通的发展要求也变得越来越高。近年来高速铁路大体积混凝土施工工程逐渐增多，在越来越多的项目管理过程中，建设各方都将大体积混凝土的质量控制作为项目质量控制的重中之重。因此，如何确保大体积混凝土施工质量满足要求，将成为工程施工过程中亟需要解决的问题。
1.目前国内高速铁路施工环境
根据调查，近年来中国铁路建设数据在不断增长，中国高铁的里程数居世界首位，铁路投资建设平均每年在7000亿以上，而高速铁路建设是重之重，投资额占到总投资额的60％左右，其中桥梁工程占到50％以上。在南北跨越的大纵深国境内，施工环境的复杂引起施工方面更多的难题，在高速铁路施工的过程中，要坚持更注重整体施工数据的分析，比如海拔数据、合理选择配合比、按照正常的温度计算比例、确定混凝土浇筑施工的大致施工温度和保温情况、最大限度的减少水泥用量、降低水化热温升，将会成为高速铁路大体积混凝土施工过程控制中重要的一步[1]。
2.大体积混凝土裂缝产生原因分析
大体积混凝土裂缝产生的主要原因有两个：一个是混凝土内外温差过大；另一个是基础沉降不均匀。
2.1温度裂缝产生原因
混凝土结构在硬化期间水泥放出大量水化热，由于内部和表面散热条件不同，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差较大，混凝土内部膨胀高于外部，此时混凝土表面将受到很大的拉应力，而早期混凝土抗拉强度很低，因此产生裂缝。
2.2沉降裂缝产生原因
沉降裂缝主要原因是由于振捣不密实，骨料下沉，表层浮浆过多，混凝土浇筑后没有及时抹压，特别是初凝前的二次抹压，且表面覆盖不及时，受风吹日晒，表面水份散失快，产生干缩，混凝土早期强度低，不能抵抗这种变形而导致开裂。
3.大体积混凝土的施工控制措施
3.1复杂环境下混凝土配合比的控制
高速铁路的建设在基础奠基的过程中需要大量的混凝土浇筑。我们可通过原材料及配合比的控制，提高混凝土本身的性质来减少裂缝的产生。目前配制高性能混凝土最常见的掺合料就是粉煤灰，也是配制高性能混凝土的主要途径之一，掺入粉煤灰可改善混凝土的耐久性和工作性等性能，并可降低混凝土的绝热温升。随着粉煤灰掺量的增加，混凝土的坍落度扩展度有所减小，流动时间有所增加，混凝土的粘性略有增加，其流动性和填充性有所下降。据有关实验数据表明粉煤灰掺量为20%~40%的自密实混凝土具有较高流动性和填充性。
3.2选择适当外加剂
在混凝土中掺入聚羧酸减水剂后，具有高工作性、高减水率、混凝土和易性好，坍落度保持性能突出，易于泵送和振实，脱模后的混凝土表面光滑颜色均匀等诸多优点。具有极佳的早期强度和后期强度，能显著增强对不同地区的适应性。因为聚羧酸减水剂掺量在混凝土中的含量较低，所以我们必须注意在搅拌时要计量准确。不仅如此，在确定施工配合比时还要精确检测砂、石的含水率，对用水量要严格控制。我们在聚羧酸减水剂存放、计量时必须单独进行，因为它有独特的性质，使用的各环节中不得与萘系列外加剂接触，否则聚羧酸减水剂就失去了它应有的特性了。
3.3原材料进场控制
严格控制原材料砂、石的含泥量。选择低热水泥，减少水化热，以降低混凝土温升，可以降低混凝土的拉应力，也是控制混凝土产生裂缝的重要措施之一。同时，为了应对冬季、夏季等极端天气原材料可能产生变质特点，防冻防晒是必须要做的，混凝土原材料如果经受低温或者高温，很有可能出现高速铁路防冻环节产生更大的差别，会使得整个施工环境陷入到完全错乱的过程之中[2]。
3.4施工工艺控制
在整个高速铁路的施工质量控制过程中，必须要做好承台施工环节。承台混凝土应由搅拌站集中拌制，采用分层连续一次性浇筑完成。浇筑前应在内部埋设冷却钢管和测温元件，冷却管并单独设置进水口和出水口。混凝土下料前，在搅拌车内快速搅拌1~2分钟，使混凝土搅拌更均匀。浇筑时每层控制30cm左右，每层浇筑完毕后进行振捣，振捣时间以混凝土不再沉落、不出气泡、表面出浮浆为度，振捣密实，防止漏振、欠振、过振现象，混凝土振捣时快插慢拔，避免碰撞模板、钢筋。在混凝土浇筑过程中及时检查模板的松动情况，防止跑模。混凝土入模温度控制在30℃以内，混凝土浇筑垂直下落高度应控制在2m以内，必要时须使用串筒，防止混凝土离析造成混凝土外观质量事故。
混凝土浇筑完毕后，应及时对混凝土内部温度进行监测，每隔2~4小时测一次，并做好温度记录，同时对冷却管进、出口水温进行测试。
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4.大体积混凝土养护措施
4.1混凝土热工计算
想要保障和提升高速铁路大体积混凝土的施工质量，后期的养护以及及时的记录非常重要。在整个养护环节，混凝土施工带来较为客观、明显的施工质量具体化，尤其是在施工养护的过程中，养护记录以及大的返工记录都要在案，甚至需要细致的分析原因所在。后期的施工养护过程也是提升质量的有效措施[3]。
大体积混凝土施工前首先需进行热工计算，确定降温和保温措施。热工计算主要根据水泥和矿物掺和料的水化热，混凝土的容重和比热计算混凝土在绝热情况下的混凝土最高中心温度△t。
△t =（Mce×Qce+ Mae×Qae）÷（Pc×Cc）+t入
式中：△t－－最高中心温度，℃；
Mce－－单位体积水泥用量，kg/m3；
Qce－－单位质量水泥累计放热总量，kj/kg；
Mae－－单位体积矿物掺和料用量，kg/m3；
Qae－－单位质量矿物掺和料累计放热总量，kj/kg；
Pc－－混凝土容重，kg/m3；
Cc－－混凝土比热，kj/kg ?℃；
t入－－混凝土入模温度，℃。
4.2混凝土养护
混凝土初凝后，用浸湿的土工布及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖，尽量减少暴露时间，防止表面水份蒸发。混凝土带模养护期间应采取浇水、喷淋洒水等措施进行保湿、潮湿养护。
通过混凝土内部预埋的冷却水管，采取循环冷却水使混凝土内部热量散发及时，将内外温差控制在允许范围内。施工的部位如需回填土应及时回填，土对混凝土的温保湿保有很大的帮助，可以很好的预防裂缝产生。
冬季施工时，混凝土表面容易受大气温度影响，加大混凝土内外温差而产生裂纹。一般利用保温材料提高新浇筑混凝土表面和四周的温度，也可使用薄膜养生液、塑料薄膜封闭等材料，来封闭混凝土中多余的拌合水，以实现混凝土的自养护。如有条件可采用蓄水养护，采用内散外蓄综合养护方法可有效降低混凝土的温升值，且可大大缩短养护周期，对于大体积混凝土的养护尤其适合。
5.鉴定高速铁路混凝土施工质量的检测数据
5.1计算施工之后混凝土覆盖的保温数据是否正常
保温数据对于提升高速铁路混凝土施工质量有着很好的作用，主要原因在于，良好的保温数据可以让混凝土更好的凝固成型，避免了因为水化热降温阶段引起的整体混凝土变形的情况。混凝土保温数据的覆盖，强调以整体建设的基础为准备，迎合施工计算和合理的施工方案的验证。
5.2检验恶劣环境引起高速铁路混凝土底层土质改变的比例
恶劣环境作用下，高速铁路混凝土的土质改变情况会更加明显。调查显示，现在恶劣环境会导致混凝土拌和出现数据偏差的可能性非常大。在整体检测数据的过程中，必须要及时地分析整个施工数据的可靠性，以用来纠正后续施工环节混凝土振捣、浇筑中出现的配比偏差。
5.3检测整体混凝土施工强度数据
混凝土施工之后，要及时的检测施工的强度数据。调查显示，这主要是因为整体混凝土的施工要尽可能地结合整个施工工艺特点，试验人员可以通过冷水机组加上少量的碎冰块，检测低温环境下混凝土的抗冻能力，以用来获取更为真实的数据。对于施工人员而言，相关的施工经验也必须要尽可能地充沛，以及时发现施工环节可能出现的各种问题[4]。
6.结束语
高速铁路大体积混凝土施工质量控制的要点在于整体施工环境的把握，过程中的控制以及施工数据的分析。高速铁路的建设需要大量的人力、物力、财力，必须要从基础做好，避免因为混凝土浇筑质量不合理产生的蝴蝶效应。混凝土的施工要经受住长时间的环境考验与承压能力考验，大体积混凝土施工更是如此。
参考文献：
[1]王东,龙丽洁. 夏季高温期大体积混凝土施工质量控制[J]. 江西建材,2017,(05):174-177.
[2]胡洋. 大体积混凝土施工技术在铁路桥梁工程中的应用[J]. 山西建筑,2016,42(26):172-173.
[3]张兴春. 京沪高速铁路天津特大桥跨西青道悬浇梁线形控制[J]. 中国高新技术企业,2015,(22):46-47.
[4]丁学正,廖满平. 沪杭高速铁路跨小横潦泾连续梁水中承台施工技术[J]. 铁道标准设计,2013,(06):94-98.
论文作者:曾凡勇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/24
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