张相永
（中铁二十一局三公司 陕西咸阳 712000）
摘要：本文从原材料控制，配合比选定，混凝土现场检测，泵送工艺等方面来讲述高墩大跨C55混凝土质量控制要点，希望为同类工程有所借鉴，少走弯路，造成不必要的损失。
关键词：高墩；泵送损失；含气量；高标号
1 前言
陕西合铜高速公路大峪河特大桥桥长1398.2m，最大桥高101.88m，主桥最大墩高94.5m。主桥上部结构为65+5×120+65连续刚构，下部为单、双薄壁式空心墩，桩基础,连续刚构梁为C55混凝土。本桥的重点在于高墩连续刚构部分质量控制，其中12#墩泵送垂直高度达110m，为典型的高墩高标号混凝土泵送施工。
2 泵送混凝土原材料的选择和质量控制
2.1 减水剂
减水剂作为控制混凝土和易性和水胶比的重要原材料，对高墩顺利泵送施工和强度起着决定性作用，我工地试验室通过试配及验证，初步选择了山西黄腾化工有限公司生产的HT-HPC缓凝型高性能减水剂和北京市成城交大建材有限公司生产的CC-AI型聚羧酸高性能减水剂。这两个厂家所有产品都是厂内集中生产，直接运输至施工单位拌和站，避免了在工地附近利用临时小作坊简易设备进行复配而引起的计量问题等，质量可靠稳定。为确保混凝土的含气量可控和坍落度保持良好，减水剂母液中均不掺入引气和增稠成分，并提高了保坍剂用量。两个厂家减水剂室内试验结果显示均能较好的满足可泵性和保坍性，但还需要经过高墩模拟泵送试验，检测泵送至墩顶的混凝土容重、含气量、坍落度损失和强度等参数，其结果作为最终选定减水剂的依据。
施工过程中，进场的每批次减水剂都必须在室内进行试拌，检验其减水率、含固量，测试混凝土和易性及坍落度1h经时变化量，各项指标合格后方可投入使用。
2.2 水泥
梁体所用水泥各项参数必须符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》技术要求，水泥熟料中铝酸三钙含量须小于7%，有助于控制混凝土流动度的经时损失。通过对陕晋两省的水泥厂进行调研和取样试验，最后选定礼泉海螺水泥有限责任公司生产的P.O52.5水泥，其3d抗折、抗压强度富裕系数高，满足了因工期紧张对混凝土早期强度要求高的条件。
水泥进场时，出厂检验报告及合格证必须随车附带，待3d强度结果合格后，且从进场日计算经过5天的沉浮期方可允许使用。
2.3 粗、细集料
砂子和碎石各项指标必须符合JTG/T 3650-2020《公路桥涵施工技术规范》技术要求。为利于泵送，砂子细度模数控制在2.9～2.6之间， 0.3mm筛孔的通过率砂不少于15%，含泥量不大于2.0%。另外细集料含水率不能大于6.0%，含水率太大，料仓内上下部的砂含水率就会不均匀，导致混凝土用水量不好控制，同时细集料空隙因含水饱和而含气量减少，进而导致混凝土中含气量太小，影响混凝土粘聚性和保水性。
碎石针片状含量控制在7%范围内，有助于混凝土流动性和强度，也不容易堵管。通过对陕晋两省的砂石料场进行考察，最终选定汉中市城固县建江砂石厂生产的河砂和山西河津万民乐建材有限公司生产的碎石作为混凝土用集料。砂石进场后，对其氯化物、硫化物及硫酸盐、碱集料反应、坚固性等指标进行试验检测，确保结果符合规范要求。
工地试验室在拌和站安排专人，在细集料进场时每车对细度模数、含泥量和泥块含量进行宏观检查；粗集料进场时每车对粒径、级配、含泥量进行宏观检查，确保质量合格，同时按规范要求批量检验。
3 混凝土配合比的确定
对于高墩泵送条件下的高强度混凝土，设计配合比时，不仅要考虑混凝土的强度、工作性能、经济性，而且要考虑可泵性、流动性、坍落度和扩展度的泵送损失。为此，对室内设计的四个配合比在墩顶进行了模拟泵送试验，采集检测数据进行对比，作为选择最终施工配合比的依据。
.png)
3.2 模拟试验检测数据统计
表2 模拟试验检测数据统计
.png)
3.3 检测数据分析
配合比01、02、03、04从出机运输到施工现场，其容重、坍落度和扩展度均无大的变化。泵送至墩顶后配合比01较泵送前容重减小100 Kg/m3、含气量增大2.8%、坍落度减小75mm、扩展度减少140mm，流动性和易密性较差，坍落度和扩展度泵送损失严重，无法满足施工要求，且同条件抗压强度及弹性模量、回弹强度不符合设计要求，含气量增大、容重减小，混凝土发泡不密实，强度大幅度降低，故配合比01舍弃；配合比02较泵送前坍落度减小45mm、扩展度减少110mm，坍落度和扩展度泵送损失较大，可泵性较差，泵送后混凝土易密性较差，故北京市成城交大建材减水剂舍弃，此配合比亦舍弃；结合配合比03、04的检测结果，最终选定山西黄腾化工有限公司生产的HT-HPC缓凝型高性能减水剂为施工用减水剂。
配合比03、04泵送后较泵送前容重、含气量、坍落度、扩展度等均变化不大，泵送至墩顶后混凝土流动性、稳定性和易密性良好，3d抗压强度及弹性模量均已满足设计要求，但配合比03因掺有硅灰，成本增大，故最终选择配合比04为施工配合比。
4 混凝土泵送工艺
4.1布设输送管和选择泵送设备
大峪河特大桥8～13号墩均采用从墩底垂直布置泵送管道至墩顶，再分别向大小里程延伸。车载泵要布设在适当的位置，尽量缩短墩底泵管。0#块施工可在中心采用90o弯管，可前后旋转，交替浇筑。混凝土泵送设备采用中联ZLJ5140THBJE-10022R车载泵两台及三一重工SY5125THB-9018车载泵一台，输送管采用φ125管径高压泵送管道。
4.2 混凝土生产检测及泵送施工
4.2.1 混凝土拌制及质量控制
拌和站每次开盘前都要对外加剂称和水称进行校准，每月对所有称校准不少于两次。拌和站配置试验员，开盘前准确测试粗细集料含水率，出具配料单，严格控制用水量和水胶比，搅拌时间设置150秒，混凝土出机后要进行抽查，控制坍落度在210mm～230mm、扩展度在500mm～550mm、含气量不大于2.5%，检测不合格的不予出厂。
4.2.2 混凝土泵送及现场检测
运输混凝土时，罐车要以3r/min的速度进行搅拌，到施工现场墩底后坍落度损失不大于10mm，即泵送时坍落度要控制在200mm～220mm，扩展度不小于490mm，含气量不大于3.0%。控制坍落度是泵送时防止堵管的关键，坍落度过大或过小都容易导致堵管。
每次浇筑混凝土时，墩底要配置试验员，对罐车放出的混凝土全程监测，抽检含气量、坍落度和扩展度，不符合要求的不能入泵；离析、太粘稠或者流动性不好的砼不予入泵，应立即退回。严禁现场工人私自给混凝土罐车加水。
在泵送混凝土前，泵车应先试运行确保正常，再泵送清水湿润管壁，然后将泵车泄压，打开泵车料兜底部将泵管中的水放掉(否则水会导致砂浆和混凝土离析而堵管)，接着泵送和混凝土同标号的砂浆润滑管壁，砂浆放完后要尽快泵送混凝土。开始时应慢速泵送，待泵送顺利后再正常速度泵送，同时用榔头敲击泵管弯头部位。在泵送过程中发现泵车发动机异常，压力升高且不稳定，泵管振幅过大等异常现场，应立即停止泵送，查明原因立即排除。混凝土泵送速度要均匀连续，若发生堵管或其他原因停泵，要过几分钟摆缸一次，停泵时间如超过1.5小时，应立即拆除并清洗泵管再重新泵送。当夏季气温大于35℃时，用棉被包裹阳光下的泵管，并洒水降温。
墩顶混凝土质量检测是确保混凝土强度的关键，每次浇筑混凝土，在墩顶要安排试验人员全程监测混凝土。泵送至墩顶后混凝土坍落度损失不得大于20mm ，即控制泵送后坍落度在180 ～200mm 之间，含气量不得大于4.0%，容重较泵送前损失不得大于40kg/m3 ，检测不合格不予入模，同时制作同条件抗压和弹性模量试件，其检测结果作为预应力张拉的依据。
.png)
图3 在现场墩底对混凝土进行检测 图4 在墩顶对混凝土进行检测并制作同条件试件
4.3 混凝土养护
混凝土拆模后要尽快用土工布覆盖，腹板上要用钢筋将土工布固定紧贴混凝土面，养护人员要专门配置，不能兼职，每天洒水三次以上。养护到7天结束。·
4.4 浇筑时应急保障措施
连续刚构节段混凝土的施工应连续一次性浇筑完成，为避免意外情况造成的施工中断，现场应配置备用搅拌机、车载泵、输送泵管、发电机等设备。
5 结束语
大峪河特大桥连续刚构施工作为典型的高墩大跨高标号混凝土施工，通过对原材料、配合比的科学试验及选用，加之对拌和站和施工现场混凝土的严格检测，泵送效果良好，工程质量100%合格，希望为同类工程有所借鉴。
参考文献
JTG/T 3650-2020《公路桥涵施工技术规范》