中铁港航局广东肇庆526000
摘要：在地铁工程中，为了保证工程结构颜色的一致性，对于外露的墩柱、箱梁结构，大多采用清水混凝土。考虑城市施工要求外露混凝土结构物形象较好，特别是高架区间线路沿105国道布设，要求墩柱混凝土外观表面密实、色泽一致。无蜂窝麻面的现象。本文针对工程的特点和施工要求，通过原材料的选择、生产过程控制、施工过程控制和配合比设计等方面，阐述了地铁高架桥墩柱混凝土外观质量控制措施。
关键词：混凝土；质量控制；地铁施工
1、工程概况以及技术要求
佛山市城市轨道交通三号线为贯通佛山市南北的主干线。途径大良、伦教、北滘、佛山新城、文化路、季华路、南海大道、文吕禄、佛山火车站、狮山，是联系中心城区与大良容桂组团、北滘陈村组团、狮山组团的骨干线。东乐路至狮山段线路全长约55.1km其中高架段约4.8km，过渡段长约0.8km,地下段49.5km。共设30座车站（其中高架站2座、地下站28座）：平均站间距1.90km,最大站间距3.44km，为伦教至三洪奇区间，最小站间距0.93km,为桂城至南海广场区间。
高架段情况：线路下穿羊大河后向西北转入105国道（顺德大道），并由底线转为高架敷设，在振兴东路路口北侧设伦教站；出站后线路继续沿105国道北行，从三洪奇大桥东侧过顺德水道，在广教工业大道路南侧三洪奇站；出站继续沿105国道向北，至林西桥前由高架转为地下敷设。
三洪奇站~北滘新城站区间线路出三洪奇站后沿105国道东侧辅路绿化带北行，跨过北滘河后线路由高架桥转为地下。高架去设计起点里程YDK29+678.542，高架全长1040.764m。桥梁标准采用30m（配跨为25m及40m）单箱单室箱梁，移动模架现浇；跨北滘河采用30+50+30m连续梁，悬臂挂篮施工。
在地铁工程中，对混凝土质量要求非常严格，特别是地上部分，不仅仅是强度满足要求，而且要求外观质量好，颜色一致，无裂缝、气泡。在地铁工程中，地上部分主要是墩柱和箱梁，强度等级分别是C40F300和C50，为了满足以上要求，首先需要进行各项相关的工艺试验工作。
2、原材料选择及配合比设计
2.1、选择原材料
1)外加剂：在清水混凝土中，外加剂对混凝土的外观质量影响很大。所以在选用外加剂时，要着重考虑外加剂与水泥及掺合料的适应性、保水性，能够有效控制混凝土的坍落度损失。所选用的外加剂，不能产生较大的气泡，在混凝土中引入引气剂时，应该选用引入的气泡直径小且气泡稳定的引气剂。考虑到施工现场模板周转比较快，在标准状态下混凝土的凝结时间宜控制在11h左右，不易过长。在外加剂选择中，外加剂的性能指标主要考察的是混凝土的抗压强度、经过1h、2h混凝土的坍落度损失、保水性这三个方面，不同聚羧酸外加剂厂家的产品，对同一水泥的适应性不同。通过五种聚羧酸外加剂的试验对比，聚羧酸外加剂的减水率在26%左右，1h混凝土坍落度无损失，引气剂的掺量在0.5%，掺入混凝土后含气量达到4%以上。
2)水泥选用水泥时，要考虑到水泥本身的颜色、保水性，生产厂家的生产能力，能否保证连续供应，如果在整个工程还没有完毕的情况下更换水泥，会造成颜色不一致。硬化后的混凝土不得泛碱，以免影响混凝土的外观颜色，要选用低碱水泥。
3)集料：砂石的级配和粒形对混凝土的和易性影响比较大，应选用级配比较好的Ⅱ区中砂，石子选用级配良好的碎石。由于工程中钢筋比较密集，石子粒径控制在5~20mm，同时需要严格控制砂石中的含泥量及泥块含量。由于在广州地区砂石料供应紧张，质量较好的天然砂资源非常紧张，即使找到了符合质量要求的天然砂，也不能保证连续供应。所以在砂的选择方面，我们选用经过水洗工艺的尾矿砂，该砂无风化，在生产过程中通过水洗，基本上无石粉残留，同时该砂颜色发青，与硬化后水泥的颜色非常接近，有利于提高混凝土的外观质量。该人工砂分为粗砂和细砂两个品种，粗砂的细度模数在3.5左右，细砂的细度模数在1.9左右，通过一定的比例级配，使得细度模数稳定在2.6左右，石粉含量3%，MB值0.8。石子选用三河机碎石，颜色泛青，5~20mm连续级配，针片状1.8%，含泥量0.1%。
4)矿物掺合料：在混凝土中掺入矿物掺合料，目的是为了减小水泥用量，从而降低混凝土的水化热，减小混凝土的收缩，增加混凝土的密实度。混凝土密实度的提高，有利于提高混凝土的耐久性。
2.2、配合比设计
在混凝土配合比设计时，首先要考虑的是强度和耐久性，同时要兼顾混凝土的和易性及浇筑时的坍落度。对配合比进行优化，保证良好的和易性、保水性，不离析泌水，坍落度损失小。对于混凝土外加剂的掺量以及厂家的选择，通过试验确定。对外加剂的要求，需要注意两点，一是减水率高，与水泥的适应性好；二是混凝土坍落度保留值良好。由于混凝土有F300的冻融要求，在混凝土中要适当加入引气剂，引气剂的引入，对混凝土的强度有降低的趋势，所以在配合比设计中，要适当提高混凝土的强度富余系数，以弥补引气剂带来的强度损失。混凝土强度等级为C40F300，在配合比设计中，采用全计算法，确定W/C=0.37，Sp=42%，单方用水量170㎏，调整水泥及掺合料的比例，根据混凝土的强度、和易性、坍落度损失等确定配合比，配合比相关参数见表1，
3、生产过程质量控制
为了确保混凝土质量稳定，我们采取了一系列的质量保证措施：
3.1、严格控制各种原材料的质量
生产用原材料与试验过程中原材料的质量保持一致，特别是粉煤灰和外加剂的质量，进行车车检测，防止质量发生波动。
3.2、加强混凝土的搅拌工艺。
由于混凝土中加入矿物掺合料、采用比较低的水胶比，同时使用聚羧酸外加剂，搅拌时间过长容易引起外加剂反应充分，混凝土的和易性反而不好，坍落度损失增大，搅拌时间过短则容易引起搅拌不均匀。通过实际生产以及工程试验，确定合理的搅拌时间，不仅混凝土能够得到充分搅拌，而且混凝土坍落度保留良好。
3.3、严格控制用水量和坍落度
在开盘之间，测试砂石含水，操作工根据含水率严格控制用水量，未经试验室人员同意不得随意增加用水量，保证混凝土出机坍落度控制在230~240mm，扩展度560~600mm。
3.4、确保供应连贯
在供应过程中，根据施工节奏合理安排车辆，做到不断车、不压车，保证混凝土的连续供应。
4、施工过程质量控制
（1）模板采用定制的表面平整、光滑、清洁的全钢大模板。
（2）采用油性脱模剂，脱模剂应薄而均匀，大面、小面及阴角均无漏刷。
（3）混凝土到达施工现场后，严禁往罐内加水。若在现场停滞时间过长，需退回搅拌站进行处理，严禁任何不合格的混凝土打入施工部位。
（4）加强混凝土的浇注和振捣。对于墩柱的浇注，一次性连续浇筑的水平厚度不超过400mm，混凝土必须振捣到位，不得过振，同时也不得漏振，要快插慢拔。过振容易在模板表面形成水纹，影响外观质量，漏振则容易形成蜂窝麻面。
（5）为了保证混凝土后期强度的发展，同时防止裂缝的产生，需要加
强养护工作。混凝土浇筑完毕，带模养护至少24h后方可拆模，拆模完毕，立即用塑料薄膜包裹养护，不得只涂刷养护剂养护，养护龄期不少于14d。
（6）安排质检服务人员到施工现场，协调混凝土的正常供应，并在拆模后对每一根墩柱进行表面色差、光洁度、气泡量等表观质量评价。并与施工方进行有效沟通，不断提高混凝土施工的控制水平。
结语
综上所述，高架区间施工过程中经常会因原材料的选择、生产过程控制、施工过程控制和配合比设计等方面而引发混凝土的外规质量出现瑕疵，为了有效的控制混凝土外规质量对整个工程的影响，应当加强对混凝土施工前后各项工艺控制，制定出有效可行的控制措施，从根本上做到墩柱混凝土外观表面密实、色泽一致。无蜂窝麻面的现象，为地铁工程高架区间外露混凝土结构物有良好的形象提供有效的保障。
参考文献
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