论文部分内容阅读
摘要：本文以高性能混凝土在大西铁路客运专线箱梁预制场的应用，介绍了高性能混凝土施工前的原材料料源的选择、配合比计算及优化设计、施工中的原材料控制、混凝土的施工质量控制及及加强混凝土养护、温度控制等方面的质量控制技术，可为高性能混凝土在客运专线的应用提供参考。
关键词：客运专线；预制箱梁；高性能混凝土；質量控制
Abstract: Based on the high performance concrete application in Great Western Railway Passenger Dedicated Line Box Girder Prefabrication field, this paper introduces the construction of high performance concrete in front of the raw material source selection, mixture ratio calculation and optimization design, construction of raw material control, the construction quality control of concrete and reinforced concrete, temperature control and other aspects of conservation quality control technology, it can provide high performance concrete in passenger dedicated railway applications to provide reference.
Key words: passenger dedicated Line; precast box girder; high performance concrete; quality control
中图分类号：TU377 文献标识码：A 文章编号：
1、前言近几年我国高速铁路建设快速发展，预制箱梁被大量运用于客运专线，而高性能混凝土可满足桥梁的高耐久性、安全使用期长、减少维修费、综合效益高、安全系数高等优点，因而预制箱梁普遍采用高性能混凝土。但箱梁的体积大，且截面为闭口薄壁截面，施工中混凝土连续整体浇筑，施工不当易发生质量问题，本文以大西铁路客运专线站前二标阳曲制梁场后张法预应力简支箱梁为例，介绍高性能混凝土的配合比设计及施工中的质量控制措施。高性能混凝土是一种新型混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途要求，对下列性能重点予以保证：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。铁路行业在青藏铁路首次引入高性能混凝土后，先后在京津、郑西、京沪、武广、等高速铁路相继推广使用，给铁路混凝土预制箱梁行业带来新契机，新发展，新挑战。
2、高性能混凝土质量控制的基础在于混凝土配合比设计
高性能混凝土配合比设计是铁路客运专线预应力混凝土箱梁预制的关键技术，是实现结构耐久性的基础，配合比的优劣将直接影响箱梁的质量。高性能混凝土配合比设计主要包括2个步骤: 一是选择高性能混凝土的适宜组分(水泥、集料、水、外加剂、掺和料)。二是设计它们的相关数量或比例,使之混凝土除满足强度、弹性模量的要求外，还需满足抗碱骨料反应、抗氯离子侵蚀性、抗渗性、抗冻融、抗蚀性等耐久性性能要求。配合比设计时还应掌握设计图纸，了解混凝土结构设计要求的强度等级，混凝土耐久性能、工程所处环境、结构的断面尺寸及钢筋的配置情况，同时还要考虑混凝土的搅拌、运输及振捣等施工条件，以选定适当品种、标号的水泥，选定合适的集料、掺合料以及外加剂等材料，确定适宜的拌和物稠度。
大西客运专线采用的中铁第三勘测设计院设计的《通桥（2008）2322A-Ⅴ》和通桥《（2008）2322A-5-Ⅱ》双线整孔箱梁，《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》要求整孔箱梁混凝土应在6h内一次灌注完毕，混凝土配合比设计还必须满足可泵送性能和工作性能等要求。其设计使用年限为100年，所处环境T2（碳化环境），混凝土强度等级C50，水胶比不大于0.35，抗冻等级≥F200；抗渗等级≥P20；电通量<1000C；粗骨料最大粒径20mm，混凝土入模前含气量2～4%。
2.1在混凝土配合比设计之初须严格把好原材料料源关
预制箱梁高性能混凝土在配置上不同于普通混凝土，为确保桥梁主要承重结构能满足100年使用年限的要求，必须有优质的原材料作保障，综合高性能混凝土的配制原则及高性能混凝土的要求，在配合比设计之初必须严格把好原材料料源关，由于预制箱梁属于工业产品，选定的各种原材料必须经过铁道部指定的检测机构复检后方能使用。本工程各原材料选用情况如下：
（1）水泥的选择：
水泥应选用标号不低于42.5的低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。C3A的含量不宜超过8%, Cl-含量不宜超过水泥重的0.06%，碱含量不宜超过0.6%，其余性能应符合《客运专线预应力混凝土混凝土预制梁暂行技术条件》的规定。首选低碱含量，低氯离子原材料。本工程通过对比后采用了水西双良P.O42.5低碱水泥。
（2）骨料的选择：
砂：选用级配良好、质地坚硬而洁净的天然河沙。要求细度模数在2.6-3.0的中砂, 含泥量不应大于2.0％，选用的砂在使用前要送铁道部质量监督检验中心进行碱活性试验，合格后才能使用。经对比本工程主要采用了河北涿州磊鑫宏源砂场的中粗河砂。
碎石：选用坚硬耐久满足要求的碎石，其压碎指标不应大于10％，母岩抗压强度与梁体混凝土设计强度之比应大于2，含泥量不应大于0.5％，针片状颗粒含量不应大于5％；最大粒径不应大于25mm。选用的骨料在使用前应送铁道部质量监督检验中心进行碱活性试验，合格后才能使用。本工程选用了是山西阳曲县华玉石料厂的碎石（5～20mm）。
（3）外加剂的选择：
采用新一代的聚羧酸高效减水剂，减水效果好，氯离子含量少，与萘系减水剂相比，引气及泌水效果更好，更有利于混凝土质量控制。并能有效降低混凝土用水量，增大混凝土坍落度，有效控制混凝土坍落度损失。高效减水剂厂家应经铁道部鉴定或评审，并经铁道部质量监督检验中心检验合格后方可使用。本工程中选定北京市建筑工程研究院AN4000型聚羧酸高性能减水剂，掺量为1.0%，减少率为32%。
（4）矿物掺和料的选择：
配合比设计中为了降低水泥水化执，减小因水泥安定性产生的混凝土自身收缩膨胀，减少胶凝材料中水泥用量，必须加入外掺料。
矿粉和Ⅰ级粉煤灰双掺是理想的矿物掺和料组合。掺入一定量的粉煤灰，充分发挥粉粉煤灰的三大效应，既能能降低工程成本，又能减少水化热，减小混凝土自身收缩膨胀，有利于高性能混凝土的耐久性。矿粉是细粒填充材料，显著降低混凝土的渗透性，提高抗渗性及抗碳化能力，同时混凝土成本可显著降低。矿粉和粉煤灰的掺入，可以更好的改善混凝土的和易性，黏聚性，泌水得到改善；有效减少混凝土早期温度收缩裂缝，使抗裂性得以加强，同时也可降低成本，提高经济效益。所以，经对比最终选定细度小、烧失量低的朔州神头F类Ⅰ级粉煤灰和太原德龙超细S95级矿渣粉。
（5）拌和水：
拌和水可采用饮用水，当采用其他来源的水时，需严格控制水的品质，限制氯离子、碱含量等指标。实际采用录古村饮用井水。
2．2 精确的混凝土配合比计算是控制好混凝土质量的理论环节
C50预制箱梁混凝土配合比设计主要参数确定如下：
計算试配强度
fcu，0≥（fcu，k+1.645σ）=（50+1.645×6.0）=59.9MPa
计算水灰比（水胶比）
fb=γf×γs×fce=0.85×1.00×51.6=43.9 MPa
W/B= aa×fb/（fcu，0+ aa×ab×fb）=（0.53×43.9）/（59.9+0.53×0.20×43.9）=0.36
确定水灰比（水胶比）
依据《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》科技基［2004］120号、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》科技基［2005］101号等相关技术规范、标准，结合工地原材料实际情况和前期工程实践经验，C50预制箱梁混凝土的水胶比选取 0.31。
通过计算，理论配合比混凝土碱含量2.26kg/m3＜3.0 kg/m3，氯离子总含量为胶凝材料的0.032%＜0.06%，三氧化硫总量为胶凝材料的2.34%＜4%，28天抗压强度64.2MPa，抗裂及耐久性性能试验结果满足设计要求。
预制箱梁混凝土配合比
3混凝土原材料质量控制
混凝土原材料控制是混凝土质量控制的关键环节，一是要控制好原材料的进场质量关，二是要做好原材料的储存和保管。
3.1控制原材料进场质量
严把进场材料质量关，混凝土原材料料源考察、检测、比选是原材料质量控制措施之一，这可为全面控制混凝土质量打下坚实的基础。原材料的常规试验一般能够反映出原材料质量波动情况，做好常规试验，就可掌握原材料是否昝于稳定状态，对保证预制箱梁混土质量非常重要。由于客运专线高起点、高标准、高要求，所用原材料的技术参数一般高于现行国家标准的要求，在材料或商品构件订货前，为了使原材料构配件得到有效控制，预制梁场必须及时向原材料供货厂商提供客运专线箱梁所用原材料的技术参数。原材料进场时要求生产厂家提供产品合格证书、检验报告，进场后严格按照规定的批量和频率对购进的材料进行抽检试验，对不合格的材料坚决给予清退。
经对阳曲制梁场2012年的原材料试验进行统计，原材料试验检测共752批次，其中合格741次，不合格为11次，具体见表。
原材料试验检测结果
由上表可见，水泥、矿粉、外加剂、钢筋、钢绞线及锚具等常规试验检测全部合格，其主要为大型生产厂商的产品（属于大西公司甲控材料），产品质量稳定、可控。原材料质量有波动的几种是碎石、河砂、粉煤灰，具体分析如下：
（1）粉煤灰的质量问题主要表现在烧失量和细度两项指标不容易合格。其原因是用粉煤灰取代部分水泥后的混凝土性能优越，应用广泛，尤其是大西客运专线的全面开工对粉煤灰需求量更大，但实际上Ⅰ级粉煤灰产量有限，并且客运专线预制箱梁混凝土用粉煤灰烧失量标准为3%，比国家能够满足要求的粉煤灰就更少，供货商对烧失量指标没有给予高度关注。在客运专线粉煤灰的实际控制中，通过几家单位的验证，在配合比、原材料型号、用量、技术参数等都相同的情况下，仅当粉煤灰烧失量指标在3%～5%时，混凝土耐久性仍能满足《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》。笔者建议，与客运专线桥梁验标及国家标准一致，这样不仅能满足预制梁混凝土质量要求，也满足粉煤灰供应需求，既能加快进度，又可节约成本。
（2）碎石和河砂为地材，存在着一定的区域性和不连续性，质量波动较大，难以稳定控制。碎石主要表现为其含泥量、级配和压碎指标不合格，这就要求供应商在开采碎石時，观测材质变化，加强对开采碎石的清洗，重视碎石筛分，严格执行分粒径储藏；河砂主要是含泥量泥块含量和细度模数不合格，河砂经河水日积月累的冲刷，只要不过度开采至河床底一般都是较为洁净的，含泥量相对容易控制，细度模数必须控制开采河段，应在料源考察合格的河段区域范围开采才能满足其要求。笔者建议对用于高速铁路和客运专线的应专设一套生产线，更有效的控制和保证地材质量。
3.2原材料的储存和保管
不同的原材料设有固定的堆放地点和明确的标识，骨料堆放场地事先进行硬化处理，并设置必要的排水设施，粗骨料按要求分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量。为确保骨料的质量，现场用彩钢板对储料仓进行了封闭，并派专人对地面进行清理并洒水降尘，防止扬尘对骨料造成二次污染。根据环境温度的变化进行热工计算，冬期增设加温设施，夏(热)期必要时洒水降温，保证混凝土的出机温度和入模温度。外加剂搭设遮阳棚，防止在阳光下长时间暴晒而影响其性能。
4 混凝土施工质量的控制
混凝土施工质量的控制主要是控制混凝土拌和质量、混凝土运输过程中的质量及混凝土的浇筑质量。
4．1混凝土的拌和质量
（1）首先采用强制搅拌机自动计量系统计量原材料。计量系统除按规定要求请当地技术监督部门进行标定外，每周在监理的见证下用专用砝码进行自检，使用过程出现异常随时检查，确保混凝土原材料计量准确。
（2）原材料严格按施工配合比进行准确称量，称量允许偏差：胶凝材料±1%，外加剂±1%，骨料±2%，拌合用水±1%。
（3）混凝土拌和过程中，须严格控制用水量。因为用水量过大，混凝土将产生离析、泌水等现象，实际水灰比增大，混凝土的强度降低，将缩短桥梁使用寿命，严重影响结构安全及耐久性；当用水量过小，混凝土将非常黏稠，不易泵送，也会对混凝土的工作性能、强度甚至耐久性产生不利影响。
混凝土拌和前须提前进行骨料含水量测试，且每工班不少于2次，认真复核混凝土施工配合比通知单，按实际测定值调整用水量，禁止拌和中随意加水，保证混凝土理论配合比能在施工中得到实际应用，以保证混凝土质量。试验人员在开盘前严格测定粗细骨料含水率，严格规定每班抽测频次，雨天随时抽测。按照理论配合比换算为施工配合比，经试验负责人批准后实施,未经试验人员同意其他人员不得随意加减用水量。
（4）混凝土搅拌采用“砂浆裹石法”，先投细骨料、水泥、矿物掺和料，搅拌均匀后再加水、外加剂，待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料，并搅拌均匀，搅拌时间不宜少于120秒。
（5）拌合站搅拌机、配料机、输送带全部封闭，避免冬期热量散失，夏季阳光照晒，影响混凝土出机温度。冬季施工搅拌机环境温度不低于1 0℃。
（6）混凝土出机后，须不定时测试混凝土工作性能，且测试要做到50m3不少于1次。及时了解掌握环境变化对混凝土质量的影响。
4．2 混凝土运输过程中的质量控制
采用混凝土搅拌运输车运送已搅拌好的混凝土，运输过程中以(2～4r)/min的转速搅动，防止运输过程中混凝土离析和水分过多散失；当搅拌运输车到达浇灌现场时，高速旋转(20～30)s后再将混凝土拌和物喂入泵车受料斗，运输车每天使用完后应清洗干净。混凝土运输车罐体夏季用凉水喷淋降温，冬季用毡布包裹保温，保证混凝土的入模温度。
4．3混凝土浇筑过程中的质量控制
首先要根据工程特点、施工环境与施工条件设计浇筑方案，并做好技术交底工作。浇筑前，仔细检查钢筋保护层垫块的位置、数量及紧固程度，并指定专人检查，以提高钢筋保护层厚度尺寸的质量保证率。
其次混凝土入模前，试验人员测定混凝土的温度、坍落度、含气量、等工作性能；只有拌合物性能符合设计或配合比要求的混凝土才能入模浇筑，并将测定结果及时反馈给拌合站，保证浇筑现场混凝土的质量，入模温度冬季不低于5℃，夏季不高于3 0℃。
梁体混凝土应连续灌筑、一次成型，浇筑应分层连续推移进行，每层振捣后的厚度控制在（250～300）mm不得随意留置施工逢。箱梁在浇筑混凝土过程中，按规定随机从箱梁底板、腹板及顶板同时取样，制作混凝土强度试件、弹性模量试件，试件随梁体或在同样条件下振动成型；施工试件随梁养护，以实现各部位混凝土质量的可追溯性。
最后要加强混凝土的振捣工艺控制，改善混凝土密实性。大西客运专线采用的32m整孔箱梁混凝土达到330.74m3，最厚部位超过1m，属于大体积混凝土施工，必須加强振捣引气，否则混凝土容易出现蜂窝麻面，不密实，混凝土整体质量下降等现象。阳曲制梁场采用高频振捣棒振捣为主，并在箱梁底板转角处辅以少量的附着式振捣器侧振，侧振时间不宜过长，每次使用30s后辅以振捣棒振捣。振捣棒应垂直点振，不得平拉，振捣要做到多插少振，慢插快拔，并应防止过振、漏振。
5混凝土的养护
养护对高性能混凝土的质量非常关键，养护不当，混凝土将产生裂纹，会严重影响高性能混凝土耐久性，而预防混凝土裂纹是提高箱梁耐久性的重要环节。所以应该在养护阶段针对混凝土表面裂纹产生的原因加以预防。
6 结束语
我国高速铁路现处在建设高峰期，铁路桥梁基本上占线路的80%以上，混凝土预制箱梁大量用于客运专线，预制箱梁高性能混凝土质量好坏不仅影响桥梁施工质量，也影响整条客运专线建设的成败，高性能混凝土的质量控制更显得尤为重要，所以，在高性能混凝土预制箱梁生产中，对于影响混凝土质量的每一个环节都要进行严格的控制，这样才能完全保证其质量的可控性。
参考文献：
《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》科技基［2004］120号
《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》科技基［2005］101号
《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011、
关键词：客运专线；预制箱梁；高性能混凝土；質量控制
Abstract: Based on the high performance concrete application in Great Western Railway Passenger Dedicated Line Box Girder Prefabrication field, this paper introduces the construction of high performance concrete in front of the raw material source selection, mixture ratio calculation and optimization design, construction of raw material control, the construction quality control of concrete and reinforced concrete, temperature control and other aspects of conservation quality control technology, it can provide high performance concrete in passenger dedicated railway applications to provide reference.
Key words: passenger dedicated Line; precast box girder; high performance concrete; quality control
中图分类号：TU377 文献标识码：A 文章编号：
1、前言近几年我国高速铁路建设快速发展，预制箱梁被大量运用于客运专线，而高性能混凝土可满足桥梁的高耐久性、安全使用期长、减少维修费、综合效益高、安全系数高等优点，因而预制箱梁普遍采用高性能混凝土。但箱梁的体积大，且截面为闭口薄壁截面，施工中混凝土连续整体浇筑，施工不当易发生质量问题，本文以大西铁路客运专线站前二标阳曲制梁场后张法预应力简支箱梁为例，介绍高性能混凝土的配合比设计及施工中的质量控制措施。高性能混凝土是一种新型混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途要求，对下列性能重点予以保证：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。铁路行业在青藏铁路首次引入高性能混凝土后，先后在京津、郑西、京沪、武广、等高速铁路相继推广使用，给铁路混凝土预制箱梁行业带来新契机，新发展，新挑战。
2、高性能混凝土质量控制的基础在于混凝土配合比设计
高性能混凝土配合比设计是铁路客运专线预应力混凝土箱梁预制的关键技术，是实现结构耐久性的基础，配合比的优劣将直接影响箱梁的质量。高性能混凝土配合比设计主要包括2个步骤: 一是选择高性能混凝土的适宜组分(水泥、集料、水、外加剂、掺和料)。二是设计它们的相关数量或比例,使之混凝土除满足强度、弹性模量的要求外，还需满足抗碱骨料反应、抗氯离子侵蚀性、抗渗性、抗冻融、抗蚀性等耐久性性能要求。配合比设计时还应掌握设计图纸，了解混凝土结构设计要求的强度等级，混凝土耐久性能、工程所处环境、结构的断面尺寸及钢筋的配置情况，同时还要考虑混凝土的搅拌、运输及振捣等施工条件，以选定适当品种、标号的水泥，选定合适的集料、掺合料以及外加剂等材料，确定适宜的拌和物稠度。
大西客运专线采用的中铁第三勘测设计院设计的《通桥（2008）2322A-Ⅴ》和通桥《（2008）2322A-5-Ⅱ》双线整孔箱梁，《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》要求整孔箱梁混凝土应在6h内一次灌注完毕，混凝土配合比设计还必须满足可泵送性能和工作性能等要求。其设计使用年限为100年，所处环境T2（碳化环境），混凝土强度等级C50，水胶比不大于0.35，抗冻等级≥F200；抗渗等级≥P20；电通量<1000C；粗骨料最大粒径20mm，混凝土入模前含气量2～4%。
2.1在混凝土配合比设计之初须严格把好原材料料源关
预制箱梁高性能混凝土在配置上不同于普通混凝土，为确保桥梁主要承重结构能满足100年使用年限的要求，必须有优质的原材料作保障，综合高性能混凝土的配制原则及高性能混凝土的要求，在配合比设计之初必须严格把好原材料料源关，由于预制箱梁属于工业产品，选定的各种原材料必须经过铁道部指定的检测机构复检后方能使用。本工程各原材料选用情况如下：
（1）水泥的选择：
水泥应选用标号不低于42.5的低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。C3A的含量不宜超过8%, Cl-含量不宜超过水泥重的0.06%，碱含量不宜超过0.6%，其余性能应符合《客运专线预应力混凝土混凝土预制梁暂行技术条件》的规定。首选低碱含量，低氯离子原材料。本工程通过对比后采用了水西双良P.O42.5低碱水泥。
（2）骨料的选择：
砂：选用级配良好、质地坚硬而洁净的天然河沙。要求细度模数在2.6-3.0的中砂, 含泥量不应大于2.0％，选用的砂在使用前要送铁道部质量监督检验中心进行碱活性试验，合格后才能使用。经对比本工程主要采用了河北涿州磊鑫宏源砂场的中粗河砂。
碎石：选用坚硬耐久满足要求的碎石，其压碎指标不应大于10％，母岩抗压强度与梁体混凝土设计强度之比应大于2，含泥量不应大于0.5％，针片状颗粒含量不应大于5％；最大粒径不应大于25mm。选用的骨料在使用前应送铁道部质量监督检验中心进行碱活性试验，合格后才能使用。本工程选用了是山西阳曲县华玉石料厂的碎石（5～20mm）。
（3）外加剂的选择：
采用新一代的聚羧酸高效减水剂，减水效果好，氯离子含量少，与萘系减水剂相比，引气及泌水效果更好，更有利于混凝土质量控制。并能有效降低混凝土用水量，增大混凝土坍落度，有效控制混凝土坍落度损失。高效减水剂厂家应经铁道部鉴定或评审，并经铁道部质量监督检验中心检验合格后方可使用。本工程中选定北京市建筑工程研究院AN4000型聚羧酸高性能减水剂，掺量为1.0%，减少率为32%。
（4）矿物掺和料的选择：
配合比设计中为了降低水泥水化执，减小因水泥安定性产生的混凝土自身收缩膨胀，减少胶凝材料中水泥用量，必须加入外掺料。
矿粉和Ⅰ级粉煤灰双掺是理想的矿物掺和料组合。掺入一定量的粉煤灰，充分发挥粉粉煤灰的三大效应，既能能降低工程成本，又能减少水化热，减小混凝土自身收缩膨胀，有利于高性能混凝土的耐久性。矿粉是细粒填充材料，显著降低混凝土的渗透性，提高抗渗性及抗碳化能力，同时混凝土成本可显著降低。矿粉和粉煤灰的掺入，可以更好的改善混凝土的和易性，黏聚性，泌水得到改善；有效减少混凝土早期温度收缩裂缝，使抗裂性得以加强，同时也可降低成本，提高经济效益。所以，经对比最终选定细度小、烧失量低的朔州神头F类Ⅰ级粉煤灰和太原德龙超细S95级矿渣粉。
（5）拌和水：
拌和水可采用饮用水，当采用其他来源的水时，需严格控制水的品质，限制氯离子、碱含量等指标。实际采用录古村饮用井水。
2．2 精确的混凝土配合比计算是控制好混凝土质量的理论环节
C50预制箱梁混凝土配合比设计主要参数确定如下：
計算试配强度
fcu，0≥（fcu，k+1.645σ）=（50+1.645×6.0）=59.9MPa
计算水灰比（水胶比）
fb=γf×γs×fce=0.85×1.00×51.6=43.9 MPa
W/B= aa×fb/（fcu，0+ aa×ab×fb）=（0.53×43.9）/（59.9+0.53×0.20×43.9）=0.36
确定水灰比（水胶比）
依据《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》科技基［2004］120号、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》科技基［2005］101号等相关技术规范、标准，结合工地原材料实际情况和前期工程实践经验，C50预制箱梁混凝土的水胶比选取 0.31。
通过计算，理论配合比混凝土碱含量2.26kg/m3＜3.0 kg/m3，氯离子总含量为胶凝材料的0.032%＜0.06%，三氧化硫总量为胶凝材料的2.34%＜4%，28天抗压强度64.2MPa，抗裂及耐久性性能试验结果满足设计要求。
预制箱梁混凝土配合比
3混凝土原材料质量控制
混凝土原材料控制是混凝土质量控制的关键环节，一是要控制好原材料的进场质量关，二是要做好原材料的储存和保管。
3.1控制原材料进场质量
严把进场材料质量关，混凝土原材料料源考察、检测、比选是原材料质量控制措施之一，这可为全面控制混凝土质量打下坚实的基础。原材料的常规试验一般能够反映出原材料质量波动情况，做好常规试验，就可掌握原材料是否昝于稳定状态，对保证预制箱梁混土质量非常重要。由于客运专线高起点、高标准、高要求，所用原材料的技术参数一般高于现行国家标准的要求，在材料或商品构件订货前，为了使原材料构配件得到有效控制，预制梁场必须及时向原材料供货厂商提供客运专线箱梁所用原材料的技术参数。原材料进场时要求生产厂家提供产品合格证书、检验报告，进场后严格按照规定的批量和频率对购进的材料进行抽检试验，对不合格的材料坚决给予清退。
经对阳曲制梁场2012年的原材料试验进行统计，原材料试验检测共752批次，其中合格741次，不合格为11次，具体见表。
原材料试验检测结果
由上表可见，水泥、矿粉、外加剂、钢筋、钢绞线及锚具等常规试验检测全部合格，其主要为大型生产厂商的产品（属于大西公司甲控材料），产品质量稳定、可控。原材料质量有波动的几种是碎石、河砂、粉煤灰，具体分析如下：
（1）粉煤灰的质量问题主要表现在烧失量和细度两项指标不容易合格。其原因是用粉煤灰取代部分水泥后的混凝土性能优越，应用广泛，尤其是大西客运专线的全面开工对粉煤灰需求量更大，但实际上Ⅰ级粉煤灰产量有限，并且客运专线预制箱梁混凝土用粉煤灰烧失量标准为3%，比国家能够满足要求的粉煤灰就更少，供货商对烧失量指标没有给予高度关注。在客运专线粉煤灰的实际控制中，通过几家单位的验证，在配合比、原材料型号、用量、技术参数等都相同的情况下，仅当粉煤灰烧失量指标在3%～5%时，混凝土耐久性仍能满足《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》。笔者建议，与客运专线桥梁验标及国家标准一致，这样不仅能满足预制梁混凝土质量要求，也满足粉煤灰供应需求，既能加快进度，又可节约成本。
（2）碎石和河砂为地材，存在着一定的区域性和不连续性，质量波动较大，难以稳定控制。碎石主要表现为其含泥量、级配和压碎指标不合格，这就要求供应商在开采碎石時，观测材质变化，加强对开采碎石的清洗，重视碎石筛分，严格执行分粒径储藏；河砂主要是含泥量泥块含量和细度模数不合格，河砂经河水日积月累的冲刷，只要不过度开采至河床底一般都是较为洁净的，含泥量相对容易控制，细度模数必须控制开采河段，应在料源考察合格的河段区域范围开采才能满足其要求。笔者建议对用于高速铁路和客运专线的应专设一套生产线，更有效的控制和保证地材质量。
3.2原材料的储存和保管
不同的原材料设有固定的堆放地点和明确的标识，骨料堆放场地事先进行硬化处理，并设置必要的排水设施，粗骨料按要求分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量。为确保骨料的质量，现场用彩钢板对储料仓进行了封闭，并派专人对地面进行清理并洒水降尘，防止扬尘对骨料造成二次污染。根据环境温度的变化进行热工计算，冬期增设加温设施，夏(热)期必要时洒水降温，保证混凝土的出机温度和入模温度。外加剂搭设遮阳棚，防止在阳光下长时间暴晒而影响其性能。
4 混凝土施工质量的控制
混凝土施工质量的控制主要是控制混凝土拌和质量、混凝土运输过程中的质量及混凝土的浇筑质量。
4．1混凝土的拌和质量
（1）首先采用强制搅拌机自动计量系统计量原材料。计量系统除按规定要求请当地技术监督部门进行标定外，每周在监理的见证下用专用砝码进行自检，使用过程出现异常随时检查，确保混凝土原材料计量准确。
（2）原材料严格按施工配合比进行准确称量，称量允许偏差：胶凝材料±1%，外加剂±1%，骨料±2%，拌合用水±1%。
（3）混凝土拌和过程中，须严格控制用水量。因为用水量过大，混凝土将产生离析、泌水等现象，实际水灰比增大，混凝土的强度降低，将缩短桥梁使用寿命，严重影响结构安全及耐久性；当用水量过小，混凝土将非常黏稠，不易泵送，也会对混凝土的工作性能、强度甚至耐久性产生不利影响。
混凝土拌和前须提前进行骨料含水量测试，且每工班不少于2次，认真复核混凝土施工配合比通知单，按实际测定值调整用水量，禁止拌和中随意加水，保证混凝土理论配合比能在施工中得到实际应用，以保证混凝土质量。试验人员在开盘前严格测定粗细骨料含水率，严格规定每班抽测频次，雨天随时抽测。按照理论配合比换算为施工配合比，经试验负责人批准后实施,未经试验人员同意其他人员不得随意加减用水量。
（4）混凝土搅拌采用“砂浆裹石法”，先投细骨料、水泥、矿物掺和料，搅拌均匀后再加水、外加剂，待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料，并搅拌均匀，搅拌时间不宜少于120秒。
（5）拌合站搅拌机、配料机、输送带全部封闭，避免冬期热量散失，夏季阳光照晒，影响混凝土出机温度。冬季施工搅拌机环境温度不低于1 0℃。
（6）混凝土出机后，须不定时测试混凝土工作性能，且测试要做到50m3不少于1次。及时了解掌握环境变化对混凝土质量的影响。
4．2 混凝土运输过程中的质量控制
采用混凝土搅拌运输车运送已搅拌好的混凝土，运输过程中以(2～4r)/min的转速搅动，防止运输过程中混凝土离析和水分过多散失；当搅拌运输车到达浇灌现场时，高速旋转(20～30)s后再将混凝土拌和物喂入泵车受料斗，运输车每天使用完后应清洗干净。混凝土运输车罐体夏季用凉水喷淋降温，冬季用毡布包裹保温，保证混凝土的入模温度。
4．3混凝土浇筑过程中的质量控制
首先要根据工程特点、施工环境与施工条件设计浇筑方案，并做好技术交底工作。浇筑前，仔细检查钢筋保护层垫块的位置、数量及紧固程度，并指定专人检查，以提高钢筋保护层厚度尺寸的质量保证率。
其次混凝土入模前，试验人员测定混凝土的温度、坍落度、含气量、等工作性能；只有拌合物性能符合设计或配合比要求的混凝土才能入模浇筑，并将测定结果及时反馈给拌合站，保证浇筑现场混凝土的质量，入模温度冬季不低于5℃，夏季不高于3 0℃。
梁体混凝土应连续灌筑、一次成型，浇筑应分层连续推移进行，每层振捣后的厚度控制在（250～300）mm不得随意留置施工逢。箱梁在浇筑混凝土过程中，按规定随机从箱梁底板、腹板及顶板同时取样，制作混凝土强度试件、弹性模量试件，试件随梁体或在同样条件下振动成型；施工试件随梁养护，以实现各部位混凝土质量的可追溯性。
最后要加强混凝土的振捣工艺控制，改善混凝土密实性。大西客运专线采用的32m整孔箱梁混凝土达到330.74m3，最厚部位超过1m，属于大体积混凝土施工，必須加强振捣引气，否则混凝土容易出现蜂窝麻面，不密实，混凝土整体质量下降等现象。阳曲制梁场采用高频振捣棒振捣为主，并在箱梁底板转角处辅以少量的附着式振捣器侧振，侧振时间不宜过长，每次使用30s后辅以振捣棒振捣。振捣棒应垂直点振，不得平拉，振捣要做到多插少振，慢插快拔，并应防止过振、漏振。
5混凝土的养护
养护对高性能混凝土的质量非常关键，养护不当，混凝土将产生裂纹，会严重影响高性能混凝土耐久性，而预防混凝土裂纹是提高箱梁耐久性的重要环节。所以应该在养护阶段针对混凝土表面裂纹产生的原因加以预防。
6 结束语
我国高速铁路现处在建设高峰期，铁路桥梁基本上占线路的80%以上，混凝土预制箱梁大量用于客运专线，预制箱梁高性能混凝土质量好坏不仅影响桥梁施工质量，也影响整条客运专线建设的成败，高性能混凝土的质量控制更显得尤为重要，所以，在高性能混凝土预制箱梁生产中，对于影响混凝土质量的每一个环节都要进行严格的控制，这样才能完全保证其质量的可控性。
参考文献：
《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》科技基［2004］120号
《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》科技基［2005］101号
《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011、