1、铁路桥梁的混凝土施工技术探讨摘要：随着铁路建设的迅猛发展，混凝土施工技术、铁路桥梁结构类型等均有了相应的发展。本文从铁路对桥梁工程的要求入手，详细介绍了铁路桥梁高性能混凝土的施工技术。 关键词：铁路桥梁；混凝土；施工技术 中图分类号： TU74 文献标识码： A 前言 混凝土是当前铁路桥梁工程施工的主要原材料，随着当前社会不断发展，各种铁路桥梁结构和铁路桥梁形式不断的涌现而出。在这种背景之下，混凝土施工要求也在不断的提高和增加。混凝土技术在当前桥梁工程施工中，是保证施工质量和施工效益的关键，更是提高其铁路桥梁使用功能的主要方式。 一、铁路桥梁的主要特点 （一） 、纵向刚度要求严格 铁路采用的是
2、跨区间无缝钢轨，因此对桥梁的纵向位移要求很严，即铁路桥梁必须有足够的纵向刚度，在使用荷载作用下不产生过大的纵向位移。 （二） 、耐久性要求高 铁路是极其重要的交通运输设施，对桥梁结构物应尽量做到少维修或免维修，因此，设计时需要将改善结构物的耐久性作为设计原则，统一考虑合理的结构布局和构造细节，并在施工中加以严格控制，保证质量。 （三） 、跨度要求大 受国情路况的制约，我国客运专线中，跨度达 100m 及以上的大跨度桥梁很多。据统计，在建与拟建客运专线中，100m 以上跨度的桥梁至少在 200 座以上。 铁路桥梁的主要特点决定了施工单位在施工过程中必须严格控制混凝土原材料质量，加强混凝土施工过程
3、控制，提高桥梁结构混凝土的纵向刚度和耐久性，才能最大限度地延长桥梁的使用寿命。 二、普通混凝土在施工中的问题 近些年，中国一直是处于经济迅速发展期，各地都在大量兴建桥梁项目。在铁路桥梁的施工建设和运营过程中，裂缝病害使工程质量受到影响的问题十分突出，甚至还有导致桥梁垮塌的事故发生。 普通混凝土由于受各项原材影响，容易产生裂缝，混凝土是由水泥、石子、砂石和水拌合而成，经硬化而成的人造材料，但水泥、石子和砂石材料的脆性较大，抗拉力十分有限，如果混凝土受到张拉力或弯力时，就会由于拉应力过小出现开裂现象。其次，普通混凝土易热胀冷缩，而且极易收缩，收缩就容易导致变形，如果变形受到约束，一旦应力超过抗拉强
4、度，就会产生温度裂缝。最后，普通混凝土的抗冻性相当弱，在气温低于零摄氏度时，混凝土膨胀加大，强度就会降低，导致出现裂缝。三、高性能混凝土原材及配比选定 （一） 、混凝土胶凝材料的选定 首先禁止使用 C3A 含量高与具有早强特性的水泥，使用碱含量偏低与低水化热的水泥，降低混凝土胶凝材料中的硅酸盐水泥用量，并控制胶凝材料的总量；其次矿物掺合料作为耐久混凝土的必需成分，所以要选用优质的矿物渣、粉煤灰等矿物掺合料或复合矿物掺合料。 （二） 、骨料的选定 我国工程界比较看重的是与混凝土强度有关的骨料强度和含泥量等指标，而忽视了骨料的吸水率、粒形和级配的重要性，很少从耐久性的角度去重视骨料的质量。研究表明
5、，骨料的其它性能如吸水率等对混凝土耐久性有重要影响，吸水率大的骨料，配制的混凝土会有较大的长期收缩，影响混凝土的抗裂性；另外，粗骨料的粒形和级配不好，会加大混凝土的胶凝材料总量和用水量，这样一来不仅增加混凝土收缩，而且会增加混凝土的渗透性和有害介质在混凝士中的扩散系数。因此，骨料的含泥量应严格控制。细骨料宜采用区中砂，因为使用中砂可减少水及水泥的用量。 （三） 、配合比的选定 高性能混凝土的配合比是确保高性能混凝土质量的重要因素，通过采用正交试验法进行配合比的优化设计试验，并按照试验结果配置全部的高性能混凝土。对每个配合比含气量、坍落度、强度、泌水率、弹性模量等进行测定，为了最终选出混凝土配合
6、比，还需要对抗碱性、抗渗性、抗氯离子渗透性能、抗冻性、抗裂性、抗钢筋锈蚀等耐久性指标进行检验。为了进一步提高混凝土耐久性能，需要将优质矿物掺合料掺加到混凝土中。通过加入矿物掺合料，在一定程度上减少水泥石之间的孔隙，进而改善混凝土中水泥石的孔结构。对于构成混凝土拌合物的各种原材料，其中引入的氯离子总质量控制在胶凝材料总量的 0.1。对于具有特殊防腐蚀要求的混凝土，经过专门试验论证后，可以在混凝土中加入钢筋阻锈剂和缓凝剂。 高性能混凝土配合比的耐久性指标检验周期很长，为了保证施工要求应提前选定高性能混凝土配合比，并考虑试验周期和原材料出现变化的可能性。在拌制混凝土之前，要对石、砂含水率进行测定，施
7、工配合比要根据测试结果和理论配合比进行确定。在拌制混凝土的过程中，如果原材料、施工工艺发生改变，以及施工的环境条件等发生变化时，要对配合比进行重新选定。对于首盘的混凝土必须测定其泌水率、坍落度、含气量、水胶比和拌合物温度等检验项目。 四、高性能混凝土施工技术 （一） 、混凝土搅拌 根据混凝土的理论配合比要求选择合适的水泥强度等级，水胶比，高效减水剂及其它掺加剂，使混凝土具有较好的和易性，保证坍落度在规定范围之内。混凝土搅拌前，现场试验人员需依据粗、细骨料含水率的变化情况，对施工配合比做相应的调整，核实使用原材料与配合比通知单是否相符，数量能否保证。混凝土拌合物出机后，要对混凝土进行试验测定，保
8、证混凝土拌合物坍落度 45min 损失不大于 10%，入模前含气量控制在 2%4%。 （二） 、混凝土运输 混凝土运输采用混凝土搅拌车运输，在运输过程中，为了保证混凝土的工作性，搅拌车需以 24rpm 的转速进行转动，转速过快容易导致搅拌车倾斜。混凝土运输时候要根据外界环境温度对搅拌车进行保温或者降温措施，当外界环境温度属于冬季施工温度，对搅拌车进行保温处理；属于夏季施工温度，进行降温处理。 （三） 、混凝土浇筑和振捣 泵送混凝土前，应先泵送一部分水泥砂浆，以润滑管道，最先泵出的砂浆应用料斗储存运走。混凝土泵开始工作后，中途不得停机，若出现停机则时间不宜超过 30min，天气炎热时需将停机时间
9、缩短到 10min 内，停机期间为避免混凝土凝固堵塞管道需每隔一定时间泵动几次。在高温下运输时需洒水降温，低温下需保温。混凝土浇筑过程中，监理工程师现场检测混凝土的坍落度、含气量、泌水率和入模温度等拌和物性能，并在浇筑现场取样制作试件，按要求进行同条件养护和标准养护。 混凝土浇筑根据不同的结构部位制定相应的施工工艺，其中常用而技术要求比较高的施工工艺为泵送混凝土，泵送混凝土前，应先泵送一部分水泥砂浆，以润滑管道，并废弃此部分砂浆。泵送开始后，中途不得长时间停机，一般情况下，停机时间不宜超过 30min，天气炎热时不宜超过 10min，停机期间为避免混凝土凝固堵塞管道需每隔一定时间泵动几次，泵送
10、完毕后需立即用水清洗管道，清洗标准为管道排出清水为止。 混凝土浇筑过程中，随时对混凝土进行振捣使其均匀密实。振捣可采用插入式振捣棒垂直点振方法、附着式振捣器振捣或插入式与附着式联合使用。混凝土振捣密实标志为混凝土液化泛浆后，其表面不再下沉、气泡不涌出、平坦。 （四） 、快速测定混凝土强度 为了避免质量事故，快速测定混凝土的强度是检验混凝土质量的一个行之有效的方法。快速测定施工现场混凝土一定时间后的强度，一旦出现强度问题，就可以及时进行配比调整。目前已经出现了不少的快速测定混凝土强度的方法，比如促凝压蒸法、促凝蒸养法等。 （五） 、混凝土的养护工作 混凝土的养护即通过相应的工艺措施，让混凝土建立
11、适当的水化反应，使其更好的硬化。混凝土的强度大部分是在养护期间形成的，因此要重视混凝土的养护。目前，对混凝土养护的方法有多种，施工中都是根据对象的不同采用不同的方法养护。例如冬季桥墩的暖棚养护，桥梁的蒸汽养护，干旱地区的养护剂养护，普通水养的养护方法均有所不同，在施工过程中要予以注意。 结束语 总而言之，高性能混凝土作为一种新型技术混凝土，不仅具有高工作性、高力学性能、高耐久性、抗渗性、耐侵蚀性、耐磨性、低水胶比的特点，而且是一种环保性能的新型材料。混凝土施工技术在铁路桥梁中的应用有效的降低了铁路桥梁的施工的复杂性。 参考文献 1张义军，浅论我国铁路桥梁建设的设计特点与关键技术J.中国高新技术企业，2009.1 2李健.中国铁路桥梁M.中国高等教育出版社，2010 年.
