5高性能水下混凝土作业指导书.doc

高性能混凝土施工京沪高速铁路基础设施设计速度冃标值为350km/h,混凝土结构耐久性耍求为：混凝土结构的设计使用年限为100年。

为满足铁路客运专线工程结构耐久性要求，桥涵桩基础应采用高性能高耐久的水下混凝土。

桥涵结构所用工程材料，必须符合国家和部门的有关标准和耍求，用于混凝土结构的高性能耐久性混凝土利用具有自动计量装置的拌合站进行集屮拌和混凝土，搅拌运输车运送至施T地点，混凝土浇筑采用泵送混凝土。

满足混凝土结构的整体使用年限，在各种因索作用下使混凝土结构长期维持具应有功能，是本工程的重耍指标耍求Z-o为实现耐久性冃标，混凝土结构的施工控制需遵循以下原则：混凝土配合比的设计采用优化设计原则，除满足规定的强度等级、弹性模量、最大水胶比、最小胶凝材料用量、含气量、工作度等技术耍求外，同时应满足抗渗性、抗氯离子渗透性能、抗碱一骨料反应、抗冻性、抗裂性、护筋性等具体参数指标耍求。

在混凝土中必须掺加优质矿物掺和料，满足混凝土的耐久性能要求。

大体积混凝土选用低水化热矿渣水泥，掺加优质粉煤灰。

对有特殊防腐蚀要求的混凝土，应在混凝土中加入防腐剂和缓凝剂，并经专门试验论证后方可实施。

拌合物中原材料引入的氯离子总质量不超过胶凝材料总量的0. 1%。

高性能水下混凝土的配制，为满足泵送耍求，所有高性能水下混凝土的配制全部运用正交试验法进行配合比的优化设计试验。

配制满足耐久性指标及工作性能要求的高性能水下混凝土，严格遵守《京沪高速铁路桥涵用混凝土技术条件》的技术要求，控制混凝土的原材料质量及搅拌、运输和灌注作业程序，加强搬运、储存及防护管理，加强现场灌注质量，是保证结构耐久性最重耍的技术措施。

保证钢筋保护层混凝土的致密性，所有钢筋头严禁侵入混凝土保护层，严格控制钢筋保护层的厚度，是保证耐久性的第一道屏障。

依据《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(CCES01-2004)、《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210—2005)组织施工。

水泥中掺加粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料，降低拌合水量和水胶比，限制胶凝材料最高用量。

水泥、砂石料、拌合用水、外加剂等应符合相丿应的质量标准和规范要求。

最大水胶比＞0.5,胶凝材料最小用量^300kg/m\最大用量＞450kg/m3o加强施工管理，通过对耐久性混凝土的试配试制，检验合格后开工。

施工过程中，从原材料采购、混凝土搅拌、运输到灌注等齐个环节进行严格把关，严格按照施工程序和质量标准操作，规范施工，切实保证施工质量。

_、原材料选择1、水泥水泥选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，混合材宜为矿渣粉或粉煤灰。

有耐硫酸盐侵蚀耍求的混凝土也可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥或高抗硫酸盐硅酸盐水泥，不宜使用早强水泥。

水泥的技术耍求除应满足国家标准GB175的规定外，还应满足下表的规定。

水泥的技术要求、细骨料细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然中粗河砂，不得使用机制砂。

细骨料的颗粒级配（累计筛余白分数）应满足下表的规定。

细骨料的累计筛余百分数（%）采用天然河砂配制混凝土时，砂中含泥量、泥块含量、云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐等有害物质的含量应符合下表的规定。

当砂中含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时，进行专门检验，确认能满足混凝土耐久性要求时, 方能采用。

砂中有害物质限值、粗骨料粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石或卵石，不宜采用砂岩碎石。

粗骨料的最大公称粒径不宜超过钢筋的混凝土保护层厚度的2/3,且不得超过钢筋最小间距的3/4 o 粗骨料采用两级或多级级配，其松散堆积密度大丁1500kg/m3,紧密空隙率宜小于40%,吸水率小于2% （用于干湿交替或冻融循环下的混凝土应小-T*1%）o当粗骨料为碎石时，碎石的强度用岩石抗压强度表示，且岩石抗压强度与混凝土强度等级Z比不应小于1・5。

施工过程中碎石的强度可用压碎指标值进行控制，若粗骨料为卵石，卵石的强度用压碎指标值表示，且应符合下表的规定。

粗骨料的压碎指标（％）粗骨料的坚固性用硫酸钠溶液循环浸泡法法进行检验，试样经5次循环后，其重量损失率应符合下表的规定。

粗骨料的坚固性指标粗骨料屮的有害物质含量应符合下表的规定。

粗骨料的有害物质含量（％）由于桩基混凝土长期处于水屮或土屮等年平均相对湿度大于75%的潮湿环境屮，其选用的粗骨料应采用岩相法检验其矿物组成。

若粗骨料含有碱一硅酸反应活性矿物，其砂浆棒膨胀率应小于0. 10%,否则应采取抑制碱一骨料反应的技术措施。

不得使用具有碱一碳酸盐反应活性的骨料。

4、超细活性掺合料矿物掺和料应选用品质稳定的产品。

矿物掺和料的品种宜为粉煤灰、磨细粉煤灰、磨细矿渣粉或硅灰。

粉煤灰的技术耍求应满足下表的规定。

粉煤灰的技术要求磨细矿渣粉的技术要求应满足下表的规定。

磨细矿渣粉的技术要求硅灰的技术耍求应满足下表的规定。

硅灰的技术要求、水拌和用水可采用饮用水。

当采用其他来源的水时，水的品质应符合下表的耍求。

拌和用水的品质指标用拌和用水和蒸帼水（或符合国家标准的生活饮用水）进行水泥净浆试验所得的水泥初凝时间差及终凝时间差均不得大丁30min,其初凝和终凝时间尚应符合水泥国家标准的规定。

用拌和用水配制的水泥砂浆或混凝土的28d抗压强度不得低丁•用蒸憎水（或符合国家标准的饮用水）拌制的对应砂浆或混凝土抗压强度的90%。

当混凝土处于氯盐环境时，拌和用水中C1-含量应不大于200mg/L o6、外加剂外加剂应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、质量稳定、能明显提高混凝土耐久性能的产品。

外加剂与水泥Z间应有良好的相容性。

采用适宜的专用复合外加剂或超塑化剂、高效减水剂、缓凝剂、膨胀剂等以达到高流态、低水胶比、可泵性、低坍落度损失、低泌水性、少裂缝、高抗渗性的高性能。

外加剂的性能应满足下表的耍求。

外加剂的性能原材料储存与管理混凝土原材料进场后，对原材料的品种、规格、数量以及质量证明书等进行验收核查，并按有关标准的规定取样和复验。

经检验合格的原材料方可进场。

对丁•检验不合格的原材料，按有关规定清除出场。

混凝土原材料进场后，及时建立“原材料管理台帐”，台帐内容包括进货日期、材料名称、品种、规格、数量、生产单位、供货单位、“质量证明书”编号、“复试检验报告”编号及检验结果等。

“原材料管理台帐”填写正确、真实、项冃齐全。

混凝土用水泥、矿物掺和料等采用散料仓分别存储。

袋装粉状材料在运输和存放期间用专用库房存放，不得露天堆放，且应特别注意防潮。

水泥储运过程中，还应符合下列规定：装运水泥的车、船应有棚盖。

贮存水泥的仓库设在地势较高处，周围设排水沟。

在装卸、搬移过程中不得抛掷袋装水泥。

按品种、强度等级分批堆垛水泥，堆垛高度不宜大于2. Omo堆垛架离地而0.2m以上，并距离四周墙壁0. 2〜0. 3m,或预留通道。

不宜露天堆放水泥，临时露天堆放时上盖下垫。

储存散装水泥过程中，采取措施降低水泥的温度或防止水泥升温。

混凝土用粗骨料按耍求分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量。

不同混凝土原材料应有固定的堆放地点和明确的标识，标明材料名称、品种、生产厂家、生产日期和进厂（场）日期。

原材料堆放时应有堆放分界标识，以免误用。

骨料堆场应事先进行硬化处理，并设置必耍的排水条件。

三、配合比设计1、拌合物性能设计混凝土的配合比根据混凝土设计强度等级、混凝土耐久性设计强度等级、混凝土耐久性、原材料品质以及施工工艺对工作性的要求，通过计算、试配、调整等步骤选定。

配制的混凝土拌和物应满足施工要求，配制成的混凝土应满足设计强度、耐久性等质量耍求。

混凝土的坍落度应在180〜220mm 之间。

拌合物性能：详见下表，2h内坍落度损失W10%。

高性能水下混凝土拌合物性指标注：负温条件下施工吋，混凝土的入模温度不宜低于12°C2、试验配合比设计方法混凝土适宜配合比参数范围见下表，高性能外加剂掺量按产品推荐值试配。

水下混凝土配合比参数限值混凝土配合比按下列步骤计算（以干燥状态骨料为基准，矿物掺和料和外加剂的掺量均以胶凝材料总量白分率计）、试配和调整：根据设计要求，初步选定混凝土的水泥、矿物掺和料、骨料、外加剂、拌和水的品种以及水胶比、胶凝材料总用量、矿物掺和料和外加剂的用量。

施工单位应事先对水泥供应商提供的水泥熟料的化学成分和矿物组成、混合材种类和数量进行核实。

参照《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）的规定计算各原材料组分单位体积用量。

采用施工实际使用的原材料和搅拌方法，按计算的配合比进行试拌，以检查拌和物的性能。

当试拌得出的混凝土拌和物的坍落度、含气量、泌水率、表观密度不合格时，在保证水胶比不变的条件下相应调整外加剂用量或砂率，直到符合耍求为止。

该配合比作为基准配合比。

进一步调整基准配合比中水泥、矿物掺和料、外加剂以及砂率等参数，优化基准配合比。

当混凝土中只掺加一种矿物掺和料时，至少采用3个不同的配合比进行试拌：其中一个是基准配合比，另两个分别为增加或减少水泥用量20kg,并同时减少或增加20kg矿物掺和料。

所有配合比的用水量，砂石用量均保持不变。

当混凝土中掺加粉煤灰、磨细矿渣粉两种矿物掺和料时，至少采用5个不同的配合比进行试拌: 其屮一个是基准配合比，两个配合比增加或减少水泥用量20kg,并同时减少或增加20kg矿渣粉，另两个配合比保持水泥用量不变，在减少或增加磨细矿渣粉20kg的同时增加或减少同量的粉煤灰。

所有配合比的用水量，砂石用量均保持不变。

采用工程实际使用的原材料和搅拌方法，对上述配合比进行试拌，观察不同水泥用量、不同矿物掺和料掺量情况下拌和物的工作性能与要求值的偏差，当偏差太大时，可通过增减外加剂进行适当调整。

试拌结束后，采用T程实际使用的原材料，按耍求检验不同配合比混凝土的坍落度、坍落度损失、含气量、泌水率及拌和物表观密度，并以此结果作为代表相应配合比混凝土的拌和物性能。

按要求对每种混凝土制作力学性能和抗裂性能对比试件，养护至规定龄期时进行试验。

其中，抗压强度试件每种配合比宜制作4组试件，标准养护至1天、3天、28天、56天时试压。

从上述配合比中优选出拌和物性能以及抗裂性优良、抗压强度适宜的一个或多个配合比各成型一组或多组耐久性试件，养护至规定龄期时进行试验。

根据上述不同配合比对应混凝土拌和物的性能、抗压强度、抗裂性以及耐久性能试验结果，按照工作性能优良、强度和耐久性满足耍求、经济合理的原则，从不同配合比屮选择一个最适合的配合比作为理论配合比。

采用工程实际使用的原材料拌和混凝土，测定混凝土的表观密度。

根据实测拌和物表观密度，求岀校正系数，对理论配合比进行校正（即以设计计算配合比中每项材料用量乘以校正系数后获得的配合比作为混凝土配合比）。

校正系数按下式计算：校正系数二实测拌和物密度值/计算拌和物密度值当混凝土的力学性能或耐久性能试验结果不满足设计或施工的耍求时，则重新选择水胶比、胶凝材料用量或矿物掺和料用量，并按照上述步骤重新试拌和调整混凝土配合比，直至满足耍求为止。