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【摘要】基于南寧市軌道交通主體結(jié)構(gòu)要求，針對軌道交通工程中高性能混凝土質(zhì)量控制要求，通過原材料質(zhì)量控制、機(jī)制砂混凝土配合比及耐久性能檢測、高性能混凝土工程評價(jià)等介紹機(jī)制砂高性能混凝土在南寧軌道交通工程的應(yīng)用情況。以南寧市軌道交通5號線新秀公園站C35P8混凝土為例，通過原材料、混凝土性能、制備、配合比、施工五個(gè)單方面的評價(jià)及相關(guān)檢測表明：各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足高性能混凝土設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及工程評價(jià)類別的要求。

【關(guān)鍵詞】高性能混凝土；管片；主體結(jié)構(gòu)；附屬工程

受環(huán)境保護(hù)、原材料價(jià)格上漲、河砂資源短缺和材料運(yùn)輸?shù)纫蛩赜绊慬1]，南寧市混凝土企業(yè)已基本采用機(jī)制砂代替河砂生產(chǎn)高性能混凝土。與河砂不同的是，機(jī)制砂顆粒表明粗糙、棱角多、針片狀顆粒含量高、石粉含量高，機(jī)制砂制備高性能混凝土易出現(xiàn)離析泌水、流動(dòng)性差、坍落度損失大等一系列問題[2]。為改善機(jī)制砂混凝土性能，常用的做法是石粉含量較多的、細(xì)度模數(shù)較低的碎石機(jī)制砂與細(xì)度模數(shù)較高、含有圓顆粒較多的卵石機(jī)制砂混合搭配使用。南寧軌道交通5號線于2017年9月開始建設(shè)，2021年12月28日建成通車，是南寧首條采用全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的地鐵線路。其主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為100年，結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括框架梁、柱、頂?shù)装?、各層樓板、墻、樓扶梯、電梯井等，與土直接接觸結(jié)構(gòu)均采用C35P8高性能混凝土。本文以南寧軌道交通5號線新秀公園站標(biāo)記為HPC-A-C35P8-180（P8）-Q-Ⅲ(1500)混凝土為例，依據(jù)JGJ/T385-2016開展高性能混凝土全過程評價(jià)工作，針對機(jī)制砂高性能混凝土原材料、混凝土性能要求，總結(jié)機(jī)制砂高性能混凝土原材料選材、配合比試驗(yàn)、高性能混凝土評價(jià)要點(diǎn)。

1混凝土服役環(huán)境

新秀公園站是南寧軌道交通5號線一期工程從南道北的第7個(gè)站點(diǎn)，位于邕江低階地亞區(qū)（I1），距離邕江不足1km，地層自上而下依次為填土層、黏性土層、圓礫層、古近系成巖的泥巖、粉砂巖地層和炭質(zhì)泥巖，地下水主要為上層滯水、第四系松散巖類孔隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水，其中松散巖類孔隙水層、第四系松散巖類孔隙水層地下水量豐富，屬承壓水，與邕江有水力聯(lián)系。經(jīng)對該站巖土層及地下水分析評價(jià)混凝土結(jié)構(gòu)可知，該站地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具有微弱腐蝕性，地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有微腐蝕性，土對混凝土結(jié)構(gòu)具有微弱腐蝕性，對混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋及鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。該站點(diǎn)采用了HPC-A-C35P8-180（P8）-Q-Ⅲ(1500)、HPC-A-C35-180-Q-Ⅲ(1500)、HPC-A-C50-180-Q-Ⅲ(1500)三個(gè)標(biāo)記的高性能混凝土。其中頂板、底板、結(jié)構(gòu)側(cè)墻（壁柱、暗柱）、頂縱梁、低縱梁采用標(biāo)記為HPC-A-C35P8-180（P8）-Q-Ⅲ(1500)的高性能混凝土，其技術(shù)要求見表1。

2選用原材料要求及檢測

根據(jù)高性能混凝土技術(shù)要求，混凝土配制時(shí)應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)水泥、性能良好的礦粉、粉煤灰等礦物摻合料，并對混凝土中膠凝材料最高、最大用量做出要求。原材料要求如下：⑴水泥：選用強(qiáng)度不低于42.5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，其堿含量不低于0.60%，C3A含量不超過8%，水泥比表面積不小于300m2/㎏，且不宜小于350m2/kg。⑵混凝土摻合料：粉煤灰不低于Ⅱ級要求，礦粉不低于S95級要求。粉煤灰、礦粉等礦物摻合料摻量一般控制在20%。⑶機(jī)制砂：細(xì)度模數(shù)2.3～3.2，Ⅱ區(qū)顆粒級配，粒徑0.6mm累計(jì)篩余量41%～70%，粒徑0.15mm累計(jì)篩余量不小于90%。⑷粗骨料：氯離子含量≤0.02%、含泥量≤0.5%，泥塊含量≤0.25%、吸水率≤1%、針片狀含量≤8%。⑸混凝土拌合物用水：氯離子含量＜500mg/L的飲用水。項(xiàng)目選用潤豐P.O42.5水泥、田東電廠F類Ⅱ級粉煤灰、源盛S95級礦粉、武鳴（5～31.5）mm碎石，機(jī)制砂為扶綏碎石機(jī)制砂、欽州卵石機(jī)制砂按2:1比例混合配制的混合砂，其檢測數(shù)據(jù)見表2。

3混凝土配合比試驗(yàn)及檢測

該標(biāo)記混凝土配合比分別在混凝土生產(chǎn)企業(yè)試拌、試生產(chǎn)及第三方檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測，其試驗(yàn)結(jié)果均滿足高性能混凝土設(shè)計(jì)要求，結(jié)果見表3、表4。

4高性能混凝土評價(jià)

通過高性能混凝土評價(jià)確定設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及使用的混凝土是否滿足高性能混凝土的要求，成為高性能混凝土推廣應(yīng)用的最后一環(huán)。在高性能混凝土評價(jià)及推廣應(yīng)用方面，廣西雖然不是首批高性能混凝土推廣試點(diǎn)省市，但廣西是首個(gè)開展高性能混凝土設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、工程全過程評價(jià)的省份。值得一提的是，廣西推廣應(yīng)用高性能混凝土由來已久。2014年南寧市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)發(fā)布《關(guān)于建設(shè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用相關(guān)技術(shù)的通知》（南建質(zhì)安[2014]14號），規(guī)定軌道交通工程必須使用預(yù)拌混凝土優(yōu)質(zhì)品。2017年，在JGJ/T385-2015實(shí)施后，南寧市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)發(fā)布《關(guān)于督促軌道交通3號線工程落實(shí)高性能混凝土應(yīng)用的函》(南建管函(2016)14號)，規(guī)定軌道交通工程必須使用高性能混凝土，在《關(guān)于建設(shè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用相關(guān)技術(shù)的通知》（南建規(guī)[2017]5號）中將高性能混凝土列入推廣應(yīng)用名錄中。自2019年起，為組織車站主體、附屬結(jié)構(gòu)、區(qū)間等分項(xiàng)分部工程質(zhì)量驗(yàn)收，南寧軌道交通集團(tuán)有限責(zé)任公司組織開展高性能混凝土評價(jià)，具體評價(jià)工作由廣西壯族自治區(qū)建筑工程質(zhì)量檢測中心（以下簡稱中心）負(fù)責(zé)，在全國首次采用JGJ/T385-2015開展高性能混凝土設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、工程全過程評價(jià)，成功用于軌道交通3號線、4號線、5號線及2號線東延工程。為順利開展評價(jià)工作，南寧軌道交通集團(tuán)有限責(zé)任公司與中心為評價(jià)工作召開論證會(huì)，并明確了骨料及礦物摻合料放射性檢測可采用同料源生產(chǎn)的送檢報(bào)告，可收集生產(chǎn)企業(yè)出具的出廠氯離子含量報(bào)告，可采用現(xiàn)場施工、監(jiān)理單位坍落度、擴(kuò)展度報(bào)告進(jìn)行混凝土拌合物性能進(jìn)行評價(jià)。高性能混凝土評價(jià)按JGJ/T385要求，由原材料、配合比、制備、混凝土性能、施工5個(gè)方面評價(jià)指標(biāo)組成。結(jié)合南寧市對高性能混凝土企業(yè)綠色生產(chǎn)水平，制備管理評價(jià)側(cè)重于對企業(yè)的管理體系建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理、技術(shù)人員的能力、生產(chǎn)裝備、生產(chǎn)過程質(zhì)量控制以及綠色生成等全方位的規(guī)范化生產(chǎn)能力評價(jià)。此外，制備管理要求中的綠色生產(chǎn)分項(xiàng)可采用當(dāng)年度綠色生產(chǎn)考核結(jié)果，不再重復(fù)評價(jià)。原材料方面指標(biāo)見前文第2點(diǎn)，均滿足評價(jià)要求，其中水泥比表面積364m2/㎏，粉煤灰滿足F類Ⅱ級的要求。配合比方面指標(biāo)見前文第3點(diǎn)，均滿足評價(jià)要求?；炷列阅芊矫妫蠈幨熊壍澜煌?號線新秀公園站高性能混凝土的耐久性要求有抗碳化、抗?jié)B性、電通量，工程選用28d電通量作為耐久性能評價(jià)指標(biāo)，其他指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求即可，標(biāo)記為HPC-A-C35P8-180（P8）-Q-Ⅲ(1500)高性能混凝土電通量檢測結(jié)果為1298，滿足≤1500C的評價(jià)要求?？?jié)B性能滿足P8要求，共取樣送檢了66組抗壓試塊，最低值47.0MPa，滿足C35強(qiáng)度等級要求。施工方面評價(jià)，采用塑料薄膜覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)，澆筑、養(yǎng)護(hù)記錄表明未發(fā)現(xiàn)明顯裂縫，拆模后混凝土外觀質(zhì)量良好，無溫度應(yīng)力引起的明顯裂縫。經(jīng)評價(jià)該標(biāo)記混凝土滿足高性能混凝土原材料、配合比、制備、混凝土性能、施工等5個(gè)方面評價(jià)指標(biāo)，以及滿足設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、工程評價(jià)3個(gè)評價(jià)類別的要求。

5高性能混凝土應(yīng)用需要注意的問題

⑴為避免因混凝土自收縮而產(chǎn)生的裂紋，新秀公園站主體結(jié)構(gòu)混凝土施工分為14段按順序施工，各個(gè)施工工區(qū)錯(cuò)開混凝土澆筑時(shí)間，采用塑料薄膜進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)不少于14天，養(yǎng)護(hù)期間每天澆水或噴淋灑水進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)，經(jīng)現(xiàn)場檢查未發(fā)現(xiàn)明顯裂紋。分段施工及有效養(yǎng)護(hù)是控制混凝土裂縫的有效措施。⑵針對現(xiàn)代水泥比表面積高、混凝土水化放熱快、易引起混凝土開裂的特征，新秀公園站高性能混凝土生產(chǎn)企業(yè)采用雙摻礦粉、粉煤灰來降低混凝土水化熱，其摻量達(dá)135㎏/m3，比例達(dá)33%。混凝土分層進(jìn)行澆筑，非泵送混凝土最大攤鋪厚度不大于400mm，泵送混凝土攤鋪厚度不大于600mm，經(jīng)精心施工及嚴(yán)格養(yǎng)護(hù)管理，現(xiàn)場檢查未發(fā)現(xiàn)明顯裂縫。

6結(jié)語

卵石機(jī)制砂、碎石機(jī)制砂混合配制的高性能混凝土，經(jīng)配合比試驗(yàn)，混凝土電通量、抗?jié)B、水溶性氯離子等性能均滿足高性能混凝土設(shè)計(jì)及評價(jià)要求。按JGJ/T385-2015對機(jī)制砂高性能混凝土原材料、配合比、制備、混凝土性能、施工5個(gè)方面，及設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、工程評價(jià)3個(gè)評價(jià)類別進(jìn)行評價(jià)，新秀公園站主體結(jié)構(gòu)用混凝土滿足高性能混凝土評價(jià)要求。為保證高性能混凝土滿足耐久性要求，應(yīng)注意分段施工及控制混凝土水化放熱量。確?；炷翢o明顯裂縫，是高性能混凝土長壽命的基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]喬永平,盧凌寰,朱惠英,馮慶革.廣西預(yù)拌混凝土用機(jī)制砂使用現(xiàn)狀及問題分析[J].山西建筑,2015,41(27):121-122.

[2]秦明強(qiáng),朱瑤宏,李進(jìn)輝,占文,屠柳青.人工混合砂在軌道交通工程混凝土中的應(yīng)用研究[J].鐵道建筑,2011(09):77-79.

作者：楊衛(wèi)軍 李錫松 楊成軍 張建 黃冰宇 吳曉遠(yuǎn) 單位：廣西壯族自治區(qū)建筑工程檢測中心有限公司