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258 铁路预制梁封锚混凝土配合比设计及工艺研究铁路预制梁封锚混凝土配合比设计及工艺研究 郭荣国 张文格 摘 要 本文主要对不同封锚混凝土性能、施工工艺进行 了系统的分析对比，以加强施工过程控制。 关键词 铁路预制梁 封锚混凝土 配合比设计 工艺研究 为了更好地摸清铁路预应力混凝土梁封端现 状，我们同郑州铁路局郑州桥工段对管段内既有桥 梁的封端病害现状进行了调查，调查发现封锚工程 中存在封端外涂防水层老化起皮气泡及破裂、封端 与梁本体混凝土结合部位开裂、封端混凝土开裂等 明显缺陷，这些质量问题对桥梁及线路的整体运营 带来了较大的安全隐患。在此情况下经铁道部建设 司批准，由中铁七局集团公司立项，依据铁建科字 （2009）-11 号合同文件开展课题研究。 一、 研究方法 通过对补偿收缩混凝土封锚施工质量调查及存 在问题的分析，对采用干硬性聚合物混凝土和补偿 收缩混凝土各种物理力学性能指标进行对比试验。 二、 采取的技术措施 封锚混凝土是在梁主体混凝土配合比中取消减 水剂仅掺加聚合物配置而成，以弥补补偿收缩混凝 土粘聚力差，施工性能差的不足。 三、 配合比技术指标及参数 主要从干硬性补偿收缩混凝土与干硬性聚合物 混凝土配合比物理性能、力学性能、耐久性指标和 限制膨胀率测试等方面入手，从而得出聚合物外加 剂各项指标要求。 1. 混凝土配合比参数： （1）干硬性聚合物混凝土所用胶凝材料、粗、 细骨料、拌合用水的生产厂家、规格均与梁体配合 比相同，掺加聚合物配置而成。 （2）胶凝材料总量满足 TB10 0052010铁路 混凝土结构耐久性设计规范要求，各种原材料引 入的氯离子含量不超过胶凝材料总量的 0.06%，总 碱含量不应超过 3 kg/m 3。 （3） 干硬性聚合物混凝土拌合物中采用不同种 类及相应掺量外加剂对混凝土性能进行对比试验， 相关配合比如表 1 所示。 2. 混凝土拌合物物理性能测试： 在试验室经过拌和物性能测试，得到以下对比 数据如表 2 所示。 3. 混凝土力学性能、 耐久性指标和限制膨胀率 测试均能满足规范要求。 4. 现场使用效果对比： 三种配合比的混凝土在梁端进行实际施工，使 用效果对比如表 3 所示。 表 1 采用不同种类及相应掺量外加剂对混凝土性能进行对比试验相关配合比 配合比 水泥 粉煤灰 矿粉 细骨料 粗骨料 水 减水剂 膨胀剂 聚合物 I 型 聚合物 II 型 A 330 75 75 713 1 025 139 5.05 38.4 / / B 330 75 75 713 1 025 139 / / 38.4 / C 330 75 75 713 1 025 139 / / / 38.4 表 2 拌和物性能测试对比数据 测试结果 序号 测试项目 配合比 A 配合比 B 配合比 C 1 维勃稠度（s） 29 25 26 初凝（min） 285 515 530 2 凝结 时间 终凝（min） 460 635 630 3 目测干硬性状态 干硬，离散 离散，泛亮 粘聚，成块 4 试件成型情况 干散，不易振实 离散，较易振实 粘聚，易振实 5 试件断面情况 气孔、空洞多 气孔、空洞较多 气孔、空洞较少 表 3 在梁端进行实际施工的三种配合比的混凝土使用效果 目测结论 序号 操作项目 配合比 A 配合比 B 配合比 C 1 拌合物运输 离散，易风干 离散，易风干 粘聚，不易风干 2 入模及振捣 不易密实，振时长 易密实，振时较长 易密实，振时短 表观情况 局部有空洞，露骨 局部有麻面 表面有少量麻面 离缝情况 局部有离缝 局部有离缝 无离缝 3 拆模后 颜色情况 与梁体接近 与梁体较接近 有色差 5. 经上述试验对比确定： 封锚用干硬性聚合物 混凝土原材料、配合比应符合以下要求 （1）水泥、矿物掺和料、细骨料、粗骨料应满 足 TB 10 0052010铁路混凝土结构耐久性设计规 范中的要求；同时粗骨料应考虑钢绞线的间距， 最大粒径不宜大于 16 mm。 （2）聚合物外加剂应选择减水率高，无收缩， 粘聚性强的产品。产品外观应均匀、无杂质、无结 块。 （3）其他各项指标满足 TB 10 0052010铁 路混凝土结构耐久性设计规范中 5.2 款的要求。 四、 施工工艺分析及结论 具体封锚施工工艺流程如下： 锚穴表面凿毛处理冲洗清理安装封锚钢筋 固定模板灌注混凝土振捣 养护打磨修 饰梁端防水处理 1. 封锚凿毛施工工艺 锚穴凿毛应在梁体混凝土强度达到设计预张拉 要求后进行，若设计无要求时应达到梁体混凝土设 计强度的 60%以上，并全断面凿除混凝土浆面，以 露出粗骨料为宜；清水冲洗锚穴。 2. 封锚钢筋施工工艺 封锚钢筋网按照设计图纸要求放入锚穴中对应 的位置。先安装锚固筋后挂网架筋进行连接绑扎成 型，禁止电焊；钢筋保护层满足设计要求。 3. 封锚模板安装施工工艺 采用自行设计整体钢模楔形下料口灌注振捣 法，该工艺消除了月牙形离缝现象，涂刷脱模剂后， 混凝土表面平整度和光洁度均能得到保证。 4. 封锚混凝土施工工艺方法 （1）为了使灌注混凝土振捣密实，结构表面平 整光滑，干硬性聚合物混凝土采用人工手填，钢棒 插捣，变频振捣器振动方法施工。 （2）封锚混凝土拆模 封锚混凝土灌注完毕后，应在混凝土强度达到 梁体设计强度 60%以上时拆除封锚模板，拆模应自 上而下，按顺序进行。 五、 结语 封端 （锚） 工