高速铁路混凝土质量管理

高速铁路混凝土质量管理

金永志

身份证号：431102198708042050

摘 要：高速铁路近年来发展迅速，已成为普通百姓出门优先考虑的便捷交通工具。高速铁路混凝土质量在某种程度上直接决定了高速铁路的工程质量，也是火车能够高速运行的重要基础条件。本文从原材料质量管理、生产过程质量管理、运输及施工过程质量管理等三个方面论述了混凝土质量管理的要点。

关键词：铁路建设  混凝土 质量管理

1 前言

自2003年建成通车的第一条设计速度250千米/小时的秦沈客运专线以来，截止2019年底，中国动车组列车乘坐人次已接近30亿人次，高铁有效的缓解了节假日尤其是春运广大旅客出行的交通压力，也是国家的靓丽名片。工程质量是建成一流高铁的关键，混凝土质量对高速铁路工程质量影响至关重要，只有严抓混凝土质量管理,国家的巨额资金和时间投入，才能产生较大的社会效益。

2 原材料质量管理

原材料的质量是混凝土质量管理的源头，所以各参建单位全面加强原材料质量管理具有重要意义。从原材料采购管理到进场验收管理，施工、监理、建设等各参建方人员要责任清晰、各司其职，尤其是施工单位各管理部门人员要密切合作、共同把关（例如工程技术、试验、物资等人员），才能抓好原材料质量管理工作。

2.1原材料的采购管理

2.1.1依法合规合理选取采购方式

因高速铁路混凝土的原材料需求量大，根据不同原材料的特点和市场情况，区别对待，集中需求量换取价格优惠，分别选取公开招标或竞争性谈判的方式采购，由成交的供应厂商负责供应。公开招标的方式适用于通用性且竞争充分的原材料，如水泥、粉煤灰、矿粉、外加剂等。竞争性谈判适用受地域、资源限制且竞争不够充分的原材料，如粗细骨料等。按原材料种类选择合理的不同的采购方式，既满足了国家、行业等相关的法律法规要求，又充分考虑了市场的实际情况，通过引入市场竞争,选出信誉好、服务优的供应厂商, 从而达到节约工程投资的目的。同时，鉴于铁路各参建单位基本上为国企的现状，还有效避免了廉政风险，堵住了产生腐败的制度漏洞，也为确保原材料质量打下了坚实的基础。

2.1.2严格按照验标和设计要求，明确原材料各项质量标准

物资部门在采购前，一定要与工程技术部门确认好各项原材料的技术参数等质量标准，只有严格采购满足验标和设计各项指标要求的原材料才能确保混凝土的质量,从而确保高铁工程的质量。

水泥是高速铁路混凝土原材料中决定强度的关键因素。施工单位从生产产能、产品质量、产品销售范围、运输保供能力等方面着手,对周边的水泥厂考察了解。尤其要注意氯离子含量、碱含量、游离氧化钙、比表面积、细度及混合材料种类和掺量等性能技术指标是否满足施工需要，以防对混凝土造成收缩大、抗裂性降低等不利影响, 直接破坏混凝土质量中耐久性这一指标。例如贵州区域生产的水泥碱含量和游离氧化钙这两项指标就控制较难，水泥厂必须要严加控制生产工艺才能确保合格。

粗细骨料除考察生产商的生产产能、运输供应能力外, 还应重点考察其生产设备和工艺。如：是否具有清洗、除尘等设备，采用的是鄂破还是反击破等生产工艺, 排污设备是否满足环保要求。粗细骨料的母岩应选取非活性的母岩，不得有碱-碳酸盐反应；抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5（制梁用的高性能混凝土该指标要求不小于2.0）。这是为了防止出现混凝土碱骨料反应,造成混凝土后期出现体积膨胀等现象，导致强度迅速降低，严重损害高速铁路工程质量。碎石要求质地均匀坚固、线膨胀系数小、级配合理、粒形良好；机制砂控制石粉含量及亚甲蓝值等性能指标是关键。目前，部分建设单位试点工程项目自建砂石料场的管理模式，因为管理严格规范，产能、品质提升明显，较好的满足了施工需要，经济效益和社会效益都相当不错。

掺合料主要包括粉煤灰、矿粉等原材料，应该从其原材料来源、收集及加工过程的质量控制体系等方面考察生产单位, 调查其源头的火力发电厂及矿区生产单位，尤其要考虑到雨水充沛的季节，火电厂限制生产，供应紧张，其产能是否满足施工的需要，这样才能确保来源可靠、稳定质量。品质稳定的S95级磨细矿渣是高速混凝土比较理想的掺合料。

外加剂主要包括减水剂、速凝剂、气密剂等原材料。速凝剂、减水剂使用普遍，气密剂是在瓦斯隧道等特殊地质段才使用，主要防止瓦斯等有害危险气体通过混凝土泄漏到高速铁路，影响行车安全。减水剂选用高性能质量稳定的产品，应当具备引气适量、坍落度损失小、减水率高等特点，这样才能发挥其提高混凝土耐久性的作用。除此之外，减水剂还必须与水泥有良好的相容性，铁路行业要求生产厂家还要有中铁认证中心出具的CRCC认证证书，不得采购未获得有效CRCC认证的生产厂家产品。根据最新的验收标准，速凝剂应选用低碱或无碱速凝剂。

施工单位物资和工程人员要共同做好原材料资源的调查和考察工作，并认真分析当地现状，从而合理选择各项原材料来源，物资部门完成采购原材料进场前，要对首次进场的原材料按相关规定请监理单位进行见证取样及型式试验，也可以请监理单位再次进行全面详细的实地考察。

2.2原材料进场验收管理

混凝土原材料采购是源头质量管理，进场验收则是入场质量管理的关键。原材料进场验收质量直接关系到混凝土特性优势的发挥，是决定高速铁路工程质量的重要因素。

施工单位要制定专门的物资验收保管等作业规章制度，而且要明确责任、落实到人、互相监督，不能存在制度和管理的漏洞，不让供应商产生有机可乘、以次充好的蒙混过关的投机心理。重点在原材料进场验收、取样送检、存放及现场管理检查等几个方面着手全面严格的落实制度。各种原材料进场需要仔细核对产品质量合格证上生产单位、品种、生产日期、保质期等信息。务必做到每车（每批次）必检，不漏不重，随到随检，对于能够现场取样快速出检测结果的指标，要求各项指标均合格后方可入罐（仓）。在大方量混凝土生产前，还要适当储备一定数量的已检验合格的水泥，杜绝未检先用的现象发生。对于粗细骨料等原材料，验收人员应先目测含泥量、泥块含量、级配、粒型等肉眼比较容易辨别的指标是否合格，若明显质量不合格，应拒绝卸车，不予签收，要求供应商退货处理。在进场验收过程中一旦发现异常情况，应立即报告试验室主任、物资部门及相关人员，保持信息传递及时、沟通顺畅，以便及时解决原材料进场验收中的问题，确保混凝土质量。

速凝剂重点检测氯离子含量、碱含量、抗压强度、净浆凝结时间等性能指标。此外，新的铁路验标里明确要使用无碱或低碱速凝剂。粉煤灰检测合格方可入罐，还应用显微镜观察是否有玻璃体等来快速有效判断是否是真粉煤灰，防止供应商以磨灰冒充。

3 混凝土生产过程质量管理

3.1混凝土配合比优化

混凝土配合比参数应按照施工图纸设计的混凝土使用年限及施工环境和工艺、作用等级等确定。选取各项原材料先进行试验、试配和鉴定验证等工作及试浇混凝土，以检验配合比与施工工艺、施工机械设备的适应性。配合比的各项性能指标，要经过不断的试配、试拌，通过改变各项原材料的比例或生产厂家，从而找出最优配合比，将混凝土的优势发挥到极致，进而控制混凝土的成本，保证高速铁路工程质量和投资最经济。

在混凝土是试拌过程中，选定好各项原材料后，采用三种不同的配合比试拌，每个配合比至少制作一组试件，通过改变水胶比和砂率来开展。另外考虑到施工季节不同，造成的温度等情况的变化，及原材料生产厂家的变换等因素，配合比在施工使用过程中仍需要不断的优化和改进。如更换水泥、粗细骨料等原材料时，必须要重新进行选定试验配合比。最终选定的混凝土配合比，其强度及拌合物、力学、耐久和长期等各项性能指标均要符合设计。所有选定的正式配合比还需要监理单位的试验及检查、审批后方可投入生产。

3.2混凝土拌制质量管理

过程控制是确保混凝土质量的重要环节。以混凝土质量合格稳定为目标，加强沟通与协调，切实有效管理。首先，做好拌和站建设管理，严格按规定要求，从运输距离、经济成本、征地拆迁难度、项目特点等因素考虑。拟定建设方案、选址、物资设备等各个环节严格把关。其次，配备业务素质过硬的操作和试验人员，重点以信息化管理来规范拌合站工作人员的操作行为。最后，狠抓拌和站原材料及成品的试验检测管理工作。

3.2.1混凝土拌制前管理

在正式拌制前, 要仔细检查生产设备和原材料情况。一是确保各设备能够正常运转。例如：物料运输皮带是否有物料溢出，导致配合比失真的现象；进料仓及皮带上是否有异物、底料、积水等，影响混凝土产品质量。二是严格对各集料的试验。例如：因为天气的变化，尤其是突然暴雨和高温等极端情况，拌合前要重新检测粗细骨料的含水量、机制砂（河砂）细度模数等，根据试验结果来调整具体的配合比。

3.2.2混凝土拌制管理

拌制过程中要充分利用信息化、智能化的系统来控制混凝土质量。一是各项集料计量精准。集料计量准确是配合比正确施工的关键，生产人员上料时要严格按照当天的生产配合比精准的控制各原材料的量。集料配重秤要定期校核精度，拌合站信息系统还要对计量偏差有报警等预报，这些都是控制计量的有效措施。二是，精准控制投料顺序和拌合时间。不得为提高产能而缩短搅拌时间，但特殊情况可以适当延搅拌时间，如冬天气温低时，为确保混凝土的匀质性，可以通过延长搅拌时间来解决。三是，做好出厂前的混凝土质量试验工作。试验人员要认真负责，混凝土出厂的前提是必须泌水率、含气量、坍落度等各项指标检验合格。此外首盘性能检测后，每50盘需重新检测上述指标，对比是否出现偏差变化，才能充分保证施工现场混凝土的质量。

4 混凝土运输及施工过程质量管理

4.1运输过程的质量管理

根据混凝土凝结时间和施工现场的浇筑速度，结合运输距离、道路情况、气候及天气状况等来合理确定运输，确保不应运输的问题，导致混凝土质量下降甚至报废。为确保浇筑的连续性，要加强与施工现场联系，根据施工工艺及施工速度,合理调度车辆,做到运输合理有序。同时适当准备一些富余设备和车辆，以应付特殊或突发情况的出现，底线是确保混凝土浇筑完成时间不超过初凝时间。

运输车应当具备确保混凝土坍落度损失少且有防漏浆、泌水、离析的功能。在装料前注意要卸空罐内积水,装料后注意防止冲洗罐车下料口用水混入混凝土中。此外，运输过程中尤其是高温环境时不得加水，罐车罐体持续保持适当速度转动搅拌,这些措施都是为保证混凝土的和易性、匀质性。

4.2施工过程的质量管理

混凝土施工过程质量管理从施工方法、工艺等方面来考虑影响。浇筑前要做一些仔细检查工作，如模板的紧密度、牢固性、稳定性，模板还必须保持表面干净和湿润，需涂刷隔离剂或脱模剂。夏季高温季节,为了保证混凝土入模时温度较低,最好使用湿麻袋将泵管进行裹覆,还要适时淋水降温。正式浇筑之前应试运转输送混凝土的泵机，检验其性能质量是否满足施工要求，泵送前还要将管道清洁润湿。施工中还要谨防出现漏振、过振和加水等不按照施工规范操作的现象。为了保证混凝土的密实性，浇筑速度要控制好，由慢到快,通过操作泵送油压控制在一定范围之内实现。施工完成后要对混凝土强度验收检查，确保混凝土的浇筑质量。此外，试验人员还要经常去现场了解混凝土浇筑过程，如施工程中出现坍损过快、气泡过多、浆骨分离等质量问题，要立即组织有关各方分析情况、查找原因，及时调整混凝土的生产，保证混凝土质量。

5 结束语

影响高铁混凝土质量的因素有很多，本文主要讲述了其中的几个方面，基于目前混凝土的质量管理存在的问题，还有许多可以改进和提高的地方，需要铁路建设中的各参建方持续的努力，才能不断提高高速铁路混凝土的质量。

参考文献：

[1]楼拥军.铁路工程施工中原材料的质量控制[J].采购与物流，2017,08:180-181.

[2]田军刚.高铁用高性能混凝土原材料供应过程的质量保证措施[J].基层论坛,2013,07:179-180.

[3]张山根.铁路工地试验室标准化建设与管理探讨[J].施工技术，业2018,12:47-49.