张帆
摘要铁路桥梁高墩柱常见砂线外观质量缺陷，在玛瑙河特大桥初期桥梁墩身施工中，泌水引起的砂线十分明显。本文着重分析了桥梁墩柱混凝土砂线外观质量问题的成因、危害及预防措施，对铁路大体积素混凝土高墩施工有较好的参考意义。 关键词桥梁；高墩；砂线成因；危害；预防
1工程概况
新建汉宜铁路正线设计为双线时速250k m，玛瑙河特大桥全桥设计重力式圆端型素混凝土实体墩81座，除8-11号墩、68-71号墩为连续梁桥墩设有16间距20c m护面钢筋外，其余桥墩无钢筋设计。全桥桥墩圆端及直面均设有1/80、1/40数种不同坡比。桥墩一般高度在15m~22m之间。桥梁承台及墩身下部2m范围设计为C35混凝土，墩身2米以上托盘以下设计为C30素混凝土，托盘和顶帽为C35钢筋混凝土，墩身第一次浇筑至托盘以下，托盘、顶帽一次浇灌。模板设计为非桁架式整体钢模，采用26mm间距1.0m1.0m钢筋对拉杆加固。混凝土用输送泵车泵送入仓, Z DN50型插入式振捣器振捣。 防暴叉2墩身砂线成因
玛瑙河特大桥28号墩高为本桥施工的第一个桥墩，墩高21.75m，墩身分两次浇筑完成，即第一次浇筑C30素混凝土502m3，高度19.75m，第二次浇筑含托盘、墩帽钢筋混凝土32.3m3。浇筑墩身混凝土浇筑至大约5m高时，发现仓内出现泌水。浇筑高度至7m时，因泌水严重，两次暂停混凝土灌注150分钟，经表面引排泌水，并调整施工配比(减少用水量)后完成浇筑。墩身模板拆除后发现在墩身两正面距离承台以上7m~13m范围内出现面积分别在1~3m2的5个砂线区，砂线基本呈水草状竖直分布，长度在~，砂线深度在3~ 5，砂线区麻面较明显，而墩身两侧圆端面砂线发育不明显。
在后续施工中，为了改善墩身混凝土外观质量和提高混凝土性能，对原材料尤其是细骨料、混凝土用水量进行了大量的试验对比。试验期间施工的10个桥墩混凝土主要参数、泌水量、砂线面积、砂线分布等数据统计见表1。
从表中统计分析可以得出以下几个结论:电子级硝酸
(1)泌水是砂线产生的直接原因，泌水量越大，砂线越严重。砂线是由于高墩大体积混凝土在经入仓振捣后，在自身压力下产生的静置压力泌水，靠近模板附近的泌水汇集在模板与混凝土交界面，由于模板与混凝土界面的粘滞阻力明显小于混凝土内部的粘滞阻力，靠近模板的泌水在自身静置压力作用下就会顺着模板和混凝土界面的汇集并上流，同时细骨料沿模板下沉，从而形成水流和沉砂通道，加剧后续泌水继续随着水流通道上流，导致混凝土表面被洗白，从而形成明显砂线。
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(2)混凝土配比中其他原材料不变的情况下，单位用水量越大，混凝土泌水量越大。这是由于混凝土中的水主要以参加水化反应的结合水、吸附与颗粒表面的水分和自由水三种方式存在，单位混凝土内前两种水份是基本一定的，当增大混凝土用水量时，自由水将大量增加，在静置压力作用下，自由水会大量泌出。
(3)混凝土在其它原材料不变，单位用水量一定的情况下，砂的细度模数越大、0.315mm以下含量越低，混凝土泌水越明显。这是由于砂细颗粒含量不足，混凝土内部颗粒级配不连续，骨料颗粒间空隙较大，水泥微粒下沉，自由水泌容易泌出。
2010年9月第3期葛洲坝集团科技总第95期
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(4)砂线主要集中分布在墩身距离承台7m 以上，而7m 以下范围内砂线基本不发育。这是由混凝土泌水在7m 以下开始泌出并积累，仓面积累的泌水在7m 及以上高度时开始向上涌出而洗白模板附近沙石，形成砂线。
(5)砂线在墩身的直线面较发育，墩身左右侧圆端面砂线基本不发育。这是由于仓内浇筑作业平台是采
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用木跳板搭设于直线面模板对拉杆上，跳板头距离模板圆端距离在1.2m 左右，进行圆端混凝土振捣时，作业工人手持振捣器距离模板距离较远，大约在30~40c m，圆端面混凝土没有发生过振问题，圆端部位的混凝土泌水没有因过振和模板共振而加剧，因此，该部位砂线不发育。这一点在对后续施工的80个墩身外观质量统计中得到证实。
3泌水引起的砂线危害
桥墩混凝土表面砂线、麻面等不仅影响桥墩外观质量，同时还影响高性能混凝土内在质量，缩短高性能混凝土寿命。一是造成表层混凝土强度降低，甚至引起桥墩表面塑性开裂；二是混凝土内部泌水不均导致混凝土内部强度不均匀；三是桥墩表层附近混凝土泌水还会因为混凝在泌水过程中产生毛细水流通道，从而降低混凝土的抗渗透能力、抗腐蚀能力和抗冻融能力，这在产生砂线的部位尤为明显。因此，砂线对设计年限为年的铁路桥梁高性能混凝土会产生十分不利的影响。
4砂线预防措施
从砂线的发育机理可以得知，要控制砂线，要解决好高性能大体积混凝土的泌水问题，其次是解决混凝土的浇筑施工过程中的工艺问题。
(1)优化配比，稳定混凝土拌制质量，减少高性能混凝土静置压力泌水。在后续桥墩施工中，采取了以下抑制泌水措施：一是进行配比优化，在保证施工性能的前提下，减小坍落度，降低单位混凝
土水的需用量。选用减水率高、对粉煤灰适应性好、保水性能、增稠性能突出的减水剂，尽可能降低用水量，降低水胶比，选用优质粉煤灰保证在高掺量高减水率下不离析泌水。二是确保混凝土实际用水量精确不超标。防止因粗细集料含水量检测不准、拌合楼加水计量不准，增大混凝土实际用水量；对集料仓、拌和楼授料斗增设遮雨棚，保持集料含水率稳定；雨天浇筑混凝土需对混凝土仓面采取遮雨措施；严禁现场随意向混凝土内加水。三是严格控制砂、石集料级配质量，尤其注意砂中0.315mm 以下的颗粒含量不能过低，保证混凝土颗粒级配的连续性。
(2)施工过程要防止振捣过度造成混凝土严重的离析泌水。一方面要控制好振捣器与模板间的距离，在坍落度超过6以上的泵送混凝土，振捣器与模板间距离可以放大到3~35，从而防止模板共振加速模板面混凝土颗粒下沉和泌水
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高压瓶上涌；另一方面，浇筑过程中严格控制振捣时间，振捣时间控制在10~15s，振捣间隙时间内要及时拔出振捣器，并关闭振捣器电源，不能将振捣器插入混凝土内不停振捣，使混凝土产生离析泌水。
(3)发生大量泌水时应立即将表面泌水引排出，对于密封性能好的整体钢模可以在适当高度上按一定间
距预留数个12mm的螺栓孔以引排泌水，不让泌水积累在仓内沿模板面大量向上一层混凝土涌出，加剧对上层混凝土的洗白而造成大量砂线。预留孔可以适时用事先准备好的螺栓旋入适当长度进行堵塞。
(4)在施工过程中延长浇筑时间，最好是将高墩分成若干段浇筑，发现泌水应暂停浇筑，暂停时间以不产生冷施工缝为宜。这对在气温较低的冬季，或者对终凝时间比较长的水泥，效果明显。
5结束语
由于铁路桥梁大体积素混凝土高墩泌水砂线质量缺陷是多因素共同作用的结果，因此，要控制泌水砂线的产生须准主要因素，并从各个环节综合改进方能有显著成效。本案例中的混凝土砂线防治措施据有较好的参考作用。
作者简介!
张帆男葛洲坝集团第五工程有限公司工程师湖北宜昌443002
(上接第63页)行，不得中断。一旦发生机具故障或停电停水以及导管堵塞或进水等事故时，立即采取有效措施进行处理，以便尽快恢复灌注混凝土，同时作好记录备查。
7地下连续墙发展趋势
地下连续墙具有整体刚度大的特点和良好的止水防渗效果，适用于地下水位以下的软粘土和砂土等多种地层条件和复杂的施工环境，尤其是基坑底面以下有深层软土需将墙体插入很深的情况，因此在国内外的地下工程中得到广泛的应用。并且随着技术的发展和施工方法及机械的改进，地下连续墙发展到既是基坑施工时的挡土围护结构，又是拟建主体结构的侧墙，如支撑得当，且配合正确的施工方法和措施，可较好地控制软土地层的变形。在基坑深(一般h>10m)、周围环境保护要求高的工程中，常采用此技术。
目前已采用的逆作法施工使得两墙合一，即施工时用作围护结构，同时又是地下结构的外墙。在城市建筑高层、周围施工环境比较恶劣、场地四周邻近建筑物、道路和地下管线不能因任何施工原因而遭到破坏的情况下，逆作法施工可通过发挥地下结构本身对坑壁产生支护作用的能力，减少支护结构变形，降低造价并缩短工期，是推广应用的新技术之一。除现场浇筑的地下连续墙外，我国还进行了预制装配式地下连续墙和预应力地下连续墙的研究和试用。预制装配式地下连续墙墙面光滑，由于配筋合理可使墙厚减薄并加快施工速度。而预应力地下连续墙则可提高围护墙的刚度达30%以上，可减薄墙厚，减少内支撑数量，由于曲线布筋张拉后产生反拱作用，可减少围护结构变形，消除裂缝，从而提高抗渗性。
8结束语
虽然地下连续墙优点多，适用范围广，但现场施工中技术要求高，造槽机械选择、槽体施工、泥浆下浇注混凝土、接头、泥浆处理等环节均需要较高的管理水平，否则造成现场泥泞污染，施工质量将难以保证。在地下连续墙整个施工过程中，每一点都是必须做到认真仔细，以保障施工质量。相信随着我国高层建筑的大量兴建及大型地下市政设施、地下商场、地铁车站等地下工程的综合开发利用，地下连续墙的应用和发展将会拥有一个更加广阔的发展前景。
作者简介!
陈静女葛洲坝集团第五工程有限公司助理工程师湖北宜昌3
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2010年9月第3期葛洲坝集团科技总第95期
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