夜雨聆风
21世纪以来，中国的铁路建设实现了跨越式发展,历经百十年的技术改革,高铁建设作为一个新型经济产业，直接决定着一个国家的基础建设。高铁建设的质量把控尤为重要，特别是对于外观质量的控制，被列为对高铁箱梁的重要质量考量。根据相关文献及研究表明，国内一直采用的32m箱梁的生产与施工，对于40m箱梁的生产控制处于相对空白期，本试验采用Point-THS型高性能减水剂，针对首次国内40m预制箱梁外观的质量的控制，进行一系列试验研究。
1试验背景及项目简况
新建福厦铁路北起福州市，南至厦门市和漳州市，是全国首条跨海高铁。福厦项目灵川制梁场承担福厦铁路全线628榀箱梁的预制任务，其生产的40m预制箱梁，属于国内中铁建集团首次在施工中开展生产。相对于传统32m箱梁的制架，40m箱梁因大跨度、大体积等特点，对预制梁浇筑养护、张拉压浆、存放吊装及运输架设等工艺工法都提出更高要求。混凝土理论方量370.86m3，底模以及侧模采用国内最先进的不锈钢模板，钢筋密集，施工难度大。
2试验原料及试验方法
2.1试验用原材料
⑴水泥：采用福建省泉州美岭水泥有限公司的P•O42.5水泥，强度富余系数1.10，其主要物理性能指标见表1。
⑵粉煤灰：采用福建新源F类Ⅰ级粉煤灰，浅黄色，无结块，其主要物理性能指标见表2。
⑶矿渣粉：采用福建鑫源环保科技有限公司粒化高炉矿渣粉S95矿粉，其主要物理性能指标见表3。
⑷河砂：来自峡江赣江砂厂，细度模数2.8，级配取属Ⅱ区，中砂，含泥量1.1%，泥块含量0.1%，孔隙率42%，表观密度2600kg/m3，堆积密度1520kg/m3。
⑹外加剂：采用科之杰新材料集团有限公司Point-THS型高性能减水剂，减水率32%，含气量2.5%，压力泌水率25%，掺量为胶凝材料总量的1%，同时掺入Point-Y型引气剂，减水率8%，含气量3.3%,掺量为胶凝材料总量的0.5%。
2.2混凝土配合比
为提高混凝土性能，使其满足预制箱梁混凝土耐久性性能，并符合TB10424-2018《铁路混凝土工程施工质量验收标准》以及TB/T3432-2016《高速铁路预制后张法预应力混凝土简支梁》等标准要求，掺入高性能减水剂能够有效地降低混凝土用水量，提高混凝土工作性能以及力学性能等。
以福厦铁路灵川制梁场为例，其所需的混凝土物理性能采用坍落度、扩展度双控制，坍落度控制值180mm～220mm，扩展度控制值400mm～500mm，同时控制混凝土含气量2%～4%，总碱含量≦1.8kg/m3，氯离子含量＜0.06%，RCM法测84d抗氯离子渗透性为≦1.5×10-12m2/s。由于40m预制箱梁钢筋结构密集，混凝土流动性要求高，强度要求高，胶凝材料用量较大，为控制其良好的耐久性以及施工性能，砂率应控制在38%～42%，最终选取最佳比例为40%。碎石经过筛分后，5mm～10mm石子：10mm～20mm石子最佳比例为3:7，同时为达到清水混凝土的外观效果，又采用了40m不锈钢侧模及底模，对于混凝土色差、沾模、分层、气泡等问题带来更大的挑战，故通过聚羧酸减水剂在保证混凝土各项物理力学性能指标前提下，确保混凝土整体施工性能良好。
聚羧酸减水剂作为第三代减水剂，其特点为通过调整分子结构，制备具有特殊性能和满足工程设计要求的超减水剂，并与水泥具有良好的适应性。通过复配调整配方，适当掺入一些助剂，在对混凝土早强、引气消泡、控制缓凝时间以及保水降粘方面，具有明显的效果，大大提高了混凝土综合施工性能以及力学性能。在经过多次试拌以及调整聚羧酸减水剂复配方案后，最终确定最佳预制箱梁配合比，详见表4。
2.3测试方法
混凝土的力学性能依据GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》进行测试，坍落度、含气量、扩展度依照GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行测试。混凝土总碱量和氯离子含量依照GB/T176-2008《水泥化学分析方法》、GB/T8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》、GB/T11896-1989《水质氯化物的测定硝酸银滴定法》进行测试。混凝土氯离子扩散系数依照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性性能试验方法标准》(RCM法）进行测试。
3施工工艺以及施工现场控制
3.1施工工艺差异性
高速铁路40m预制箱梁与传统32m预制箱梁上，存在一定的差异性，具体详见表5。
3.1.1施工现场控制
福厦铁路灵川梁场地处福建莆田沿海区域，与海边直线距离3km左右，长期处于盐雾腐蚀以及大风环境中，混凝土表层水分蒸发快，在泵送施工后，水泥浆溅射在不锈钢模板并急速失水硬化，混凝土设计方量大，施工时长久。加上采用不锈钢模板，在降低混凝土外观气泡的优点下，同时存在因混凝土坍落度不稳定导致硬化后混凝土表观色差增大等问题。
针对这种情况，通过聚羧酸减水剂调整复配方案，在增加预制混凝土水化反应进程下，同时提高混凝土保水、粘聚性等物理性能，同时通过增加特定施工工艺方案，控制混凝土施工的分层不均、表皮硬化情况，具体采取措施有引入混凝土布料小车防止混凝土溅射，研发标记有高度的混凝土探杆确保分层布料厚度均匀等。
3.1.2外加剂与脱模剂的选取
考虑到梁体外观存在粘模、气泡等问题，对以下造成混凝土表面粘模的影响因素，进行逐一验证排查，并选取最优方案。
⑴混凝土水化反应时间的影响：混凝土在贴临模板区域，存在温差受热不均造成的水化反应不一致，需考虑对混凝土外加剂早强剂用量的调整，具体详见表6。
⑵混凝土在振捣过程中的保水情况的影响：工人施工过程中的人工振捣容易存在漏振或过振，需考虑对混凝土外加剂保水剂组分的调整，具体详见表6。
⑶不同混凝土外加剂中引气组分的影响：不同引气剂用量，对于混凝土梁体外观影响较大，需考虑最优的引气剂组分，具体详见表6，根据以上选取，选出最优混凝土外加剂配方，具体详见表7。
⑷不同脱模剂种类及稀释作业比例对于混凝土外观的影响：脱模剂对于混凝土梁体外观影响较大，需考虑不同品种脱模剂及稀释作业比例的对比，具体详见表8。
3.1.3混凝土性能及强度
通过大量的实验及数据分析后，确定最终聚羧酸减水剂的复配方案，并应用到现场施工中，其中控制的混凝土坍落度为200mm，扩展度为460mm，泵送前含气量2.6%，泵送后含气量为2.9%，混凝土入模温度为25.2℃。各项性能指标均合格，混凝土状态良好，顺利完成浇筑。各项力学性能、耐久性性能详见表9。
4结论
⑴调整Point-THS型高性能减水剂，当其减水组分为30%、保坍组分为20%时，引气组分为0.02%、消泡组分为0.02%、早强组分为2%、保水组分2%、缓凝组分为1%，对C50预制箱梁混凝土外观粘模及气泡具有显著改善效果。
⑵脱模剂采用日本花王，与水按1:3比例稀释施工，对预制箱梁C50混凝土气泡等外观质量控制效果最佳。（来源：《广东建材》2025.12）
