铁路混凝土工程施工质量验收补充标准

由于历史原因，以往的铁路工程设计规范中，对于混凝土结构主要考虑了荷载作用下强度的安全性即承载能力，较少顾及长期使用过程中因环境作用引起的材料性能劣化，对结构安全性与适用性的影响。因而以往铁路混凝土结构的耐久性能偏低。为使铁路混凝土结构设计真正做到安全可靠、经济合理、适用耐久，符合国民经济可持续发展战略，满足设计使用年限内正常运营的需要，2005年铁道部发布了《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设[2005]157号）。该设计暂行规定与现行铁路工程设计规范特别是客运专线铁路有关设计规范配套使用，是在混凝土结构强度设计的基础上，补充了耐久性设计的要求。

客运专线铁路主体工程混凝土结构是按耐久性原则设计的。如何通过施工过程控制实现设计所要求的耐久性能，铁道部安排编制了《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》，作为对混凝土耐久性指标进行控制和验收的依据，是对现行行业标准《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》（TB10424—2003）的补充。有关特殊混凝土、砌体工程的质量控制要求，还应符合《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》（TB10424—2003）的规定。

各专业工程中所称的“高性能混凝土”、“耐久性混凝土”均应按《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》进行验收。

设计使用年限、环境类别和作用等级

《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》明确规定了不同结构的设计使用年限、环境类别和作用等级。

设计使用年限分为3级：一级100年，指桥、隧、路基支挡结构等；二级60年，指一般构筑物；三级30年，指可替换的易损构件等。

环境类别分为5类：碳化环境、氯盐环境、化学侵蚀环境、冻融破坏环境和磨蚀环境。 作用等级按其侵蚀的严重程度，分别划分为3～4个不同的环境作用等级。

增加检验的主要耐久性指标

混凝土电通量。对于碳化环境、氯盐环境、化学腐蚀环境而言，混凝土的耐久性与其密实度密切相关。密实度是判定混凝土抵抗环境中各种有害离子侵入性能的重要指标。传统上，人们采用混凝土抗高压水渗透的能力—抗渗标号来表示混凝土的密实性能。实践证明，抗渗标号比较适合于判定低强度等级混凝土的密实性，但却难以区分现代混凝土的密实性，因为强度等级超过C30的混凝土，抗渗等级几乎均能达到P20及以上的水平，单靠抗渗标号已难以区分混凝土抵抗外界水、气及溶于水汽中的其它有害物质侵入混凝土内部的能力大小。采用电通量指标，相对评价混凝土的密实性或抗侵入性，从而间接评价混凝土的耐久性。

混凝土抗冻性指标。采用抗冻等级作为评定混凝土抗冻性的指标。即快速冻融试验动弹模降到初始值的60%或质量损失到5％（两个条件中只要有一个先达到时）的循环次数作为混凝土抗冻等级。根据结构使用年限和冻融破坏环境作用等级，分别规定冻融循环次数大于300次、250次、200次。

钢筋的保护层厚度。混凝土保护层厚度越大，外界有害离子渗入混凝土内部就越困难，混凝土中钢筋被锈蚀的可能性就越小。根据不同结构的设计使用年限、环境类别和作用等级，分别对钢筋的最小保护层厚度作出了规定。

质量控制措施

混凝土耐久性的保证依赖于过程控制，不局限于施工后的试件检查，应合理选用性能优良、质量稳定的原材料，认真选定混凝土配合比，精心组织施工，加强与混凝土耐久性有关的工艺措施控制。

1．原材料增加了材料组成的成份：如：粉煤灰、磨细矿渣粉、硅灰，对水泥、粗骨料、细骨料、外加剂有更详细规定，且品质要求在现行国家标准和行业标准基础上有所提高。

2．配合比选定时的试验检验项目更加具体，如下表所示：

混凝土配合比选定试验的检验项目

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 检验项目 坍落度 泌水率 含气量 抗裂性 抗压强度 电通量 弹性模量 抗冻性 耐磨性 抗渗性 《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》附录C 《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081） 《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》附录H 《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081） 《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》（GBJ82） 《水泥胶砂耐磨性试验方法》（JC/T421） 《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》（GBJ82） 《普通混凝土拌和物性能试验方法标准》（GB/T50080） 试验方法 备注 根据结构所处环境类别、设计要求等进行试验 3．控制混凝土的入模含气量。要求每拌制50 m3混凝土或每工作班测试含气量不应少于1次。含气量不合格的混凝土不得浇筑。提高含气量是保证混凝土抗冻性的关键措施，同时，也可以显著提高混凝土抗硫酸盐腐蚀的性能，减少由碱-骨料反应引起的膨胀，并还可改善混凝土的拌和物性能和施工性能，降低混凝土的用水量和混凝土的热扩散性，减少泌水，从而提高混凝土的匀质性和稳定性。所以，当混凝土没有抗冻要求时，混凝土的含气量也规定不低于2%。

4．控制混凝土的入模温度。要求冬期施工时，混凝土的入模温度不应低于5℃；夏期施工时，混凝土的入模温度不宜高于气温且不宜超过30℃。每工作班至少测温3次。控制混凝土的入模温度主要是防止混凝土出现裂缝。

5．控制养护期间混凝土的内部温度、蒸汽养护的升降温速度、各部温差以及拆模时的各部温差，同样为了防止混凝土出现裂缝。混凝土一旦出现裂缝，其耐久性会受到严重影响。

需要注意的问题

1．配合比选定试验周期加长。与以往的做法不同，由于混凝土配合比选定时，要进行耐久性指标的检测，如电通量检测试件的龄期要求是56天，至少是在正式施工前两个月进行配合比选定。

2．混凝土强度不再全部以28d试件强度作为衡量指标。长期以来，混凝土的质量常以28d强度作为主要衡量指标，并在工程界逐渐形成了单纯追求强度的倾向，以为加大水泥用量和采用早强水泥有利于提高混凝土的质量，这些都对混凝土结构的耐久性带来极为不利的影响。实际上，混凝土的早期强度越高，混凝土早期开裂的可能性就越大，不利于混凝土的耐久性能。掺加矿物掺和料后，混凝土的早期强度增长速度有所放慢，对保证混凝土的耐久性能有利。所以，从评定混凝土强度指标是否合格角度，按56d龄期作为混凝土标准强度的验收龄期。但从现有混凝土的评定体系及施工管理方面看，全部按56d龄期要求还不现实。故规定预应力混凝土、喷射混凝土、蒸汽养护混凝土的抗压强度标准条件养护试件的试验龄期为28d，其他混凝土抗压强度标准条件养护试件的试验龄期为56d。这对混凝土结构的耐久性、施工单位组织施工都是有利的。

3．钢筋保护层厚度的实体核查。以往对于钢筋保护层厚度的检查，是在支模后量测钢筋到模板的距离，至于混凝土浇筑、震捣后，钢筋的实际保护层厚度并不确切掌握。鉴于钢筋发生锈蚀的严重后果，就要求钢筋的实际保护层厚度符合设计要求。验标规定，采用满足精度要求的钢筋保护层厚度检测仪现场测定保实际护层厚度，90%测点实测厚度不得小于设计值。

桥涵：每孔梁不少于三处，每个墩台不少于三处，每座涵洞不少于三处，每处不少于10个点。

4．施工过程的控制、检查至关重要。《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》中：如

电通量、抗冻融循环次数这两个重要的混凝土耐久性指标，在配合比选定时试验合格后，并不要求必须进行施工试件的检测，而是要求按已经选定的原材料、配合比和确定的技术方案进行施工。如果在施工过程中随意操作、甚至弄虚作假，混凝土结构的耐久性则无从谈起。加强施工工程中的自控、监控是非常必要的。

但是，当设计文件有要求时，耐久性指标必须按规定频次进行施工试件检查，并且作为判定质量是否合格的依据。

尽管《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》对混凝土的一些耐久性指标，只强调配合比选定试验，不要求必须进行施工试件的检测。但施工单位从自身施工过程控制角度、从积累数据和经验角度。还是应该做一定数量施工试件的检测。《铁路混凝土工程施工技术指南》中给出的耐久性指标检测频次，就是一个推荐的合理频次。如梁体混凝土的施工试件检查：抗冻融循环、抗渗等级、电通量，规定每20000m3做一次检查。