摘要:針對菜園壩長江大橋Y型剛構(gòu)c60混凝土設計要求、施工特點，簡述了C60高性能混凝土的設計思路、技術(shù)途徑、配合比優(yōu)化試驗、長期耐久性試驗研究及施工應用情況。
關(guān)鍵詞:菜園壩長江大橋;Y型剛構(gòu);c60高性能混凝土
中圖分類號:Tu44829 文獻標識碼:A 文章編號:1671一9107(2007)04－0015－3
1工程概況
重慶菜園壩長江大橋采用中承式鋼箱系桿拱橋方案，大橋主跨420m，設計新穎獨特。其中主墩上部的丫型剛構(gòu)設計為C60預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，剛構(gòu)水平投影長度約160m，垂直高約48m洲型剛構(gòu)一側(cè)斜腿頂端斷面寬3.6m，高5.Zm，另一側(cè)斜腿頂端斷面寬3.6m，高4.0m。
剛構(gòu)主墩和斜腿固結(jié)，上頂截面為5.86mx12m，底截面為gmx14m。在斜腿和主墩交接處設置橫梁將上下游丫型剛構(gòu)連接，橫梁截面為六邊形，高6m，上寬6m，下寬3m。另外在上下游相鄰丫構(gòu)斜腿中、上部均設4mxsm矩型橫梁。整個丫型剛構(gòu)系統(tǒng)混凝土量約2.2萬m“，采用商品混凝土。
2混凝土技術(shù)控制重點和難點
獨特的預應力鋼筋混凝土丫型剛構(gòu)設計對混凝土的施工水平和質(zhì)量控制是巨大的考驗，其施工難度、施工的時間跨度在國內(nèi)外橋梁建設中均屬少見，相應對耐久性能提 出 了 更高的要求。其主要技術(shù)控制重點和難點有:混凝土工作性控制 :丫型剛構(gòu)的施工期預計2年，重慶夏季持 久400c的高溫，冬季多雨嚴寒，加之主城區(qū)經(jīng)常性堵 車 ， 特別是北岸近千米長距離泵送作業(yè)，要求采取可靠措施保證混凝土拌合物坍落度經(jīng)時損失小，工作性保持好，不泌水、不離析，且質(zhì)量持續(xù)穩(wěn)定。
水化熱的控制 :丫型剛構(gòu)最小截面尺寸也達3mx4m ，為特大體積高強混凝土，解決既保證強度又盡可能減少水泥用量以最大程度降低水化熱，預防溫度梯度過大對結(jié)構(gòu)的質(zhì)量影響是技術(shù)控制的重點。
耐久性控制:本工程設計使用壽命100年，遠高于一般混凝土結(jié)構(gòu)使用要求。鑒于目前國內(nèi)外尚未建立高性能混凝土耐久性評估體系和標準，無法根據(jù)原材料質(zhì)量、配合比和施工條件準確預測混凝土的耐久性，因此，根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)高性能混凝土研究應用成果，采取有效技術(shù)措施，提高丫型剛構(gòu)混凝土的耐久性，是本研究應用的重點。
混凝土體積穩(wěn)定性控制丫型剛構(gòu)C60以昆凝土體積穩(wěn)定性對于菜園壩長江大橋整體結(jié)構(gòu)的施工控制和安全使用至關(guān)重要。如何合理選擇原材料、控制好相關(guān)指標，有效處理強度、施工工作性能和混凝土體積穩(wěn)定性、耐久性之間的矛盾是混凝土配合比設計重點考慮的技術(shù)問題。
3主要技術(shù)措施及配合比優(yōu)化設計
根據(jù)國內(nèi)外高強高性能混凝土研究應用成果和相關(guān)技術(shù)標準、規(guī)范要求，綜合考慮該工程的特點，確定采取的混凝土配制技術(shù)途徑是:優(yōu)質(zhì)普通硅酸鹽水泥+優(yōu)質(zhì)骨料十高效減水劑+高活性礦物摻合料。
3.1 主 要 技術(shù)措施
控制水膠比確定混凝土的水膠比控制目標(W/B)為0.32~0.35;控制 水 泥 用量和膠凝材料總量:在保證配制強度條件下，為降低水化熱，減少混凝土收縮、徐變，水泥用量控制在380kg/m3一430kg/m3，膠凝材料總量控制在490kg/m3一550kg/m3;使用 與 水 泥適應性好的緩凝型高效減水劑;使用 磨 細 礦渣及硅灰摻合料。
3.2 C60混凝土配合比優(yōu)化設計
為保證混凝土配合比的合理性、經(jīng)濟性和技術(shù)可靠性，在本項目實施前，項目組進行了相關(guān)調(diào)研，有針對性地提出材料性能控制目標，并選取目前重慶市場質(zhì)量業(yè)績良好的原材料進行系統(tǒng)對比試驗，包括不同廠家生產(chǎn)的42.5、52.5級普通水泥，特細砂，石灰石質(zhì)機制砂，簡陽天然中砂，岳陽中砂，石灰石碎石，硅灰，595級磨細礦渣，蔡系及氨基高效減水劑，聚丙烯纖維等。通過近百組系統(tǒng)對比試驗和優(yōu)化驗證試驗，確定原材料品種和丫型剛構(gòu)C60混凝土基本的配合比。
3.3 C60混凝土配合比確定
3.3 .1 原材料確定
水泥:重慶拉法基42.5級普通硅酸鹽水泥見表3.1。細 骨料 :簡陽中砂。見表3.2。
粗骨料 : 產(chǎn)于重慶中梁山，smm一25mm石灰?guī)r碎石。見表3.30外加 劑 : 氨基+奈系復配高效減水劑，江北特種建材廠生產(chǎn)。見表3.4.礦物 摻 合 料:采用環(huán)亞建材公司的磨細礦渣粉和貴州鐵含金廠生產(chǎn)的硅灰。見表3.5、3.60
3.3 .2 基本配合比基本配合比見表3.7。由于混凝土施工時間跨度較長，為確?；炷凉ぷ餍?，仍需根據(jù)季節(jié)、環(huán)境、材料等因素及時調(diào)整。
4C 60高性能混凝土物理力學性能和長期耐久性能
2004 年8月，對現(xiàn)場澆筑的混凝土進行取樣，系統(tǒng)測試其物理力學及長期耐久性能。試件制作、養(yǎng)護及試驗按相關(guān)國家標準規(guī)范進行。
4.1 物理力學性能:C60混凝土拌合物工作性見表4.1，力學性能見表4.2。
4.2 混凝土抗?jié)B透性能混凝土抗?jié)B透性能間接反映了耐久性，本項目研究測試了混凝土的抗?jié)B水性能和抗氯離子滲透性能，前者按GBJ82一85標準進行，后者參照美國標準SATMC120Z標準規(guī)定進行。測試結(jié)果見表43。
4.3 混凝土耐酸性能:由于我國尚未制定評定混凝土耐酸性的統(tǒng)一試驗方法。本試驗根據(jù)相關(guān)研究并參照國內(nèi)外有關(guān)
標準，選擇質(zhì)量濃度為2%硫酸溶液作酸性腐蝕介質(zhì)，以一定腐蝕齡期混凝土試樣的質(zhì)量損失和強度損失表征混凝土的抗酸性。測試結(jié)果見表4.40
4.4 混凝土收縮性能測試結(jié)果見表4.50
從測試數(shù)據(jù)看，3d~28d內(nèi)，混凝土收縮隨齡期呈快速增長，而后收縮隨齡期延長而緩慢增長并趨于穩(wěn)定。根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)高強混凝土收縮試驗結(jié)果，菜園壩長江大橋丫型剛構(gòu)C60混凝土收縮水平相對較低。
4.5 混凝土徐變性能:結(jié)合工程施工狀況，分別測試了6d、28d、g0d加載的混凝土徐變性能，結(jié)果見表4.60表4.6C60混凝土的徐變性能5C 60高性能混凝土在丫型剛構(gòu)施工應用情況
丫型剛 構(gòu) C60高性能混凝土由永固新型建材公司供應，施工為中鐵大橋局?；炷恋臐仓?04年7月份開始，到2006年9月澆筑完成，歷時兩年多。受施工條件限制，其中北岸入泵位置距澆筑點近千米，為確保泵送的連續(xù)性和澆筑質(zhì)量，采取兩級泵送方案，中繼泵設置在距北岸500m處。由于參建各方
在質(zhì)量預控和管理上的密切配合，兩年來，混凝土施工較順利，入模坍落度一般控制在士20mm內(nèi)，混凝土拌合物工作性穩(wěn)定，未出現(xiàn)泌水、離析、分層堵管等現(xiàn)象。
施工過程中共抽取C60混凝土出廠檢驗和交貨檢驗試件576組，分別按丫型剛構(gòu)墩位，并按季節(jié)劃分驗收批進行強度評定，評定全部合格。表5.1列出了強度綜合評定結(jié)果。從評定數(shù)據(jù)可以表明丫型剛構(gòu)C6以昆凝土達到了設計預控的目標，混凝土強度穩(wěn)定，離散性不大，質(zhì)量控制良好。
6結(jié)論
針對菜園壩長江大橋丫型剛構(gòu)設計和施工要求，結(jié)合重慶地方原材料特點和環(huán)境條件，提出的高強高性能混凝土采用42.5普通水泥+石灰?guī)r碎石十硅灰+礦渣微粉十高效外加劑配制技術(shù)途徑合理，符合現(xiàn)行相關(guān)標準規(guī)范的技術(shù)要求。
通過系統(tǒng)試驗研究，確定的C60高性能混凝土所用原材料和配合比完全滿足設計和施工要求。商品混凝土供應站生產(chǎn)試驗與施工現(xiàn)場試驗結(jié)果基本一致，混凝土工作性能良好，強度穩(wěn)定，離散性較小，表明所確定的配比設計正確、適用、可舀釋。
通過對施工過程中抽樣測試，丫型剛構(gòu)C60混凝土的物理力學性、長期耐久性、體積穩(wěn)定性、耐腐蝕性測試數(shù)據(jù)符合設計和相關(guān)規(guī)范標準的要求，具備了高性能混凝土的基本特性— 良好的工作性和優(yōu)良的耐久性。
結(jié)合工程實踐針對重點難點開展的高性生能混凝土應用研究獲得很好成效，取得的經(jīng)驗和技術(shù)數(shù)據(jù)，對其它混凝土工程都具有重要借鑒和一定價值。
