機制砂高強高性能混凝土在特大橋中的應用技術探討

黃 盛

（貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550001）

1 項目概況

本項目位于赤水至望謨高速公路黔西至織金段，起止樁號為K40＋100～K43＋300，全長3.2km，包括六沖河特大橋1座，小橋（分離式立體交叉）2座，路基工程1.616km。本合同段主要控制性工程為六沖河特大橋。大橋主橋為195m＋438m＋195m的雙塔斜拉橋，北側引橋為3×30m預制T梁，南側引橋為19×30m預制T梁，全橋總長1508m，設計基準期為100年。經過大量的試驗設計與驗證，建議對六沖河特大橋上部結構主梁采用C60機制砂高強高性能混凝土施工。

2 機制砂高強高性能混凝土的攪拌

攪拌機選型應采用臥軸式、行星式或逆流式強制攪拌機，攪拌站應采用計算機控制技術，現場關鍵部位采用監控系統。攪拌混凝土前應嚴格測定粗細骨料的含水率，準確測定天氣變化引起的粗細骨料含水率的變化，以便及時調整施工配合比。一般情況下，含水率每班抽測2次，雨天應隨時抽測，并按測定結果及時調整混凝土的配合比。混凝土原材料每立方米按重量計的允許偏差應符合表1所示要求。

表1 混凝土原材料每立方米按重量計的允許偏差

混凝土應充分攪拌，應使混凝土的各種組成材料混合均勻，顏色一致，攪拌時間應隨攪拌機的類型及混凝土拌合料和易性的不同而異。在實際生產中，應根據混凝土拌合料要求的均勻性、混凝土強度增長的效果及生產效率等因素，規定合適的時間。混凝土生產投料順序為：混凝土原材料計量后，宜先向攪拌機投入細骨料、水泥和礦物摻合料，攪拌均勻后，加水并將其攪拌成砂漿，再向攪拌機投入粗骨料，充分攪拌后，再投入外加劑，直到攪拌均勻為止。自全部材料投入攪拌機開始攪拌起，至開始卸料時止，連續攪拌混凝土的最短時間應經過試驗確定。對于摻用外加劑或礦物摻合料的混凝土，攪拌時間應適當延長。當使用攪拌車運輸混凝土時，可適當縮短攪拌時間，但不應少于2min。攪拌機裝料數量不應大于攪拌機核定容量的80%。混凝土攪拌時間不宜過長，每一工作班至少應抽檢2次。

對于冬季攪拌混凝土，應滿足最低入模溫度12℃的要求。應優先采用加熱水的預熱方法調整拌合物溫度，但水的加熱溫度不宜高于80℃。當加熱水后仍不能滿足要求或骨料中含有冰、雪等雜物時，也可先將骨料均勻地加熱，其加熱溫度不應高于60℃。水泥、外加劑及礦物摻合料可在使用前運入暖棚進行自然預熱，但不得直接加熱。加熱后的水不得直接與水泥拌合，應先將熱水與骨料充分混合，然后再加入水泥、礦物摻合料及外加劑進行攪拌。炎熱季節攪拌混凝土時，宜采取措施控制水泥的入攪拌機溫度不大于40℃。應采取在骨料堆場搭設遮陽棚、用低溫水攪拌混凝土等措施降低混凝土拌合物的溫度，或盡可能在傍晚和晚上攪拌混凝土，以保證混凝土的入模溫度滿足相關要求。

3 機制砂高強高性能混凝土的澆筑

澆筑混凝土前，應針對工程特點、施工環境與施工條件預先設計澆筑方案，包括澆筑起點、澆筑進行方向和澆筑厚度等。在混凝土澆筑過程中，不得無故更改事先確定的澆筑方案。同時應指定專人重復檢查鋼筋保護層墊塊的位置、數量及其緊固程度。構件側面和底面的墊塊至少應為4個／m2，綁扎墊塊和鋼筋的鐵絲頭不得伸入保護層內。保護層墊塊的尺寸及形狀（宜為工字形或錐形）應有利于鋼筋的定位，不得使用砂漿墊塊。當采用細石混凝土墊塊時，其抗腐蝕能力和抗壓強度應高于構件本體混凝土，且水膠比不大于0.4。當采用塑料墊塊時，塑料墊塊應具有良好的耐鹽堿和抗老化性能，抗壓強度不得低于50MPa。

混凝土入模前，應測定混凝土的溫度、坍落度和含氣量等工作性能。只有拌合物性能符合技術條件要求的混凝土方可入模澆筑。當設計無要求時，混凝土的入模溫度宜控制在5～30℃。當混凝土有抗凍性設計要求時，混凝土的入模含氣量應根據配合比規定的0.5h含氣量進行控制，控制偏差為±1.0%。塑性混凝土的入模坍落度應按工藝設計的規定值進行控制，控制偏差范圍為±20mm。混凝土澆筑時的自由傾落高度不得大于2m，若大于2m，應采用滑槽、串筒、漏斗等器具輔助輸送混凝土。

應采用分層連續推移的方式進行混凝土的澆筑，澆筑間隙時間不得超過90min，不得隨意留置施工縫。混凝土的一次攤鋪厚度不宜大于600mm。澆筑豎向結構的混凝土前，底部應先澆入50～100mm厚的水泥砂漿（水灰比略小于混凝土）。在炎熱季節澆筑混凝土時，應避免模板和新澆混凝土直接受陽光照射，保證混凝土入模前模板和鋼筋的溫度以及附近的局部氣溫均不超過40℃。混凝土的澆筑應盡可能安排在傍晚而避開炎熱的白天。在低溫條件下（晝夜平均氣溫低于5℃或最低氣溫低于－3℃時），應采取適當的保溫防凍措施，防止混凝土提前受凍。

4 機制砂高強高性能混凝土的振搗

可采用插入式高頻振動棒、附著式平板振搗器、表面平板振搗器等振搗設備進行混凝土的振搗。振搗時應避免碰撞模板、鋼筋及預埋鐵件。應按事先規定的工藝路線和方式振搗混凝土，應在混凝土澆筑過程中及時將澆筑的混凝土均勻振搗密實，不得隨意加密振點或漏振，每點的振搗時間以表面泛漿或不冒大氣泡為準，一般不宜超過30s，避免過振。

采用插入式高頻振搗器振搗混凝土時，宜采用垂直點振方式振搗。混凝土較粘稠時，振點分布應加密。若需變換振搗棒在混凝土拌和物中的水平位置，應首先豎向緩慢地將振搗棒拔出，然后再將振搗棒移至新的位置，不得將振搗棒放在拌合物內平拖，也不得用插入式振搗棒平拖刮除下料口處堆積的混凝土拌和物。

5 機制砂高強高性能混凝土的養護

在混凝土振搗完畢后，應及時采取適當的保溫保濕措施對橋梁基礎、承臺、墩臺、支承墊石、梁面防水層、橋梁封端混凝土進行養護。

當采用帶模養護方式養護混凝土時，應保證模板接縫處的混凝土不失水干燥。新澆立面混凝土應養護24～48h，待強度發展至對結構安全性無不利影響時，可略微松開模板，并澆水養護7d以上。當新澆混凝土具有暴露面時，應先抹平，再用麻布、草簾等覆蓋，并及時噴霧灑水保濕養護7d以上。灑水養護7d且水泥水化熱峰值過后，若需撤除麻布或草簾，應再用塑料薄膜將暴露面緊密覆蓋（塑料薄膜與混凝土表面之間不得留有空隙），直至下道工序。

當混凝土強度滿足拆模要求，且芯部混凝土與表層混凝土之間的溫差、表層混凝土與環境之間的溫差均不大于20℃時，方可拆模。拆模后，應迅速采取切實措施對混凝土繼續進行養護。采用麻布、草簾等覆蓋或包裹暴露面混凝土，再用塑料布或帆布等將麻布、草簾等保濕材料包覆（裹）完好。包覆（裹）期間，包覆（裹）物應完好無損，彼此搭接完整，內表面應具有凝結水珠。包覆（裹）養護時間不少于28d。

在寒季和炎熱季節，應采取適當的保溫隔熱措施，保證養護期間混凝土的芯部與表層、表層與環境之間的溫差不超過20℃。新澆筑的混凝土與流動的地表水相接觸前，應采取臨時保護措施，直至混凝土獲得50%以上或75%以上（當環境水具有侵蝕作用時）的設計強度，且保溫保濕養護時間不少于14d。養護結束后應及時回填。

6 結語

機制砂高強高性能混凝土是一種新型的混凝土，尤其適用于山區高寒環境下。本文結合六沖河特大橋C60機制砂高強高性能混凝土施工實例，總結出混凝土施工技術措施，對于保證機制砂混凝土施工質量具有重要的指導意義。

[1]張彩霞.機制砂在建筑砂漿、普通混凝土及高性能混凝土中的應用研究[J].內蒙古科技與經濟，2011，（5）：118-119.

[2]王立軍，解鵬麗，李美丹.機制砂在橋梁混凝土中的應用研究[J].四川建筑，2008，（26)：31-33.