機制砂混凝土在橋梁工程中的應用研究

張志成

摘要：隨著社會的進步與時代的發展，交通建設里程已經被日益快速的歷程所刷新。在公路橋梁建設領域，機制砂混凝土占有舉足輕重的地位。為了研究機制砂混凝土在橋梁工程中的應用情況，結合現場實例，為同行提供建設性意見。

關鍵詞：機制砂；混凝土；橋梁工程；質量

1引言

隨著社會的進步與時代的發展，交通建設里程已經被日益快速的歷程所刷新。在公路橋梁建設領域，鋼管混凝土拱橋技術由于其相關優越性已經被廣泛運用。當前在一些大跨度橋梁工程建設中，其運用成功率顯著。而在混凝土質量運用細節上，機制砂混凝土憑借其巨大優勢已經存在多年。根據筆者中交公司多年工作經驗，該項技術能在保持最大強度前提下充分簡化施工步驟，節約施工時間并取得良好的美學設計和環保融入，在抵御百年一遇的特大災害中有著良好的抗震性、抗裂性。該項技術主要優勢在于充分運用鋼管的套箍的應力特性原理，在微應力混凝土技術的幫助下進行多項應力的綜合，最終形成良好穩定的三向應力。該種穩定的三向應力混凝土能夠確保一定變形條件下的最優強度。最大化適應拱橋的結構強度，充分發揮混凝土的彈塑性能力，將該種材料的負荷能力和變形能力運用至最佳，提高結構抗震性。本文基于筆者多年工作經驗，將理論結合實際的前提下進行公路橋梁建設中機制砂混凝土的施工技術探究，為同行提供建設性意見。

2工程概況

饒家河特大特大橋。引橋大體采用先簡支后結構連續T梁方案，主跨采用連續剛構，并致力于地形地貌和地質因素的合理確定墩臺、基礎形式及其合理的防護方案，全面確保安全生產和橋梁結構的安全性與經濟性，并就此進行本橋施工圖紙的設計依據。

橋梁上部構造：（1）主橋為95+2X180+95m預應力混凝土連續鋼構，橫斷面為變截面單箱單室，箱頂寬13.75m，箱底寬7.5m，單側懸臂寬度3.125m，箱梁0號梁段梁高11m，當前澆筑段和合攏段梁高均為4m，箱梁按照1.8次拋物線變化，箱梁底板下緣按方程y=0.0025132350X1.8+4變化，箱梁底板上緣按方程y=0.0021972855X1.8+3.68變化。箱梁底板厚從箱梁根部截面的120cm厚漸變至邊跨端部的32cm厚，按1.8次拋物線變化，具體細節施工方式采用懸臂施工。（2）引橋為跨徑為40m的T梁，采用多跨直梁折線布置，橋梁通過加寬T梁濕接縫寬度以實現其包絡路線平曲線，各片T梁采用不等長預制以適應平面變化。（3）引橋T梁預制梁高2.5m，橋面混凝土厚10cm，上設10cm厚瀝青混凝土磨耗層。

橋梁下部構造：（1）主橋橋墩采用等截面雙肢薄壁墩，橫橋向寬10cm，順橋向寬4m，兩墩之間凈距為6m，墩身上部端與箱梁0號梁段固接，下部端與承臺固接。過渡墩為單箱單室空心薄壁墩，橫向寬8m，順橋向寬4.5m。（2）引橋采用圓柱式墩、矩形實心墩、等截面空心薄壁墩。（3）蓋梁為鋼筋混凝土結構，在橫橋向設有防止落梁的防震檔塊。擋塊與T梁之間設置5cm左右縫隙，縫隙間墊橡膠塊。（4）橋臺處設置排水溝時，在臺帽處溝頂應低于臺帽擋塊不小于50cm，確保橋臺范圍內的排水通暢。

3機制砂泵送混凝土的關鍵技術

所謂機制砂在業內將其定義為天然礦石通過人為開采、破碎并經過一定目數篩選而得到在最終適用礦石顆粒，其具備相關行業規范中規定的強度與粒徑。在現場施工環節運用不同規格砂泵進行運輸工作，相關技術要求與要點如下：

（1）通過一系列措施可以有效進行優選以降低混凝土的泌水離析現象。在合理的材料配比與選擇上能充分降低成本。

（2）基于現場實際要求的配合比選擇能充分運用現場存料。在庫存周轉率最優的前提下進行相關管控部分的調控。相關工作細則的科學性可以通過現場經驗和相關實驗理論進行動態調整。

（3）管道輸送泵的選型和相關附件的布設應該根據一定的理論依據和現場經驗進行科學布局。其中由于不同骨料粒徑的影響，當輸送泵額定功率一定時要保證一定壓力進行一定高程下的輸送。該階段需要杜絕因為多種因素導致的管道堵塞而誘發的憋壓及其管道破裂。

（4）管道輸送過程中由于阻力及其粘合作用的存在，需要進行管壓的長效監控和一定緩凝劑的加入。綜合避免堵塞事故的發展。如若發生相關施工應啟動應急預案，在打反泵循環充分的前提下進行自由解析疏通，并施加外力進行堵塞處的敲打或者震動，加快堵塞緩解。需要注意的是相關辦法不能多次連續使用，否則會導致水泥漿析出而導致的混凝土流動性能降低。如若嘗試之第8次仍然無效，需要停止當前施工全面分析問題后進行下步的清理工作。

4機制砂混凝土配合比設計

4.1泵送混凝土對骨料的技術要求

細骨料：該種定義需要物質進行0.315 mm篩孔篩選并且通用率應當大于等于15%。運用過程中需要采用專用洗砂設備進行充分水洗后在粉塵含量小于等于7%的前提下使用。粗骨料：在保證輸送泵及其相關管線安全平穩運行的前提下通過碎石最大粒徑的調整，保證輸送管徑在額定泵壓下滿足輸送。根據現場經驗，在泵送高度小于等于50m時，粒徑與輸送管徑比應當為1：2.5。若，粒徑與輸送管徑比達到1：3～1：4是可以滿足50～100 m的泵送高度。如若泵送高度達到100m時，粒徑與輸送管徑比可在1：4～1：5。施工時應當嚴格遵循相關參數進行。

4.2原材料選擇

①水泥：采用水泥富裕系數1.1的華潤P.042.5普通硅酸鹽水泥。②粗骨料：石質為石灰巖，母巖強度107 MBa，各項化學指標均滿足要求，產品為5～10 mm及10～20 mm兩種規格碎石，按2：8的摻配比例成5～20 mm規格碎石。③細骨料：采用棱角較多、細集料機制砂細度模數3.0到3.3、石粉含量約7%的水洗機制砂。④水：采用生活用水，各項指標滿足施工生產要求。⑤摻合料：采用I級粉煤灰。⑥外加劑：采用減水率約30%的減水劑，本文選用陜西通宇HT—HPC聚羧酸減水劑。

5結語

隨著社會的進步與道路橋梁行業對材料的新要求，以混凝土為代表的抗壓、抗剪、抗；裂變老化性能已經在納米材料的研發與運用上升級上了一個新臺階。納米材料因為其多種物理化學性質已經廣泛被各行各業運用，其中不具備常規流體性質的納米流體就具備配置液多種工作特性下的要求，其中在工程材料行業急需的降濾失、頁巖抑制、流型調節及井壁穩定強化功能的配置液性質可以在納米流體中充分實現。當前由于建筑工程機制砂混凝土構架在不同地層壓力、不同巖層物性和不同環境要求的不同。以納米技術為機理的下步研究發展方向勢在必行。

參考文獻

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（作者單位：中交二公局東萌工程有限公司）