摘要：通過摻用部分河砂與外加劑進行多種配合比設計，解決了機制砂配制混凝土的強度和工作性能，滿足了長距離、多彎道、大高差的泵送要求，確保了施工質(zhì)量。

關鍵詞：機制砂　高強混凝土　泵送

    位于貴州省余慶縣境內(nèi)的構(gòu)皮灘烏江大橋，是烏江梯級電站—構(gòu)皮灘電站前期“四通一平”的重點工程項目。橋長為347m，是一座三跨連續(xù)剛構(gòu)箱梁橋，橋跨布置為90m+160m+90m。1號、2號橋墩為雙肢薄壁墩，墩高為72m。橋臺為肋板式和重力式U形橋臺。上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆箱梁，強度等級為C50，共計5489m³ ，最大泵送距離折合直線為820m。

    烏江兩岸，山高、坡陡、谷深，尤其是橋位處，有幾處是懸崖峭壁，交通極為不便。施工場地的狹窄除了給施工布置帶來困難外，給材料運輸也造成極大困難。更困難的是大量混凝土圬工所使用的砂石料，烏江兩岸幾乎找不到符合質(zhì)量要求的河砂，外購需到200km外的砂場，不僅運輸條件極差，且時間上無保證，必將加大工程成本，耽誤工期。加之橋梁墩高跨大，梁體采用懸臂灌注施工，對混凝土的質(zhì)量要求(新拌混凝土的工作性及早期強度) 也高。因此，經(jīng)過多種施工方案的反復比較，最后決定采用機制砂配制高標號混凝土，并采用長距離的泵送管道運輸方式。通過現(xiàn)場反復試驗，這兩項高難技術(shù)均得到較圓滿的解決。表征內(nèi)在質(zhì)量的混凝土強度穩(wěn)定性好，表征外部質(zhì)量的橋墩和梁部外觀平整光滑，受到業(yè)主和監(jiān)理單位的一致好評。

    此項技術(shù)2004年7月經(jīng)湖北省科技查新檢索結(jié)果表明，國內(nèi)尚未見C50機制砂泵送混凝土泵送距離達820m的文獻報道，經(jīng)中鐵建總公司科技評審定為國內(nèi)先進。

1 　高強機制砂泵送混凝土的配制

    泵送混凝土與一般混凝土主要區(qū)別在于其不僅要滿足設計要求的強度、耐久性等，還要有良好的工作性及可泵性，即拌合物在輸送管道中摩擦阻力小、粘聚性好，不離析、不堵管。尤其在大高差、長距離泵送條件下，原材料的質(zhì)量控制和配合比設計是實現(xiàn)良好工作性能的首要基礎。

1.1 　原材料性能

    泵送混凝土對原材料主要技術(shù)指標的要求為：

    1)水泥　水泥考慮長距離泵送，初凝時間宜>2h ，其余指標符合國家質(zhì)量標準。施工現(xiàn)場選擇了花崗牌42.5RPO和華峰牌42.5PO兩種水泥進行配合比設計，兩種水泥常規(guī)指標見表1。

    2)粗集料　主要控制指標為最大粒徑、針片狀含量和級配。根據(jù)泵送混凝土施工技術(shù)規(guī)范，最大粒徑與輸送管管徑之比為:泵送高度<50m 時， ≯1∶3 ，泵送高度在50～100m時，宜為(1∶3～1∶4)，泵送高度>100m時，宜為(1∶4～1∶5)。為此確定墩及下部結(jié)構(gòu)最大粒徑為31.5mm ，懸灌梁用集料最大粒徑為25mm。級配連續(xù)，針片狀顆粒含量<10%。針片狀顆粒含量多和級配不良時，輸送管彎頭處的管壁易磨損，同時易造成管道堵塞。根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041—2000) ，混凝土用粗集料母材強度為混凝土設計強度的1.5倍以上。本著就地取材，經(jīng)濟適用的原則，懸灌梁采用了敖溪石材生產(chǎn)的粗細集料。粗集料主要指標見表2。

    3) 細集料　泵送混凝土宜采用級配良好的中砂，<0.315mm顆粒含量≮15%，小于此值易發(fā)生堵管。因敖溪機制砂和烏江河砂級配均不能滿足長距離泵送要求，用細集料級配要求通過圖解法確定懸灌梁配比時，采用敖溪機制砂與烏江河砂按1∶1 的比例(質(zhì)量比)配制。細集料各項性能指標見表3。

    4) 外加劑　外加劑的使用目的:減水、增稠、緩凝、早強、高強，尤其是象這種用機制砂配制的高強混凝土，更需具有高性能的外加劑來增加其工作性。本橋施工場地狹窄，墩高、跨度大，梁部泵送距離折合水平距離達到820m。因此，現(xiàn)場選了數(shù)家外加劑進行配合比設計及拌合物性能進行比較，決定選取湛江外加劑廠生產(chǎn)的FDN型混凝土高效泵送劑。

1.2 　配合比設計

    1) 設計依據(jù)及控制指標　主要設計依據(jù)為《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041—2000) 、《普通混凝土配合比設計規(guī)程》(JGJ55—2000)、《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》(GBPT50080 —2002)、《普通混凝土力學性能試驗方法標準》(GBPT50081—2002) ，主要控制指標為拌合物和易性，坍落度經(jīng)時損失、凝結(jié)時間及強度。

    2) 初步配合比確定　根據(jù)混凝土設計強度等級，集料最大粒徑、泵送坍落度要求等施工、原材料綜合情況考慮計算混凝土配制強度、水?