子牙新河特大桥耐久混凝土施工质量控制

　　摘要：由于滨海新区地域环境和气候特点，桥梁结构混凝土均采用耐久混凝土设计，本文从配合比设计、原材料选择和施工过程控制三个方面阐述耐久混凝土的施工质量控制，具有很好的借鉴意义，在混凝土耐久性防护领域具有良好的应用前景。
　　关键词：耐久性混凝土；施工；质量控制
　　天津市海滨大道是天津市东部沿海的一条交通干道，其主要功能是集疏“海洋经济发展带”各区域的南北主通道，同时兼有过境交通和区域交通，直接服务于滨海新区。子牙新河特大桥位于天津市滨海新区大港区境内，相继跨越子牙新河行洪通道、青静黄排水渠和北排水河等，全长10.868KM。全桥位于渤海西岸，属于渤海盐土典型地区，地区多为盐碱土和盐碱水环境，富含CL-、SO42-等多种离子，并且场区处于寒冷地区，雨雪天后，为保证通行，主要道路都喷洒冰盐水。桥梁结构所处的环境类型为II类，且地下水对混凝土存在结晶类腐蚀，对钢筋混凝土存在结晶分解复合类腐蚀，腐蚀等级均为严重腐蚀，桥梁结构设计基准期为100年，对混凝土性能要求高，因此全桥混凝土采取特殊防腐设计，采用耐久混凝土。在子牙新河特大桥的施工过程中，主要从配合比设计、原材料选择和施工过程管理三个方面控制耐久混凝土的施工质量。
　　一、耐久混凝土的配合比设计
　　耐久混凝土的设计中采用矿粉等比例取代水泥复掺为主，同时辅以高效减水剂，从而降低混凝土的水胶比，再掺入定量的防腐剂，增强混凝土的胶结性和抗渗透性。施工中应重点保证耐久性、工作性、适用性和强度：在E类环境作用等级下，最大水胶比0.36，最小胶凝材料用量不得少于360kg/m3，最大胶凝材料用量：C40以下混凝土不大于400kg/m3，C40～C50混凝土不大于450kg/m3，混凝土的抗冻耐久性指数DF桥面防水混凝土、防撞护栏、承台、系梁和墩柱不低于80%，钻孔灌注桩、盖梁及上部主梁抗冻耐久性指数DF不得低于60%。混凝土中总碱含量一般不宜超过3kg/m3，28天龄期的氯离子扩散系数DRCM值必须小于2X10-12m2/s。在墩柱、系梁和承台的混凝土中掺加亚硝酸钙阻锈剂，现浇箱梁和预制小箱梁以外的工程部位，在混凝土拌合物中掺加引气剂，含气量指标要满足规范要求。
　　二、原材料选择
　　（一）水泥的选用
　　水泥生产工艺和混凝土施工技术发展对混凝土性能的变化，直接影响到混凝土的耐久性。因此从提高混凝土耐久性的角度出发，从材料上讲主要因素则是水泥。水泥中氯离子的含量应尽可能的低，C3A含量不超过8%，水泥的细度（比表面积）不超过350m2/kg，游离的氧化钙含量不超过1.5%，优先选用C2S（硅酸二钙）含量较高而水化热较低的唐山“冀东”硅酸盐类水泥品种。
　　（二）骨料的选择
　　1.细骨料：砂选用级配良好、质地均匀粒径小于5mm的天然洁净福建闽江河沙，含泥量＜1.0%，泥块含量＜1.0%，云母含量＜2.0%，氯离子含量＜0.02.0%，轻物质含量＜1.0%，坚固性＜5%，严禁采用海砂。
　　2.粗骨料：选择质地坚硬粒径范围在5～25mm符合连续级配要求的无碱活性天津蓟县碎石，松散堆积密度>1500kg/m3，孔隙率≤40%，压碎值≤7%，氯离子含量≤骨料质量的0.02%，吸水率≤1%，针片状含量≤5%，坚固性<8%，含泥量≤0.7%。
　　(三)活性掺合料
　　适量掺用规定品质优质的粉煤灰、磨细矿渣粉、硅灰等活性矿物掺和料或复合矿物掺和料。实践证明，在水泥中掺入硅灰、粉煤灰、磨细矿渣等矿物掺和料，在保证强度的同时可降低水化热和收缩应力，提高混凝土的抗裂性；二次水化产物能堵塞水泥石中的孔隙，阻断渗透通路，提高混凝土的抗渗性及抗冻性、抗侵蚀性，避免碱骨料反应。本桥采用大站矿粉，试配证明混凝土的强度高，不易发生微裂，具有更高的水密性和耐久性及使用寿命。
　　(四)外加剂
　　选用具有减水率高、坍落度损失小、适量引气、能细化混凝土孔结构、能明显改善或提高混凝土耐久性、与水泥有良好的适应性好的北京“赞凯”高效复合外加剂。不含有氯、钾和钠盐类品种，减水率大于25%。
　　三、施工管理控制
　　混凝土采用自建拌和站集中拌合。搅拌、运输、振捣等设备根据拌合时间、搅拌能力、运输距离、浇筑数量、连续浇筑等因素进行综合配套实施。
　　（一）原材料进场及检验的控制
　　现场实际使用的各种原材料，必须与送样配制的理论配合比中所使用的原材料相一致。材料进场后,目测原材料品质，取样检验，不合格清除出场，检验合格后保留相关资料。所有原材料做到先检后用;集料堆放场地先硬化、分仓,分类堆放;粗骨料分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量;标识检验状态；胶凝材料、外加剂分罐储存，使用电子计量。储存罐采用顶部搭设遮阳棚和四周棉被包裹防晒进行防护。骨料在使用前必须进行筛选清洗,严格控制含泥量、泥块含量，不得有其他杂物，级配良好,并用钢结构雨棚对集料堆放场地进行遮挡防护,降低集料的含水量差异和温度差别。
　　（二）拌合过程的控制
　　依据理论配合比和施工配合比,核查各种材料质量、搅拌设备系统运行及仪表精度情况。对微机控制搅拌站计量参数资料要及时分析,动态校正计量，计量精度准确到±0.4%，每周至少校核一次。验证混凝土的和易性、可泵性、测试坍落度。搅拌时按照细骨料和掺合料先干拌，再加水泥和部分用水，最后加粗骨料、减水剂溶液和剩余拌合水的投料顺序投料。每一搅拌阶段不少于30s,总搅拌时间比常规混凝土延长40s至3min。拌制第一盘混凝土时,增加水泥和细骨料用量10%,保持水胶比不变以便搅拌机持浆。操作手进行岗前培训,持证上岗;拌合时,有技术人员在搅拌站全过程值班,随处理出现的各种情况。
　　（三）运输过程的控制
　　混凝土运输采用混凝土搅拌车运输。混凝土搅拌车通过施工便道道路，运输要求道路平坦畅通，保证混凝土在运输车内保持均匀性，运到施工浇筑地点时不分层、不离析、不漏浆，且坍落度和含气量满足规范验标要求。混凝土的入模时间控制在搅拌后60min内，最长时间不超过1/2混凝土初凝时间。混凝土初凝时间由试验室根据施工气温试验确定，并符合有关规范要求。在交通拥堵和气候炎热等情况下，在保证混凝土性能前提下适当增加混凝土初始坍落度防止混凝土坍落度损失过大。

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