象山港大桥承台海工混凝土配制技术研究

象山港大桥承台海工混凝土配制技术研究

摘要：本文主要介绍了象山港大桥承台海工混凝土的配制技术。采用适当提高矿物掺合料掺量和降低单方用水量的技术方案配制

出的c40承台海工混凝土具有良好的工作性、力学性、抗开裂性以及抗氯离子渗透性，提高了混凝土的耐久性、保证了大桥的使用年限。

关键词：象山港大桥；承台；海工高性能；耐久性

abstract: this paper mainly introduces the pile of concrete bridge across the city work the preparation of the technology. using an appropriate increase mineral admixtures dosage and reduce consumption of water in a technical solution unilaterally makes a pile of c40 taiwan strait have good work concrete workability, mechanical properties, resistance to cracking sex and anti-chloride ion penetration, and to improve the durability of concrete and guarantee the bridge use fixed number of year.

keywords: city bridge; bearing platform; of marine engineering high-performance; durability

中图分类号：tu37文献标识码：a 文章编号：

1、概述

宁波象山港大桥及接线工程全长约47公里，其中跨海湾大桥长

约6.7公里，北岸接线长约25公里，南岸接线长约15公里。大桥为双塔双索面斜拉桥，宽度25.5米。设计速度为100公里／小时。结构构件使用环境分类及其侵蚀作用级别为e级和f级。本工程采用混凝土常规性材料、常规工艺经配合比优化而制作出在海洋环境和沿海环境中具有高耐久性、高尺寸稳定性和良好工作性的高性能结构海工混凝土。

2、试验原材料

（1）水泥：宁波强蛟海螺p.ⅱ42.5 硅酸盐水泥；

（2）粉煤灰：北仑电厂ⅱ级灰；

（3）矿粉：宁波余姚明峰的s95矿粉；

（4）砂：福建闽江砂，细度模数为2.66；

（5）粗集料：北仑青峙石场，石子级配为5~25mm；

（6）外加剂：中交武港院生产的聚羧酸高效减水剂, 减水率

32 %；

（7）水：自来水。

3、承台混凝土配合比设计

3.1总体原则和技术路线

承台混凝土处于海水浪溅区，因为长期受海水中的氯盐侵蚀，混凝土中的钢筋加速腐蚀，容易锈胀开裂，极大的影响了混凝土结构寿命的使用年限，为保证海工混凝土结构的使用寿命，混凝土的配制应在保证混凝土达到强度要求的前提下，将提高混凝土的耐久性放在首要位置。笔者采用粉煤灰与矿粉复掺、适当提高混凝土矿

物掺合料的掺量和降低混凝土用水量的技术方案配制承台混凝土。

3.2配合比设计

借鉴杭州湾大桥、金塘大桥海工高性能混凝土配合比设计经验，结合本工程所选用的矿物掺合料的品质和试验结果，确定混凝土配合比。总胶凝材料用量控制在405～455kg/m3, 用水量小于150

kg/m3, 砂率41%～43%。混凝土配合比见表1所示。

表1 混凝土配合比

3.3混凝土拌合物工作工作性能

混凝土拌合物的工作性能见表2 所示。

表2混凝土拌合物工作性能

通过混凝土试拌可以看出，5组配合比的混凝土和易性都较好好，但1、3、4配比的1h后坍落度损失均超过10%，而配合比2和5的1h后坍落度损失分别为5%和9.5%。

3.4混凝土力学性能

混凝土力学性能试验参照《普通混凝土力学性能试验方法标准》（gb/t50081-2002）进行，试验结果见图1。

表3混凝土物理力学性能

从上图可知，配比ct-3和ct-5其28d抗压强度未能到达c40

混凝土试配强度48.2mpa，而其余3组均能满足要求，其中配比ct-2

总胶凝材料最少，为430kg/m3，且每方水泥用量也最少，为172 kg/m3。

3.5混凝土耐久性试验

3.5.1抗氯离子渗透性能试验

采用rcm法测试了5个配合比不同龄期氯离子扩散系数，试验结果见图2。

图2 不同配比混凝土氯离子扩散系数

从图2可以看出，配比ct-1~ ct-3中，随着混凝土水胶比的增加，其相同龄期的氯离子扩散系数依次递增；而相同配比，氯离子扩散系数随混凝土龄期的延长而减小。比较配比2、4和5，这三组配比其水胶比相同，总胶凝材料也相同，只是矿物掺合料的掺量不同，从上图可以看出，在相同龄期，配比2的氯离子扩散系数最小，而配比4和5均较高，从中可以得知，随着矿物掺合料的掺量增加，混凝土的氯离子扩散系数也随之减小，但超过一定掺量（60%），混凝土的氯离子扩散系数反而增加。

3.5.2混凝土早期抗开裂性能

参照《混凝土结构耐久性设计与施工指南》（cces01-2004)中混凝土抗裂性测试方法及评价，对上述5组配比进行了混凝土抗裂性试验。试验结果见表4。

表4 不同配比混凝土抗裂性能试验结果

注：a——裂痕的平均裂开面积。

b——单位面积的开裂裂缝数目。

c——单位面积上的总裂开面积。

试件早期的抗裂性评价准则如下：

（1）仅有非常细的裂纹；

（2）平均裂开面积＜10mm2

（3）单位面积开裂裂缝数目＜10根/m2

（4）单位面积上的总裂开面积＜100mm2/m2

按照上述四个准则，将抗裂性划分为五个等级：

ⅰ级：全部满足上述四个条件；

ⅱ级：满足上述四个条件中的3个；

ⅲ级：满足上述四个条件中的2个；

ⅳ级：满足1/4；

ⅴ级：一个也不满足。

从表4可以看出，配比2和5其早期抗裂性最好，为ⅰ级，其余3组配比早期抗裂性稍差，为ⅱ级，表明配比2和5的混凝土具有良好的早期抗开裂性能。

结合以上试验结果，综合考虑混凝土的工作性、力学性、耐久性和经济性等各方面因素，笔者推荐配比2为承台混凝土的最终试验室配比。

4、现场应用效果

配合比2实际应用于宁波象山港跨海大桥某标段承台施工，共有c40哑铃型和矩形承台钢筋混凝土49座，均采用海上多功能搅