机制砂混凝土在桥梁工程中的应用研究

张志成

摘要：随着社会的进步与时代的发展，交通建设里程已经被日益快速的历程所刷新。在公路桥梁建设领域，机制砂混凝土占有举足轻重的地位。为了研究机制砂混凝土在桥梁工程中的应用情况，结合现场实例，为同行提供建设性意见。

关键词：机制砂；混凝土；桥梁工程；质量

1引言

随着社会的进步与时代的发展，交通建设里程已经被日益快速的历程所刷新。在公路桥梁建设领域，钢管混凝土拱桥技术由于其相关优越性已经被广泛运用。当前在一些大跨度桥梁工程建设中，其运用成功率显著。而在混凝土质量运用细节上，机制砂混凝土凭借其巨大优势已经存在多年。根据笔者中交公司多年工作经验，该项技术能在保持最大强度前提下充分简化施工步骤，节约施工时间并取得良好的美学设计和环保融入，在抵御百年一遇的特大灾害中有着良好的抗震性、抗裂性。该项技术主要优势在于充分运用钢管的套箍的应力特性原理，在微应力混凝土技术的帮助下进行多项应力的综合，最终形成良好稳定的三向应力。该种稳定的三向应力混凝土能够确保一定变形条件下的最优强度。最大化适应拱桥的结构强度，充分发挥混凝土的弹塑性能力，将该种材料的负荷能力和变形能力运用至最佳，提高结构抗震性。本文基于笔者多年工作经验，将理论结合实际的前提下进行公路桥梁建设中机制砂混凝土的施工技术探究，为同行提供建设性意见。

2工程概况

饶家河特大特大桥。引桥大体采用先简支后结构连续T梁方案，主跨采用连续刚构，并致力于地形地貌和地质因素的合理确定墩台、基础形式及其合理的防护方案，全面确保安全生产和桥梁结构的安全性与经济性，并就此进行本桥施工图纸的设计依据。

桥梁上部构造：（1）主桥为95+2X180+95m预应力混凝土连续钢构，横断面为变截面单箱单室，箱顶宽13.75m，箱底宽7.5m，单侧悬臂宽度3.125m，箱梁0号梁段梁高11m，当前浇筑段和合拢段梁高均为4m，箱梁按照1.8次抛物线变化，箱梁底板下缘按方程y=0.0025132350X1.8+4变化，箱梁底板上缘按方程y=0.0021972855X1.8+3.68变化。箱梁底板厚从箱梁根部截面的120cm厚渐变至边跨端部的32cm厚，按1.8次抛物线变化，具体细节施工方式采用悬臂施工。（2）引桥为跨径为40m的T梁，采用多跨直梁折线布置，桥梁通过加宽T梁湿接缝宽度以实现其包络路线平曲线，各片T梁采用不等长预制以适应平面变化。（3）引桥T梁预制梁高2.5m，桥面混凝土厚10cm，上设10cm厚沥青混凝土磨耗层。

桥梁下部构造：（1）主桥桥墩采用等截面双肢薄壁墩，横桥向宽10cm，顺桥向宽4m，两墩之间净距为6m，墩身上部端与箱梁0号梁段固接，下部端与承台固接。过渡墩为单箱单室空心薄壁墩，横向宽8m，顺桥向宽4.5m。（2）引桥采用圆柱式墩、矩形实心墩、等截面空心薄壁墩。（3）盖梁为钢筋混凝土结构，在横桥向设有防止落梁的防震档块。挡块与T梁之间设置5cm左右缝隙，缝隙间垫橡胶块。（4）桥台处设置排水沟时，在台帽处沟顶应低于台帽挡块不小于50cm，确保桥台范围内的排水通畅。

3机制砂泵送混凝土的关键技术

所谓机制砂在业内将其定义为天然矿石通过人为开采、破碎并经过一定目数筛选而得到在最终适用矿石颗粒，其具备相关行业规范中规定的强度与粒径。在现场施工环节运用不同规格砂泵进行运输工作，相关技术要求与要点如下：

（1）通过一系列措施可以有效进行优选以降低混凝土的泌水离析现象。在合理的材料配比与选择上能充分降低成本。

（2）基于现场实际要求的配合比选择能充分运用现场存料。在库存周转率最优的前提下进行相关管控部分的调控。相关工作细则的科学性可以通过现场经验和相关实验理论进行动态调整。

（3）管道输送泵的选型和相关附件的布设应该根据一定的理论依据和现场经验进行科学布局。其中由于不同骨料粒径的影响，当输送泵额定功率一定时要保证一定压力进行一定高程下的输送。该阶段需要杜绝因为多种因素导致的管道堵塞而诱发的憋压及其管道破裂。

（4）管道输送过程中由于阻力及其粘合作用的存在，需要进行管压的长效监控和一定缓凝剂的加入。综合避免堵塞事故的发展。如若发生相关施工应启动应急预案，在打反泵循环充分的前提下进行自由解析疏通，并施加外力进行堵塞处的敲打或者震动，加快堵塞缓解。需要注意的是相关办法不能多次连续使用，否则会导致水泥浆析出而导致的混凝土流动性能降低。如若尝试之第8次仍然无效，需要停止当前施工全面分析问题后进行下步的清理工作。

4机制砂混凝土配合比设计

4.1泵送混凝土对骨料的技术要求

细骨料：该种定义需要物质进行0.315 mm筛孔筛选并且通用率应当大于等于15%。运用过程中需要采用专用洗砂设备进行充分水洗后在粉尘含量小于等于7%的前提下使用。粗骨料：在保证输送泵及其相关管线安全平稳运行的前提下通过碎石最大粒径的调整，保证输送管径在额定泵压下满足输送。根据现场经验，在泵送高度小于等于50m时，粒径与输送管径比应当为1：2.5。若，粒径与输送管径比达到1：3～1：4是可以满足50～100 m的泵送高度。如若泵送高度达到100m时，粒径与输送管径比可在1：4～1：5。施工时应当严格遵循相关参数进行。

4.2原材料选择

①水泥：采用水泥富裕系数1.1的华润P.042.5普通硅酸盐水泥。②粗骨料：石质为石灰岩，母岩强度107 MBa，各项化学指标均满足要求，产品为5～10 mm及10～20 mm两种规格碎石，按2：8的掺配比例成5～20 mm规格碎石。③细骨料：采用棱角较多、细集料机制砂细度模数3.0到3.3、石粉含量约7%的水洗机制砂。④水：采用生活用水，各项指标满足施工生产要求。⑤掺合料：采用I级粉煤灰。⑥外加剂：采用减水率约30%的减水剂，本文选用陕西通宇HT—HPC聚羧酸减水剂。

5结语

随着社会的进步与道路桥梁行业对材料的新要求，以混凝土为代表的抗压、抗剪、抗；裂变老化性能已经在纳米材料的研发与运用上升级上了一个新台阶。纳米材料因为其多种物理化学性质已经广泛被各行各业运用，其中不具备常规流体性质的纳米流体就具备配置液多种工作特性下的要求，其中在工程材料行业急需的降滤失、页岩抑制、流型调节及井壁稳定强化功能的配置液性质可以在纳米流体中充分实现。当前由于建筑工程机制砂混凝土构架在不同地层压力、不同岩层物性和不同环境要求的不同。以納米技术为机理的下步研究发展方向势在必行。

参考文献

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（作者单位：中交二公局东萌工程有限公司）