打开文本图片集
摘要：承德路京杭运河大桥为淮安市中心区域南北向的重要城市干道，连接淮阴区、清河区、清浦区以及开发区的高教园区，是淮安市“五区联动”发展战略的重要纽带。受京杭运河的阻隔，目前高教园区无法通过承德路直接与主城区联系，需绕行周边路网，给人们的出行造成不便，同时对周边路网的正常通行产生一定的影响，尤其是增加了淮安市南北交通大动脉的淮海南路京杭运河大桥的交通压力，淮海南路京杭运河大桥桥龄已达50多年，交通量远远超过当初的设计要求，达到不堪重负的状态，不建好承德路大桥，无重谈起淮海南路京杭运河大桥的重建。
关键词：C55混凝土；泵送；设计；应用
引言
承德路京杭运河大桥主桥悬浇挂篮结构为75m+130m+75m预应力变截面连续箱梁，单幅桥为单箱双室截面，箱梁底宽10.25m，两侧翼缘板悬臂长2.75m，单幅宽15.75m，两幅之间设60cm宽的湿接头。中支点处箱梁中心高度7.8m，边支点及跨中箱梁中心高度3.0m.。
承德路京杭运河大桥的工程特点：
（1）工期紧，任务重，由24个月工期缩短为18个月工期；
（2）关键工程是主桥，主桥悬浇混凝土的施工更是重点，也是难点，主桥不能安全高效的完成，一切计划都成空。图纸设计的悬浇混凝土等级为C55，28天的弹性模量要求为≥3.55×104Mpa，砼的同条件的强度要求5～7天达到图纸设计C55的90%，才可以进行悬浇块件的张拉和后续作业。项目虽在城市，交通便利，但是周围无一家混凝土公司可以提供C55混凝土，因一般的混凝土公司供应C50混凝土已经不容易，C55混凝土就更难，C55混凝土完全要依靠项目部。
项目部为保证工程质量和进度特别召开了主桥专题施工会议，会上又对C55混凝土提出了要求：
（1）必须使用泵送；
（2）砼的初凝时间控制在5小时左右，终凝时间控制在8小时左右，这对混
凝土设计和施工提出了更高的要求。
为了能设计出符合要求的C55混凝土，首先选定符合要求的原材料。
2原材料要求及选用
2.1集料
混凝土中集料体积约占混凝土体积的3/4，由于所占的体积相当大，所以集料的质量对混凝土的技术性能和生产成本均产生一定的影响，在配制高标号C55混凝土时，对集料的强度、级配、表面特征、颗粒形状、杂质的含量、吸水率等，必须认真检验，严格选材。
2.1.1细集料
砂材质的好坏，对混凝土的拌和物和易性的影响比较大。优先选取级配良好的江砂或河砂。混凝土细度模数宜控制在2.8～3.0之间最佳。选用骆马湖河砂 ，细度模数为2.9。（具体数据见附表1）
细集料的技术要求及试验数值（附表1）
项目技术要求试验数值备注
有害物含量氯化物（以氯离子质量计，%）<0.020.014符合要求
天然砂含泥量（按质量计，%）≤3.00.6符合要求
表观密度（kg/m3）>25002630符合要求
松散堆积密度（kg/m3）>13501510符合要求
空隙率（%）<4743符合要求
细度模数3.0～2.32.9符合要求
2.1.2粗集料
配制混凝土对粗集料的强度的选取是十分重要的，应选取质地坚硬、洁净的碎石。
粗集料的颗粒形状、表面特征对混凝土的粘结性能有着较大的影响，应该取近似立方体的碎石，其表面粗糙且多棱角，针片状总含量宜不超过5%。
级配是集料的一项重要的技术指标，对混凝土的和易性及强度有着很大的影响。混凝土最大粒径不超过25mm。选用连云港东海安峰山产5～25mm玄武岩碎石。（具体数据见附表2）
粗集料的技术要求及试验数值（附表2）
项目技术要求试验数值备注
碎石压碎指标（%）<2011符合要求
吸水率（%）<20.3符合要求
针片状颗粒含量（按质量计，%）<153符合要求
有害物质含量含泥量（按质量计，%）<1.00.2符合要求
氯化物（以氯离子质量计，%）<0.020.01符合要求
表观密度（kg/m3）>25002860符合要求
松散堆积密度（kg/m3）>13501590符合要求
空隙率（%）<4744符合要求
2.2水泥
水泥是配制混凝土的关键原材料。水泥的强度不能低于52.5MPa，选用“海螺”水泥生产厂产的P.Ⅱ52.5水泥。混凝土一般水泥用量≤500kg/m3 。
2.3外加剂
采用高效缓凝减水剂实现低水胶比和高流态，低水胶比可提高混凝土强度和密实性，高流态可保证施工时提高混凝土的密实质量，以达到降低氯离子渗透，提高耐久性的目的。（具体数据见附表3）
减水剂的技术要求及试验数值（附表3）
项目技术要求试验结果备注
减水率（%）≥1425符合要求
含气量（%）≤4.53.1符合要求
泌水率（%）≤10086符合要求
抗压强度比7d≥125145符合要求
28d≥120130符合要求
对钢筋锈蚀作用无锈蚀无锈蚀符合要求
氯离子含量（%）≤0.020.011符合要求
2.4水
使用饮用水
混凝土用水的品质指标与试验数值
项目预应力混凝土要求试验数值备注
pH值≥5.07.94符合要求
氯化物（以Cl-计mg/L）≤50026.6符合要求
硫酸盐（以 计，mg/L）≤600189.6符合要求
3 C55配合比设计
3.1确定试配强度
3.1.1确定试配强度ƒCU，O：
ƒCU，O=ƒCU，K+1.645σ=55+1.645×6=64.9 MPa。
式中：ƒCU，O——混凝土配制强度（Mpa）
ƒCU，K——混凝土立方体抗压强度标准值，55 MPa
σ——混凝土强度标准差，取6 MPa
3.1.2计算水灰比W/B
αa.. ƒb
W/B=
ƒCU，O +αa.αb.. ƒb
其中αa=0.53， αb=0.20，
ƒb——水泥28天抗压强度，取52.5 MPa
0.53×52.5
W/B= =0.39取0.32
64.9+0.53×0.20×52.5
水泥富余系数取1.0.
3.2确定每立方米混凝土的用水量mwa
根据碎石最大粒径，查表并根据经验经小样试拌情况，坍落度要求为150～
170mm，选用单位用水量为160kg，缓凝高效减水剂为总胶材用量的2.5%。
3.2.1计算每立方米混凝土的水泥用量（mco）和外加剂用量
mw0
mco = =160/0.32=500 kg/m3
W/B
则外加剂（水剂）用量为500×2.5%=12.5kg/m3，扣除外加剂中水分后用水量
为160-12.5×（1-32%）=151.5，取152 kg/m3
3.2.2选取砂率βs（%）
依据规范取砂率为35%
3.3用体积法计算砂、石用量
mco/ρc+ mgo/ρg+ mso/ρs+ mw0/ρw+0.01a =1
mso
βs= ×100%
mso + mgo
式中：ρc——水泥密度，3100 kg/m3
ρg——碎石的表观密度，2860 kg/m3
ρs——砂的表观密度，2630 kg/m3
ρw——水的密度，1000kg/m3
a——混凝土的含气量百分数，取1
联系上式，计算得：mgo =1209 kg/m3、mso=649 kg/m3则基准配合比为：mco： mso：mgo：mw0：外加剂=500：649：1209：152：12.5
经多次优化和采用正交试验确定如下混凝土配合比，物理性能（见附表4）、
力学性能（见附表5）
C55砼配合比及物理性能（附表4）
水灰比砂率（%）
砼配合比设计坍落度（mm）实测坍落度（mm）砼实测密度（kg/m3）砼初凝时间（h：min）砼终凝时间（h：min）
水泥水砂碎石减水剂
0.3435471152659122311.76150-17017025205：459：10
0.3235500152649120612.50150-17017025305：358：36
0.3035533151639118713.33150-17016525305：258：30
C55砼配合比力学性能（附表5）
水灰比3d 标养ƒCU（Mpa）5d标养 ƒCU（Mpa）7d标养 ƒCU（Mpa）28d 标养ƒCU（Mpa）7d标养Ec（Mpa）28d标养Ec （Mpa）
0.3448.853.559.168.93.31×1043.87×104
0.3250.155.862.572.13.29×1043.83×104
0.3051.257.764.975.63.28×1043.79×104
4 C55混凝土的应用
经总监办试验室和第三方试验室验证并最终批准使用mco：mso：mgo：mw0：外
加剂=500：649：1209：152：12.5
用施工现场的原材料、混凝土搅拌楼对批准的混凝土配合比进行验证，其物理、力学性能分别见表6、表7
C55砼配合比物理性能（附表6）
水灰比砂率（%）
砼配合比设计坍落度（mm）实测坍落度（mm）砼实测密度（kg/m3）砼初凝时间（h：min）砼终凝时间（h：min）
水泥水砂碎石减水剂
0.3235500152649120612.50150-17017025205：458：43
C55砼配合比力学性能（附表7）
水灰比3d 标养ƒCU（Mpa）5d标养 ƒCU（Mpa）7d标养 ƒCU（Mpa）28d 标养ƒCU（Mpa）7d标养Ec（Mpa）28d标养Ec （Mpa）
0.3248.354.260.171.23.28×1043.85×104
对主桥第一个悬浇块件（0#块）又进行了同条件和标养的对比试验，具体数据见附表8、附表9
C55砼配合比物理性能（附表8）
水灰比砂率（%）
砼配合比设计坍落度（mm）实测坍落度（mm）砼实测密度（kg/m3）砼初凝时间（h：min）砼终凝时间（h：min）
水泥水砂碎石减水剂
0.3235500152649120612.50160-20016525305：258：32
C55砼配合比力学性能（附表9）
水灰比5d ƒCU（Mpa）7d ƒCU（Mpa）28d ƒCU（Mpa）7d标养Ec（Mpa） ×10428d标养Ec （Mpa） ×104
标养同条件标养同条件标养同条件标养同条件标养同条件
0.3253.950.259.754.169.061.33.313.093.813.61
5结论
通过施工现场的实际应用，设计出的C55泵送混凝土的物理和力学性能皆满足图纸和施工规范的要求，也满足了项目部提出的技术要求，施工出的悬浇块件混凝土外观无色差、表面光滑、无收缩裂缝等混凝土通病要求，为承德路京杭运河大桥主体悬浇块件的保质保量的施工打下良好的基础，为淮安市的重点工程争光添彩。所施工的悬浇块件的质量经过总监办试验室、第三方试验室的检测均满足图纸和规范要求，也得到了质量监督站的历次检查认可，赢得了淮安市交通建设处、淮安市政府的信赖、认可，淮安市交通局多次组织交通系统的人员到现场学习和交流，淮安市领导多次慰问和指导工作！