宋小兵

1 工程背景

新建甬台温铁路奉化江大桥主跨设计为1-128 m下承式尼尔森体系钢管混凝土提篮式系杆拱桥,在客运专线上为首次采用。钢管拱结构布置采用刚性系梁刚性拱,两拱肋之间共设五道横撑,拱顶处设X形撑,拱顶至两拱脚间设4道K形横撑,拱肋横截面采用哑铃形钢管混凝土截面。钢管直径为1 200 mm,由厚18 mm的钢板卷制而成,钢管内采用C55无收缩混凝土填充,混凝土弹性模量:Ec=3.60×104MPa,限制膨胀率(水中14 d不小于2.5×10-4,空气中28 d宜为2×10-4～6×10-4),施工的难度主要表现在:钢管拱施工对混凝土的性能要求较高,其必须具备微膨胀、自密实、早强、缓凝等特性。

表1 配合比采用材料

2 混凝土配合比的确定

本工程选用的外加剂品种主要为UEA型膨胀剂、高效缓凝减水剂。通过试验对具体检验、试验指标进行分析,并确定混凝土配合比。配合比采用材料见表1。

3 控制指标

1)试配强度。试配强度高于设计强度标准值,并满足强度保证率的要求,标准差的确定按一般高性能混凝土的设计方法进行计算,主要控制水灰比,W/C对于钢管混凝土的膨胀系数影响很大,W/C小,膨胀时间延长,不利于钢管受力;W/C大,膨胀发挥较早,强度下降,对提高结构受力不利。2)砂率。按高性能混凝土的设计,测得砂、石混合最小空隙率{a=(表观密度-体积密度)/表观密度}进行计算;同时考虑钢管混凝施工中采用顶升灌注,要求混凝土保持有良好的和易性,粗骨料在顶升过程中由于自重而下落,应适当增大砂率,使粗骨料在流态混凝土环境中保持悬浮状态,然而提高砂率将增大水泥用量、损失强度、降低膨胀率。……