孟涛

中国水电建设集团十五工程局有限公司第一工程公司 陕西咸阳 712000

自无砂混凝土建筑诞生以来，作为一种透水性很好材料，逐渐在房屋建筑、道路、桥梁方面得到广泛应用，这种新型建筑材料的优越性不断为人所知。本文依托汉中兴元新区水系工程上承式拱桥拱上填料采用无砂混凝土回填的工程应用实践，从无砂混凝土的特性、施工工艺、质量检测等开展论述，以后类似工程提供技术、经验参考。

1 无砂混凝土概述

无砂混凝土是轻骨料混凝土的一种形式，由水、水泥和粗骨料拌合成混合物，本身少用了细颗粒材料，仅靠水泥浆将粗骨料包裹，由粗骨料表面包裹一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，具有以下几个主要特性。

（1）重量轻，减轻荷载。无砂混凝土没有细骨料，骨料要求粒径单一，容许有15%的大颗粒和10%的小颗粒，所以骨料的总表面积比普通混凝土小很多，其容重比采用级配良好的骨料配制的混凝土低约10%左右。作为拱上回填料使用，可以减轻拱桥上部荷载。

（2）施工工艺简单，成型快。无砂混凝土的拌制，与一般混凝土拌制所用的设备、拌制方法大致相同，采用自卸汽车或小型农用车运输直接入仓，振捣浇筑时，采取低频振动压实机压实，对工人技术水平要求不高，施工极为方便，施工速度快。

（3）耐久性强。无砂混凝土属于水泥类材料，与水泥制品有同等的耐久性，与主体工程同等寿命。

2 无砂混凝土施工

本桥梁全长34m，宽度40m，主拱采用1＊15m现浇上承式钢筋混凝土实腹式板拱桥，两侧腹拱为1＊5m现浇钢筋混凝土实腹式板拱，拱上填料采用C20无砂混凝土。无砂透水混凝土采用强度等级不低于42．5级的普通硅酸盐水泥，集料采用质地坚硬、耐久洁净密实的碎石。无砂混凝土在拌合站集中拌制，自卸汽车运输入仓，平板振动器振捣。

2.1 无砂混凝土配合比

设计图纸提供的无砂透水混凝土性能指标，见表1。

表1

参照设计图纸提供的无砂透水混凝土性能指标，选取有资质的实验室出具的无砂混凝土配合进行施工控制，见表2。

2.2 无砂混凝施工过程

（1）施工准备。主副拱、拱上侧墙浇筑完成后，强度到达龄期，开始施工拱上无砂混凝土回填，浇筑前在拱上侧墙表面用红漆标识出每层回填标高线，控制每层浇筑回填厚度，基础面冲洗干净，洒水湿润。

（2）模板安装。模板采用竹胶板，5cm方木加固牢靠，根据设计图纸沿横向每10m设置分缝处理，缝宽2cm，缝内填充沥青杉板。

（3）混凝土拌制运输。无砂混凝土在拌合楼集中拌制完成，采用自卸车或小型农用车运输至浇筑工作面后直接入仓，运输过程中车辆用防雨或遮阳布苫盖，减少水分蒸发和防雨保护。

（4）混凝土摊铺振捣。拱上无砂混凝土填料浇筑的施工顺序：施工时先浇筑主拱填料，浇筑过程由拱脚向跨中浇筑，主拱浇筑完成，浇筑左腹拱，最后浇筑右腹拱填料。由拱脚到拱顶分层浇筑，从路中向两边对称施工，注意各拱同时对称施工。为减小侧墙的水平压力，无砂混凝土浇筑时，分层浇筑，最高一次性浇筑500mm高度，待终凝后再浇筑下一层。

混合物运输至浇筑工作面后用小型反铲或手推车直接入仓，铺料时人工修整平整、补料，专用低频振动压实机压实，振动压实时避免在同一处振动时间过长出现离析现象，以及过于密实而影响透水率。

无砂混凝土填料浇筑时避开雨天施工，浇筑施工中下雨，停止浇筑采取避雨等保护措施。

浇筑时外界气温过高时，宜避开中午高温时段施工。

（5）养护。无砂混凝土浇筑完成后由于内部充满连通大孔，自由水份易随自由流动的空气散发，影响水泥浆的进一步水化，因此养护期间表面必须不断补充水份。无砂混凝土养护时间不得少于14天。

3 无砂混凝土质量控制及检测

3.1 无砂混凝土原材料质量控制

（1）采用强度等级不低于P．O42．5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，质量应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175-2007的要求，不同等级、厂牌、品种、出厂日期的水泥不得混用。

（2）混凝土集料，必须使用质地坚硬、耐久、洁净密实的碎石，碎石的性能指标应符合现行国家标准《建筑用卵石、碎石》GB/T14685中的二级要求。

（3）拌合用水应符合《混凝土拌合用水》（JGJ63）的规定。

3.2 无砂混凝土质量检测

浇筑过程中每100m3同配合比无砂混凝土取1次，不足100m3时按1次计，每次取样至少留置1组标准养护试件。试件的强度与评定，应按现行国家标准《混凝土强度检测评定标准》（GBJ107）执行。

表2 C20无砂混凝土配合比

无砂混凝土混合料本身不具备流动性，不宜用坍落度及稠度表达混合料的施工性能，在现场对混合料的质量进行控制时，须采用目测法测定泥浆含量。适宜的无砂混凝土混合料，水泥浆均匀地包裹粗骨料颗粒，用手触摸有枯稠感，且没有水泥浆下淌现象。

3.3 检测指标

本工程无砂混凝土强度等级C20。一般项目检验铺层标高和结构尺寸，允许误差±5mm。

4 结语

通过该工程实例，采取无砂混凝土进行拱桥拱上填料回填，降低拱桥上部荷载，加快施工进度，在工程中应用具有重大的经济效益和社会效益。

无砂混凝土是轻骨料混凝土的一种形式，具有一定的强度和粘接性，可以制成各种所需的形状，既可自身成型，也可与混凝土等结合成型。无砂混凝土是粗骨料颗粒的聚集体，每个颗粒都被大约1．3mm厚的水泥浆薄层所包裹。因此，在混凝土内部存在着大量的孔隙，孔隙大小与粗骨料的粒径大致相等，水可以在孔隙中流动，所以无砂混凝土是一种透水性很好的材料。

由于水泥用量低，且无细骨料，无砂混凝土本身的成本相当低。另外，无砂混凝土的粗骨料可以采用碎石、陶粒，也可以用炉渣等工业废料，甚至强度较高的建筑垃圾，如碎砖、碎混凝土块等，而旧的无砂混凝土破碎后，又是很好的粗骨料。这样，无砂混凝土的成本不但可以降低，而且地方材料的利用、陈旧建筑物拆除后的垃圾处理等问题都可以得到较为圆满的解决。