1.1 项目概况
（1）凯里同心村2号大桥为独塔钢管混凝土斜拉桥，全桥长176m，宽29m（该桥的结构布置为：2.5m宽度人行道+10m宽度的车行道+4.5m应力拉索区+10m宽度的车行道+2.5m宽度的人行道），主跨+边跨=97m+62.5m，主跨拉索采用单索面，边跨拉索采用双索面。
（2）将同心村2号桥进行改造：原桥索塔拆除，重新安装新索塔，新索塔外观与原索塔相同，但钢管壁厚改用34mm，且在原索塔与新索塔拼接的7m范围内索塔钢管截面增大到1940mm，改造后新索塔的承载能力较原桥索塔提高60%。利用原桥主梁，在主跨范围内，增加纵横梁，提高原主梁抗扭刚度。
（3）主塔为三肢钢管立柱，边跨单根钢管混凝土用量约为73.6m3，主跨钢管混凝土用量约为76.8m3，主塔三根钢管立柱混凝土总用量约224m3。混凝土设计要求为C80自密实混凝土。
（1）钢管内混凝土采用泵送顶升浇筑法进行，泵送顶升时在钢管接近桥面约1.6m标高位置预留混凝土材料的进口，输送泵的泵管直接与该进料口连接，由输送泵将混凝土自下而上泵入桥梁主塔的钢管内。
（2）主塔每根肢管灌注混凝土时须连续灌注，由于主塔高度最高达56.6m，混凝土泵送时为避免堵管及管压不足等可能出现的情况，施工时在距离塔底约32m处设置一备用进料口，当管压不足时立即启用备用进料口进行混凝土的泵送施工。
2 配合比设计
2.1 设计依据
（1）《自密实混凝土应用技术规程》（JGJ/T283–2012）。
（2）《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55–2011）。
（3）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650–2020）。
（4）《混凝土外加剂技术实用大全》。
2.2 设计参数要求
（1）强度指标：≥92MPa。
（2）坍落度指标：≥270mm。
（3）扩展度指标：650～755mm。
（4）保坍时间：10h内无坍落度及扩展度损失。
（5）坍落度倒筒时间：≤3s，6h坍落度倒筒时间：≤5s。
（6）工作性能：流动性、黏聚性、保坍性、保水性、包裹性能良好，无离析、无抓底。
2.3 原材料选择
总体选取原则：材料质量稳定，技术成熟，具有实用先例，就地取材，样品易取易得。
2.3.1 水泥选择
目前建筑工程市场52.5级水泥应用并不广泛，大部分水泥厂没有生产52.5级水泥，需要单独定制化加工。经市场调研：贵阳海螺水泥市场应用广泛，拟选择该水泥开展对比试验。
2.3.2 砂石材料选择
经调查，湄潭县江北料场砂石材料极为稳定，岩石母材强度140MPa左右，拟选取该料场开展对比试验。
2.3.3 硅灰选择
在高强超大流态混凝土中掺加一定数量硅灰可有效提高混凝土的强度，降低混凝土的黏性，便于混凝土的施工，拟选取贵州路桥沿河沙坨特大桥项目使用的成都恒瑞源环保材料有限公司生产的硅灰。
2.3.4 掺和料选择
在高强超大流态混凝土中掺加一定数量的掺合料，可以改善混凝土的工作性能及耐久性，一般来说配制高强混凝土应使用活性较好的矿物掺合料，拟选择贵州路桥沿河沙坨特大桥项目使用效果不错的供应商成都恒瑞源环保材料有限公司生产的微珠粉煤灰。
2.4 原材料质量要求
（1）岩石母材：岩石的抗压强度与混凝土强度之比不应小于1.5，即针对C80混凝土应不小于120MPa，碱活性满足要求。
（2）粗骨料：最大公称粒径≤16mm，针片状颗粒含量≤7%，含泥量（重量比）≤0.5%，泥块含量（重量比）≤0.25%，压碎指标≤10%，级配合格。
（3）细骨料：亚甲蓝值≤0.5，细度模数≤2.9，0.075mm以下含量10%左右，压碎值≤10，级配合格。
（4）水泥：满足GB175–2007要求。
（5）硅灰：满足GB/T18736–2017要求。
（6）微珠：满足GB/T1596–2017中Ⅰ类要求。
（7）减水剂：满足GB8076–2008聚羧酸高性能减水剂要求，同时要求超长保坍时间6h（6h内无坍落度损失及扩展度损失），减水率大于35%。
2.5 原材料检验结果
（1）岩石母材检验结果：抗压强度130MPa左右，无碱活性。
（2）粗骨料：针片状含量0.8%，含泥量0.3%，泥块含量0.0%，压碎值8.1%。
（3）细骨料：亚甲蓝值0.4，细度模数2.8，压碎值8.2%，0.075mm以下含量4.5%，级配合格。
（4）水泥：初凝时间180min，终凝时间240min，安定性合格，比表面积368kg/m2，3天抗折强度5.1MPa，28天抗折强度8.4MPa，3天抗压强度29.7MPa，28天抗压强度55.3MPa，氯离子含量0.027%，碱含量0.60%。
（5）硅灰：氯离子含量0.074%，3天活性指数92%，7天活性指数98%，28天活性指数119%。
（6）微珠粉煤灰：需水量比90%，烧失量1.87%，28天活性指数119%。
（7）减水剂：减水率41%，7天抗压强度比159%，28天抗压强度比155%。
2.6 混凝土配合比设计
（1）选择基准混凝土配合比，根据试验结果调整其工作性能：
1）C80自密实混凝土基准配合比工作性能调试数据如表1所示。
2）结论：混凝土偏稠，倒筒时间偏长，坍落度偏小，包裹性能一般，拟通过减少水泥用量，增加硅灰和微珠粉煤灰的用量以降低混凝土的稠度，减少小碎石用量，增加中碎石用量从而降低碎石的比表面积，改善混凝土的包裹性能。
（2）根据基准配合比，调整水胶比从0.25增加至0.31对比混凝土的强度及工作性能，试验数据如表2。
1）水胶比与混凝土强度关系曲线如图1。
2）结论：水胶比0.25、0.27、0.29三个配合比混凝土28天抗压强度均能满足试配强度的要求；水胶比0.31配合比混凝土28天抗压强度不能满足试配强度的要求；水胶比0.25的配合比混凝土过于黏稠，不宜选用；四个配合比混凝土保坍时间均只能达到3h，达不到6h。拟选择水胶比0.27的混凝土配合比，通过调整减水剂的配比调整混凝土的保坍时间。
（3）混凝土保坍时间调整如表3。
结论：1#配合比保坍时间在3～6h，2#配合比保坍时间6～9h，3#、4#配合比保坍时间大于9h。因此选择2#配合比对应的减水剂保坍时间满足施工要求。
2.7 确定施工配合比
根据混凝土工作性能、强度、保坍时间确定施工配合比如表4。
3 总结
（1）C80超长保坍自密实混凝土配合比设计满足泵送顶升法施工工艺的技术要求，混凝土在自重及泵送顶升施工过程中受到较大的压力，相对于混凝土从上往下浇筑，混凝土更加密实，不需人工振捣，消除了人工因素对混凝土质量的影响。
（2）混凝土采用泵送顶升法进行浇筑，该C80自密实混凝土为超大流态，不能简单以混凝土重量推定施工的难度，流态物质的压强与总重量没有关系，与浇筑结构物的直径没有关系，而是取决于泵送高度、混凝土与管壁的摩擦力以及混凝土的黏聚性。
（3）混凝土的保坍时间根据单次联系浇筑混凝土的总时间确定，必须保证单次浇筑混凝土的总时间内混凝土没有坍落度及扩展度损失。
（4）聚羧酸高性能减水剂保坍时间必须在6h以上，减水率必须达到35%，方能满足要求。
（5）针对高强混凝土，非标准试模与标准试模在规范上没有强度换算系数，必须选用边长15cm的标准试模开展试验工作。
（6）压高强混凝土的压力机必须垫钢板，钢板的硬度必须满足规范要求。
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