港珠澳大桥桥墩120年寿命高性能混凝土配合比设计

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发布时间：2021-09-14

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港珠澳大桥桥墩1 20年寿命高性能混凝土配合比设计
黎敏，张学政，李青，胡凯
(中交一航局第五工程有限公司，河北秦皇岛066000)
摘要：以港珠澳大桥桥墩预制工程为背景，研究120年使用年限海工高性能混凝土配合比设计，通过采用低空隙率优质骨料，大
掺量掺合料(矿粉、粉煤灰)，高效聚羧酸减水剂，通过工程实际论证了低水灰比、大流动度、高比例掺合料所配制的混凝土满足结构
的力学性能和耐久性及施工要求等工作性能，满足120年使用寿命海工高性能配合比的可用性，为今后类似工程提供借鉴。
关键词：海工高性能混凝土；120年寿命；配合比设计
中图分类号： TU528．062 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2014)05—0100—03
Mxture design of high performance concrete for 120 years service life of Hongkong—Zhuhai—Macao bridge piers
H Mm，ZI-L~ GXuczheng，LIQing，HUKai
(No．5EngineeringCompanyLtd．ofCCCCFirstHarborEngineering，Qinghuangdao 066000，China)
Abstract： Based on the pier prefabrication project ofHong Kong·Zhuhai—Macao Bridge，this paper studies the mix design ofmarine engineering
high—performance concrete wi也a designed service life of 120years．The mix design is to use good-quality aggregate oflow-porosity．
high volume of mineral admixture (mineral powder，pulverized coal ash)，and eficient polycarboxylate superplasticizer．Demonstrates
throughanengineeringprojectthatconcreteproducedwithlowwatercementratio，hi ghfluidity，andhighproportionadm ixture canmeetthe
demands of working perform ance like mechanical properties，durability of structure and construction requirements．The feasibility of
high—performancemixratiowithan expected servicelifeof120years．Thedesign Canbeusefulfor similarprojectsinthefuture．
Key w ords： manne engineering high—performance concrete；120 years’service life；mix ratio design
1 承建工程概况
港珠澳J~ (Hong Kong—Zhuhai-Macao Bridge)属于G94
珠三角环线高速的一部分，设计时速每小时100～120 km，
跨越珠江口伶仃洋海域，是连接香港、珠海及澳门的大型
跨海通道。大桥主体工程采用桥隧组合方式，大桥主体工
程全长约29．6 km，海底隧道长6．7 km。大桥的设计寿命为
120年，预计于2016年完工。大桥落成后，将会是世界上最
长的六线行车沉管隧道，及世界上跨海距离最长的桥隧组
合公路。CB03标东起西人工岛连接桥，西接深水区CB04
标，总长8 670 m。本标段共需预制非通航孔桥68个墩台，
通航孔桥4个墩台。承台为六边形结构，墩身为薄壁空心
墩，壁厚0．8／1．2 m，墩身截面尺寸为24．0 mx3．5 nl，墩台采
用直立式整体或分段预制，墩身作用环境属于海洋氯化物
环境，环境作用等级为III．D，E，F。单件最大高度26．95 1TI，
最大质量3 510t。
2 海工高性能混凝土
海工高性能混凝土(High performance concrete，简称
HPC)是指用混凝土的常规材料、常规工艺，在常温下，以
低水胶比、大掺量优质掺合料和较严格的质量控制制作的
收稿日期：2013—11-10
· 100·
满足结构要求的强度、较高耐久性、高尺寸稳定性及良好
工作性的混凝土。有以下特点：
2．1 高强度
很多学者认为高性能混凝土强度应在60 MPa以上，
但高性能混凝土应根据工程的具体要求，向中等强度C30～
C50适当延伸，“寿命优先，强度适宜”应作为HPC强度设
计思路。
2．2 高耐久性
高性能混凝土具有优异的抗渗和抗介质侵蚀能力。使
它具有高弹模、低收缩和低温度应变的特性。且在硬化过程
中体积稳定，水化热低，温升小，冷却时温度收缩小，干燥
收缩小，具有致密的细现结构，不易产生宏观及微观裂缝，
抗透性能优良。海工混凝土耐久性指标是依据海洋环境和
海域气候条件而定，所有海工混凝土氯离子的渗透性都会
有严格的要求，桥梁工程各部位海工混凝土都以不同的氯
离子渗透指标来控制，以满足在不同海洋环境下桥梁各部
位混凝土的耐久性要求；抗冻性指标也是海工混凝土的一
个耐久性设计指标。
2．3 高体积稳定性
海工混凝土的体积稳定性体现在：一是混凝土在凝结