跨海大桥大体积混凝土配合比设计

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发布时间：2021-09-28

资料介绍

跨海大桥大体积混凝土配合比设计
肖海龙
(武汉桥梁建筑工程监理有限公司，湖北武汉 430034)
摘要：不同的工程和环境对混凝土的配合比提出了
不同的要求，以跨海悬索桥锚碇混凝土配合比为研究对象，
从大体积混凝土材料研究人手，针对大体积混凝土浇筑及养
护所处的高温高湿环境，制作试块进行试验，从而确定跨海
悬索桥锚碇混凝土的最佳配合比。
关键词：大体积混凝土；配合比；优化设计
l 工程概况
1．1 地形地貌
西堠门大桥是舟山大陆连岛工程中的第 4座大
桥，走向由北向南，北端连接册子岛，南端连接金塘
岛，横跨西堠门水域，主跨为 1 650 m 的大跨径悬索
桥。桥址区属于海岛低山丘陵区，地形地势起伏较
大。陆域为基岩裸露半裸露的残坡基层，水下地形
以潮流冲刷槽为主，此外水道内存在裸露的孤丘和
水下暗礁，锚碇分别坐落于两岛之上。
1．2 气象
气温：多年平均气温 16．4。C，历年最低气温
一 6．1 。C 。
降水：多年平均降水 1 442．5 mm，月降水最大
531．8 mm 。
风况：年平均台风影响 2．56次。
1．3 工程地质
锚碇区表面植被发育，出露地层岩性为上侏罗
九里坪流纹斑岩，近山脊顶部或坡脚海蚀面均见强、
弱风化基岩裸露。强风化流纹板岩大面积分布在锚
碇区表面，厚度较薄，锚碇区地表以下平均深度约
20 m以内地层岩性主要为弱风化流纹板岩，岩质坚
硬，性脆，节理裂隙较发育，锚碇区地表以下平均深
度约 20 m 以下地层岩性为微、未风化流纹板岩，岩
质较脆，节理裂隙一般不发育，局部相对发育。
1．4 锚碇简介
西堠门大桥南锚碇为重力式锚，尺寸约为 60 m
×8O mX52 m，底面开挖成齿坎状。锚碇为钢筋混
凝土及预应力钢筋混凝土结构，锚碇体由锚块、前锚
室、后锚室、散索鞍、基础及支墩、连接部、后浇段、横
梁组成。锚碇的主要混凝土工程量集中在锚块 C30
级普通混凝土上，其浇筑方量为 61 563 m。。锚块分
23层浇筑，每层厚度约 1．5 m。锚碇混凝土浇筑体
积大，工程量大，并且施工期跨越夏季高温期和冬季
低温期。
2 原始配合比设计
锚碇大体积混凝土施工要跨越夏季高温期，在
配合比设计时应考虑：① 为降低水泥混凝土水化
热，胶凝材料总量 ≤ 500 kg／m。，水泥用量≤ 400
kg／m。，水胶比Ko．45。② 掺人优质粉煤灰取代部
分水泥，粉煤灰用量≥胶凝材料总量 2O 。③ 为使
早期混凝土保持良好的温度传递梯度，初凝时间为
14~20 h。④ 外加剂应具备减水、保塑、缓凝等复
合功能。⑤ 骨料选用应尽量保证混凝土内部的高
密实度。
根据上述思路，经过试配筛选，初步选定锚碇
C30级混凝土配合比为：水泥：砂：石：粉煤灰：
水：=：260：751：1 077：110：152。
3 配合比优化设计
3．1 设计思路
关于大体积混凝土，我国的定义是“混凝土结构
物实体最小尺寸等于或大于 1 m，或预计会因水泥
水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝
土”_2]。由该定义可知，水泥凝结硬化过程中由水化
热产生的温度应力是影响大体积混凝土质量的重要
因素。减小水泥水化热影响，防止温度应