摘  要：32m后张法超低高度预应力混凝土曲线梁的制造位列路内各梁型生产难度之最,C65高强混凝土弹性模量高,该混凝土与钢纤维混凝土交叉浇筑,成功实现了200m远距离泵送。

关键词：胶新铁路;超低高度梁;高强混凝土;钢纤维混凝土;泵送混凝土;施工工艺

    1、概述
铁路跨线地段以及平原河网地区需要建筑高度最低、施工简便、造价经济的超低高度梁,该梁型可大大降低路堤高度,经济效益显著。

32m超低高度曲线梁,混凝土设计强度等级C65,其水泥用量大、初凝时间短,要求必须加快浇筑进度,缩短施工周期。通过泵送流态混凝土,使钢筋密集,下料困难的问题得到很好的解决。

超低高度梁张拉时,为抵抗传力锚固阶段预应力对上缘混凝土产生过大的拉应力,而掺入少量钢纤维,增加了混凝土的抗裂能力。高强混凝土与钢纤维混凝土交叉施工,增加了浇筑难度。

配制高强混凝土,原材料选择是重中之重,其次是配合比设计,施工控制,这3点相互关联,互为制约,只有精心设计,精心组织,才能生产出优质梁。

    2、原材料选择
    (1)水泥选择
高强混凝土的配制,宜使用高强度等级水泥,以便合理地控制水泥用量,避免水泥用量过大带来的弊端。经比选,用52.5级的水泥配制C65混凝土,完全满足规范要求。

具体是,前2片梁采用葛州坝水泥厂生产的三峡低热52.5级大坝水泥。该水泥特点:水化热小,温度上升慢,早期强度低,后期强度高,终张拉所需时间长,但因其水泥运距长,供应困难,强度发展太慢,影响台座周转。从多种因素分析后,改用山东水泥厂产 五岳 52.5级水泥。该水泥早期强度高,水化热较大,凝结时间快,初凝1.5h。因此在浇筑时,应采取措施,使混凝土初凝时间在3h以上。

    (2)掺和料
因《预制后张法预应力混凝土铁路桥简支梁》(GB7418-87)中未列明允许掺用掺和料,且相关技术文件中也未说明,因比,在选用材料时不作考虑。

    (3)细骨料
配制高强混凝土用砂,主要满足以下技术指标:①砂必须是非碱活性材料;②砂细度模数310～312,砂硬度高,级配曲线合理;③含泥量小于1%,不含泥块;④砂坚固性符合规范要求。经检测大沽河前朱毛砂,满足上述关键要求。

    (4)粗骨料
在胶州梁场方圆120km范围内,有3个产地的碎石适宜配制高强度混凝土,经考察,选用距梁场120km的孟疃碎石,母岩为石灰岩,抗压强度142MPa,与混凝土强度比大于210倍,符合规范要求。生产工艺为锤击式破碎,滚筛分级,5～20mm级配良好,针片状,压碎指标值均满足规范要求,配制C65混凝土用碎石。配制前,全部用强制式搅拌机搅拌、冲洗,以彻底去除泥块和石粉。

    (5)水
拌和、养护用水均采用饮用水。

    (6)高效减水剂
配制高强混凝土,高效减水剂的选择是技术关键。经多家知名厂家筛选、分析,淄博NOF-1A价格适中,泌水性小,被选为制梁用减水剂。

    3、配合比设计
(1)32m超低高度曲线梁梁体混凝土配合比设计混凝土强度等级C65,弹性模量≥3170×104MPa,坍落度要求160mm左右。

混凝土试配强度必须按《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001)表5.8.4的规定。因是新建梁场,尚未统计资料,混凝土强度标准差δ值在混凝土强度等级大于C40时为510MPa,经计算混凝土施工配制强度为73.2MPa。

水泥活性按强度保证值52.5MPa计算,确保保证率。利用水灰比与强度的线性关系式计算出水灰比为0.322。由于混凝土中集料总用量的变化范围很小,高强混凝土、高弹性模量混凝土石子用量范围更受限制,一般为1100～1180kg/m3,直接定出每m3混凝土的粗骨料用量,然后调整砂率。该配合比碎石用量取1140kg/m3。

根据《普通混凝土配合比设计规程》(JJG55-2000),高强混凝土最大水泥用量不应大于550kg的要求,求出最大用水量为550×01322=177kg。外加剂用量在018%～110%时为推荐最佳掺量,外加剂用量取中间值019%,按假定容重法,计算初步配合比。假定容重为2465kg/m3,C65混凝土每m3用料配合比为:水泥∶砂∶石子∶水∶外加剂=550∶593∶1140∶177∶4195。

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