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跨海盾构隧道管片混凝土配合比设计


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 跨海盾构隧道管片混凝土配合比设计 作者:樊福发 来源:《建筑工程技术与设计》2014 年第 18 期 摘要:以湛江湾跨海盾构隧道工程盾构管片生产为实例,通过对高性能混凝土配合比材料 进行选配,结合现场管片施工环境和条件,借鉴高性能混凝土研究的成功案例[1],对高性能 混凝土配合比进行了详细试验,得到了较好的配合比方案,为以后类似工程的管片生产配合比 设计提供了借鉴依据。 关键词:海底隧道 高强度抗渗管片 混凝土配合比设计 1 工程简介 湛江湾跨海盾构隧道是湛江市鉴江供水枢纽工程的一部分,位于湛江湾(又称广州湾)最 窄处,隧道全长 2.75km,由南三岛至东海岛,横穿海底,盾构隧道内径 5.4m,外径 6.0m,管 片结构厚度 450mm,管片强度 C55,抗渗等级 P12,隧道最大埋深约 60m。隧道内铺 2 根 DN1800 输水管道,该隧道是广东省内及水利行业内最大埋深海底隧道。根据地质勘察资料中 SO4-2 含量(大于 500mg/L)判定,海水对普通水泥具强腐蚀性,有抗海水腐蚀要求[2]。盾构 隧道主要置于中粗砂层、粉细砂层、粘土层、砂性粘土层,土壤对结构的腐蚀性较小。 2 混凝土配合比原材料选配 跨海过江隧道管片已有很多研究先例[3],但本工程管片特点和工况复杂,沿用一般工程 类型管片配合比生产不能满足要求,该工程通过参照《混凝土的性能》[4],结合本工程的特 点选用高性能混凝土配合比为“普通硅酸盐水泥+高炉矿渣粉末+碎石+中砂(天然河砂)+高性 能减水剂+防腐阻锈剂”。 2.1 水泥 配制高性能混凝土不应采用立窑水泥,不宜选用早强型水泥,采用该硅酸盐类水泥时,用 其配制的混土性能应满足耐久性要求,宜选用具有较高抗氯离子性能的专用水泥,质量符合 GB 175 规定的普通硅酸盐水泥。该工程使用 P.O42.5 普通硅酸盐水泥,主要成分和检验数据见 表 1-3 2.6 水 采用地下水拌制混凝土,水质经湛江市卫生检验部门检测合格,水中的氯离子含量少于 200mg/L。 3 管片配合比设计 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 根据盾构管片设计强度及抗渗等技术要求,结合施工组织需要,管片混凝土配合比设计需 满足如下要求:(1)水胶比不大于 0.35,混凝土坍落度 50± 20mm,易于浇注和振捣;(2) 抗压强度等级 C55;(3)满足混凝土浇注后 6 小时达到脱模强度,约 20Mpa。(4)、具有高 抗渗性;(5)、低碱集料反应性。 3.1 工作性能 盾构管片设计厚度 450mm,环向凹凸槽结合,不利于混凝土振捣,以往的配比浇筑管片 蜂窝麻面情况严重,在蒸养过程中出现裂纹。采用上述配合比施工,混凝土塌落度控制在 50± 20mm,管片施工外观质量、可操作性好,无蜂窝麻面,施工效率高(保证一天 3 套模具 6 环管片的产量)。 3.2 在工程中应用的效果及检测 混凝土不同龄期及不同养护条件抗压强度 注:数据由试验所得,P12 抗渗试块标养代表量 45 组;同条件养护代表量 20 组、C55 电 通量代表量 45 组。 4 结语 经过 2011 年 5 月份到 2012 年 9 月份 1 年多时间的管片生产经历、现场检测试验总结证 实,C55 高性能混凝土成功的解决了湛江湾跨海盾构隧道工程对管片生产必须达到高抗压、高 抗渗、耐防腐、工作性能好的高标准技术要求,为日后高性能混凝土在管片生产中的应用和发 展提供了成功的范例。 参考文献 [1]《高性能混凝土的研究

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