權(quán)宇昊

(浙江綠城佳園建設(shè)工程管理有限公司蕭縣分公司，安徽 宿州 235200）

岱湖大橋工程位于濱湖路中段，是一座橫跨蕭縣岱湖的15 跨景觀橋，通過橋梁向西連接岱湖路，向東連接岱河路。工程定位為岱湖新城的重要基礎(chǔ)設(shè)施，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的信息，建成后橋梁全長(zhǎng)386.6m，橋梁寬度為40m。橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范遵循《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》 （CJJ11-2011）、《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》 （JTG D60-2015） 等。

1 施工場(chǎng)地的地質(zhì)地貌條件

岱湖大橋項(xiàng)目施工場(chǎng)地位于蕭縣鳳北新區(qū)，該區(qū)域地屬平原區(qū)，地面高程在33.15～34.13m 之間，整體地勢(shì)平坦。橋梁周邊沒有復(fù)雜房屋、建筑設(shè)施，道路沿線多為農(nóng)田、果園以及少量水塘。

根據(jù)地下水勘測(cè)報(bào)告，地下水位穩(wěn)定水深埋深3.4～5.4 m，標(biāo)高在28.27～29.76m 之間，隨著季節(jié)和降水變化，地下水位在升降幅度在1.5m 左右。根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告，在樁基設(shè)置范圍內(nèi)穿越13 層土，其中層1～層4 為新近堆積圖，施工條件較差；層5 為一般堆積土，施工條件一般；層6～層7位老堆積土，具有良好工程條件；層8~層13 的工程性質(zhì)好，它們分別為強(qiáng)風(fēng)化石灰?guī)r、中等風(fēng)化石灰?guī)r、泥巖、泥巖、強(qiáng)風(fēng)化砂巖、中等風(fēng)化砂巖。

對(duì)于土層進(jìn)行力學(xué)分析，第9 層泥巖飽和單軸抗壓強(qiáng)度平均值為0.378MPa，極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值為120KPa，承載力基本容許值為300KPa；第11 層泥巖飽和單軸抗壓強(qiáng)度平均值為0.476MPa，極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值比第9 層稍高，測(cè)算結(jié)果為150KPa，承載力基本容許值為400KPa；第12 層強(qiáng)風(fēng)化砂巖極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值為160KPa，承載力基本容許值為350KPa；第13 層中風(fēng)化砂巖飽和單軸抗壓強(qiáng)度平均值為46.63MPa，極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值和承載力基本容許值分別為200KPa、2000KPa。

大橋整體抗震設(shè)防烈度為7 度，針對(duì)場(chǎng)地的地震效應(yīng)進(jìn)行勘察，基本地震加速度值為0.1g。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)波速資料，圖層等效剪切波速Vse=168.6~171.7m/s，平均值為170.15/s，根據(jù)以上數(shù)據(jù)判定地土類型為中軟場(chǎng)地土。橋梁結(jié)構(gòu)拱肋設(shè)計(jì)，如表1 所示。

表1 拱肋主要參數(shù)

2 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

橋梁設(shè)計(jì)道路等級(jí)為城市主干路級(jí)，滿足城-A 級(jí)荷載，人群荷載按《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》 （CJJ 11-2011） 取值。河道方面，常水位、控制水位、洪水位分別為30m、31m、33.5m，抗震要求滿足設(shè)防烈度7 度，地震加速度值為0.1g。按照設(shè)計(jì)圖紙預(yù)期，橋梁使用壽命為100 年，環(huán)境類別為I類，安全等級(jí)為一級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)橫斷面：4m（人行道） +3.5m（非機(jī)動(dòng)車道） +1.5m（綠化帶） +22m（機(jī)動(dòng)車道） +1.5m（綠化帶） +3.5m（非機(jī)動(dòng)車道） +4m（人行道） =40m。

橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級(jí)為一級(jí)，針對(duì)成橋運(yùn)營(yíng)階段最不利荷載組合結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，采用的有限元軟件為MIDAS CIVIL 2012，通過它可以對(duì)岱湖帶橋各階段的受力情況進(jìn)行分析，針對(duì)內(nèi)力、應(yīng)力、位移進(jìn)行校核。此外，考慮到橋梁荷載自重、二期橫載、溫度、不均勻沉降、混凝土收縮等。

關(guān)于一、二期橫載計(jì)算，前者按照結(jié)構(gòu)實(shí)際重量計(jì)算，后者根據(jù)欄桿、鋪裝等操作進(jìn)行計(jì)算。按照設(shè)計(jì)圖紙，溫度荷載體系升溫20℃、降溫30℃。

3 主要材料技術(shù)指標(biāo)

3.1 混凝土材料設(shè)置

橋梁的主拱圈部分采用的混凝土為C40，拱上側(cè)墻、護(hù)拱、橋臺(tái)臺(tái)身、樁基、人行道板等位置選用的混凝土為C30。橋面鋪裝采用瀝青混凝土，水泥的強(qiáng)度等級(jí)為42.5、52.5、62.5 的硅酸鹽水泥，橋梁的板梁部位采用同一種水泥。對(duì)于細(xì)骨料材料要求，采用天然中粗河砂，然后使用專門機(jī)組進(jìn)行機(jī)制，保證細(xì)度模數(shù)在2.6~3.2 之間，含泥量＜2%，泥塊含量＜0.5%，符合JTG E42-2005 規(guī)定。粗骨料應(yīng)連續(xù)級(jí)配，碎石處理采用錘擊式破碎生產(chǎn)，碎石粒徑＜20mm，避免后續(xù)混凝土澆筑困難或振搗不密實(shí)。

在混凝土正式施工前，應(yīng)對(duì)骨料進(jìn)行堿活性試驗(yàn)，優(yōu)先使用活性骨料。需要特別注意的是，不應(yīng)使用堿-碳酸鹽反應(yīng)活性骨料或膨脹率＞0.2%的堿-硅酸反應(yīng)活性骨料?；诖?，堿-硅酸反應(yīng)活性骨料的膨脹率應(yīng)控制在0.1~0.2%，確保總堿含量＜3kg/m3，且應(yīng)經(jīng)堿-骨料反應(yīng)抑制措施有效性驗(yàn)證合格[1]。

混凝土拌和與養(yǎng)護(hù)，應(yīng)符合JGJ 63-2006 的規(guī)范，拌和物中的氯離子總量小于膠凝材料總量的0.06%。為了保證混凝土的性能，采用的礦物摻合料為粉煤灰，氯離子含量小于0.02%，性能符合GB/T 1596-2005 中關(guān)于I 級(jí)粉煤灰的規(guī)范。對(duì)于外加劑的選擇，應(yīng)考慮其品質(zhì)穩(wěn)定性，以及與膠凝材料的相容性。減水劑采用高效聚羧酸高性能減水劑，減水劑摻入量應(yīng)根據(jù)水泥適用性實(shí)驗(yàn)而定。

3.2 泡沫混凝土以及其他材料

橋梁工程采用的拱上填料為泡沫混凝土，其制作主要原料有水泥、骨料、摻合料、外加劑、泡沫劑、水等，需滿足JG/T266-2011 的規(guī)范。根據(jù)泡沫混凝土的應(yīng)用場(chǎng)景考慮，混凝土試模采用規(guī)格為100mm×100mm×100mm，現(xiàn)場(chǎng)澆筑24h后脫模，養(yǎng)護(hù)時(shí)間至少達(dá)到28 天。干密度等級(jí)要滿足A10，抗壓強(qiáng)度達(dá)到3.5~5MPa，容重為10kN/m3。

鋼板預(yù)埋剛配件采用Q235NH 鋼材，符合GB/T 4171-2008 的規(guī)定，對(duì)于焊接材料選擇，需進(jìn)行一定的焊接試驗(yàn)，確保所選焊條、焊劑、焊絲符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 混凝土材料以及保護(hù)層厚度

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，本次工程環(huán)境類別為I 類，同時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為100 年，因此要求混凝土耐心性滿足《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》等要求?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為C30，最大水膠比、膠凝材料用量應(yīng)滿足0.55%、280~400kg/m3；C40 混凝土，相應(yīng)參數(shù)應(yīng)滿足0.45%、320~450kg/m3；C50 混凝土，水膠比應(yīng)滿足0.36%，膠凝材料用量為360~480g/m3。

為了保證橋梁的耐久性，應(yīng)盡可能降低水泥中的氯離子，避免拌合料（水泥、礦物摻合料等） 引入增高水溶氯離子容量。對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)件同樣有所要求，即不超過膠凝材料0.1%，同時(shí)嚴(yán)禁使用堿活性基料。工程使用的硅酸鹽水泥，要求含有的氯離子含量＜0.06%。不宜采用早期強(qiáng)度較高的水泥和高C3A 含量的水泥，確認(rèn)最終水泥品種后，將其與摻合料（外加劑等）進(jìn)行復(fù)配試驗(yàn)，保證匹配水泥性能優(yōu)良。

按照I 類環(huán)境取值滿足混凝土保護(hù)層厚度，普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋要求滿足規(guī)范要求，工程的構(gòu)件最小保護(hù)層厚度如下：基礎(chǔ)和樁基承臺(tái)40mm；拱圈、拱上建筑（受力主筋）30mm；人行道構(gòu)建、欄桿（受力主筋） 20mm，箍筋20mm；緣石、中央分隔帶等行車道構(gòu)件30mm；收縮、溫度、分布、防裂等表層鋼筋15mm。

4 結(jié)語

綜合上述，橋梁工程主要采用C30、C40、C50 強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)期、使用壽命為100 年，為了保證橋梁的耐久性，要求盡可能降低水泥中的氯離子含量，控制在0.06%以下。同時(shí)不同摻合料與水泥搭配，需要進(jìn)行一定的復(fù)配試驗(yàn)，遵循相關(guān)技術(shù)和施工規(guī)范，確保水泥性能符合要求。