（中交四公局第一工程有限公司，北京 100020）

本研究以松通高速公路一工區(qū)項(xiàng)目為依托，該項(xiàng)目路線全長(zhǎng)30km，路基寬27m，其中，大橋314米/2座、中橋288米/4座、小橋123米/4座、通道248米/8座、天橋1891米/16座、匝道橋1109.5米/5座。主線橋梁的護(hù)欄底座、伸縮縫以及墻式護(hù)欄均涉及到抗凍混凝土的設(shè)計(jì)，且設(shè)計(jì)方案對(duì)混凝土的材料質(zhì)量做出了明確要求，并制定了完善的施工工藝。例如，墻式護(hù)欄混凝土內(nèi)側(cè)應(yīng)采用透水模板布進(jìn)行處理等。本文主要對(duì)項(xiàng)目所得結(jié)論進(jìn)行普及推廣，以期對(duì)同類施工項(xiàng)目有所啟發(fā)。

一、設(shè)計(jì)要求

粗集料：優(yōu)先選用玄武巖、安山巖等偏堿性巖石，且?guī)r石潔凈、質(zhì)地均勻，具有級(jí)配良好的碎石，不得含有泥塊。

細(xì)集料：選用天然潔凈的河砂。

水泥：選用礦物外摻料為硅灰，且強(qiáng)度等級(jí)在42.5以上的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。

減水劑：選用具有引氣功能的聚羧酸高效減水劑，禁止使用萘系減水劑。

引氣劑：選用三萜皂苷、松香熱聚物類或改性松香皂類作為引氣劑。

二、抗凍混凝土配合比優(yōu)化

通過(guò)大量的室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，研究組按照設(shè)計(jì)要求開展了C30、C40、C50抗凍混凝土配合比的優(yōu)化設(shè)計(jì)，并確定了摻配比例。

（一）C30抗凍混凝土配合比優(yōu)化

水泥選用吉林亞泰P.O42.5；細(xì)集料采用潔凈河砂（中砂），細(xì)度模數(shù)為2.7；粗集料為粒徑低于31.5mm的玄武巖，確定粗集料級(jí)配應(yīng)當(dāng)使用最大容量法，比例分三檔：4.75～9.5mm：9.5～19mm：19～31.5mm=21:59:20；外加劑采用引氣減水復(fù)合型外加劑；硅灰采用SF94型硅灰，摻量為5.2%；按照最大緊方密度法確定C30抗凍混凝土砂率為42%，基準(zhǔn)水膠比為0.42，實(shí)測(cè)坍落度200mm，表觀密度2400kg/m3，C30抗凍混凝土配合比如表1所示。

表1.C30抗凍混凝土配合比

（二）C40抗凍混凝土配合比優(yōu)化

C40抗凍混凝土與C30抗凍混凝土所用原材料均一致，僅調(diào)整了一部分材料的指標(biāo)，包括水膠比和相關(guān)膠凝材料的使用劑量等，C40抗凍混凝土配合比如表2所示。通過(guò)試驗(yàn)得出，7d時(shí)C40抗凍混凝土的抗壓強(qiáng)度達(dá)到41.2MPa，28d時(shí)其強(qiáng)度達(dá)到49.7MPa。

表2.C40抗凍混凝土配合比

（三）C50抗凍混凝土配合比優(yōu)化

由于項(xiàng)目沿線性能優(yōu)良的一級(jí)粉煤灰較少，因此，在進(jìn)行C50抗凍混凝土配合比優(yōu)化時(shí)，將硅灰作為摻和料。同時(shí)，將實(shí)測(cè)坍落度控制在190mm以內(nèi)，將最大粒徑控制在19mm以內(nèi)，將表觀密度控制在2450kg/m3，C50抗凍混凝土配合比如表3所示。通過(guò)試驗(yàn)得出，7d時(shí)C50抗凍混凝土的強(qiáng)度為52.4MPa，28d時(shí)其強(qiáng)度達(dá)到60.8MPa。

表3.C50抗凍混凝土配合比

三、混凝土抗凍輔助措施

（一）硅烷浸漬

根據(jù)設(shè)計(jì)要求及試驗(yàn)分析，松通高速公路的相關(guān)構(gòu)造通過(guò)硅烷浸漬。該物質(zhì)的主要原料為異丁烯三乙氧基硅烷（占比超98.9%），在配制過(guò)程中，要嚴(yán)格把控可水解氯化物、硅氧烷的含量，將其占比分別控制在0.01%、0.3%以內(nèi)。此外，還要按照相關(guān)要求保存硅烷浸漬材料，將其密封并存放于陰涼處，以免影響使用性能。

在使用硅烷浸漬材料時(shí)，務(wù)必遵循以下要求：確保施工專用架的安全性，檢查各焊接口有無(wú)損壞，且焊縫高度不低于較薄構(gòu)件的厚度；確保欄桿的焊接質(zhì)量，注意把控欄桿的高度，確保其高于90cm；每完成500m2的硅烷浸漬施工，同步對(duì)一組箱梁濕接縫混凝土試塊進(jìn)行浸漬，該試塊噴涂面的處理與同梁體的硅烷浸漬要求相同，處理完成后，將試塊放置在相應(yīng)的硅烷浸漬施工范圍內(nèi)，并與箱梁同條件養(yǎng)護(hù)。在試塊上做好標(biāo)記，以便后期檢測(cè)。

（二）透水模板布

選用的透水模板布應(yīng)該符合規(guī)范要求，該措施的工藝流程為：清理模板表面→噴涂膠水→粘貼模板布→邊緣固定及搭縫處理→模板安裝→混凝土澆筑→拆除模板→清水沖洗表面→后續(xù)施工。在施工過(guò)程中，還應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：依照模板尺寸裁剪模板布，預(yù)留5cm排水處；待膠水成無(wú)色狀時(shí)再粘合；粘貼務(wù)必迅速、準(zhǔn)確，每5m in至少粘貼2m；施工前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

四、結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目位于地勢(shì)平坦的松嫩平原，工程涉及區(qū)域大多數(shù)為旱田。高速公路沿線構(gòu)造物數(shù)量龐大，全線主線橋梁構(gòu)件的水泥混凝土均采用抗凍混凝土設(shè)計(jì)與施工。通過(guò)雙摻粉煤灰、硅灰提升混凝土的抗凍性能，一方面可以降低工程造價(jià)，大幅壓縮施工成本；另一方面，水泥混凝土抗凍技術(shù)的實(shí)施，可明顯延長(zhǎng)橋梁構(gòu)造物表面凍融敏感部位的水泥混凝土使用壽命，預(yù)計(jì)工程運(yùn)營(yíng)期內(nèi)，可節(jié)省維修與養(yǎng)護(hù)費(fèi)用12%以上。

總體而言，該工藝在經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會(huì)效益方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。大量粉煤灰被應(yīng)用于施工項(xiàng)目后，為電廠節(jié)約了占地費(fèi)用和倒運(yùn)費(fèi)，具有顯著的間接經(jīng)濟(jì)效益；道路沿線豐富的工業(yè)廢材成為生產(chǎn)礦物超細(xì)粉的優(yōu)質(zhì)原材料，改善了生態(tài)環(huán)境，取得了良好的生態(tài)效益；使用后，橋涵構(gòu)造物的抗凍性能得到提升，沿線設(shè)施的景觀得到改善，具有重要的社會(huì)效益。