跨海盾構隧道管片混凝土配合比設計
2017-06-05
1工程簡介
湛江灣跨海盾構隧道是湛江市鑒江供水樞紐工程的一部分，位于湛江灣（又稱廣州灣）最窄處，隧道全長2.75km，由南三島至東海島，橫穿海底，盾構隧道內徑5.4m，外徑6.0m，管片結構厚度450mm，管片強度C55，抗?jié)B等級P12，隧道最大埋深約60m。隧道內鋪2根DN1800輸水管道，該隧道是廣東省內及水利行業(yè)內最大埋深海底隧道。根據(jù)地質勘察資料中SO4-2含量（大于500mg/L）判定，海水對普通水泥具強腐蝕性，有抗海水腐蝕要求[2]。盾構隧道主要置于中粗砂層、粉細砂層、粘土層、砂性粘土層，土壤對結構的腐蝕性較小。
2混凝土配合比原材料選配
跨海過江隧道管片已有很多研究先例[3]，但本工程管片特點和工況復雜，沿用一般工程類型管片配合比生產不能滿足要求，該工程通過參照《混凝土的性能》[4]，結合本工程的特點選用高性能混凝土配合比為“普通硅酸鹽水泥+高爐礦渣粉末+碎石+中砂（天然河砂）+高性能減水劑+防腐阻銹劑”。
2.1水泥
配制高性能混凝土不應采用立窯水泥，不宜選用早強型水泥，采用該硅酸鹽類水泥時，用其配制的混土性能應滿足耐久性要求，宜選用具有較高抗氯離子性能的專用水泥，質量符合GB 175規(guī)定的普通硅酸鹽水泥。該工程使用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，主要成分和檢驗數(shù)據(jù)見表1-3
2.6水
采用地下水拌制混凝土，水質經湛江市衛(wèi)生檢驗部門檢測合格，水中的氯離子含量少于200mg/L。
3管片配合比設計
根據(jù)盾構管片設計強度及抗?jié)B等技術要求，結合施工組織需要，管片混凝土配合比設計需滿足如下要求：（1）水膠比不大于0.35，混凝土坍落度50±20mm，易于澆注和振搗；（2）抗壓強度等級C55；（3）滿足混凝土澆注后6小時達到脫模強度，約20Mpa。（4）、具有高抗?jié)B性；（5）、低堿集料反應性。
3.1工作性能
盾構管片設計厚度450mm，環(huán)向凹凸槽結合，不利于混凝土振搗，以往的配比澆筑管片蜂窩麻面情況嚴重，在蒸養(yǎng)過程中出現(xiàn)裂紋。采用上述配合比施工，混凝土塌落度控制在50±20mm，管片施工外觀質量、可操作性好，無蜂窩麻面，施工效率高（保證一天3套模具6環(huán)管片的產量）。
3.2在工程中應用的效果及檢測
混凝土不同齡期及不同養(yǎng)護條件抗壓強度
注：數(shù)據(jù)由試驗所得，P12抗?jié)B試塊標養(yǎng)代表量45組；同條件養(yǎng)護代表量20組、C55電通量代表量45組。
4結語
經過2011年5月份到2012年9月份1年多時間的管片生產經歷、現(xiàn)場檢測試驗總結證實，C55高性能混凝土成功的解決了湛江灣跨海盾構隧道工程對管片生產必須達到高抗壓、高抗?jié)B、耐防腐、工作性能好的高標準技術要求，為日后高性能混凝土在管片生產中的應用和發(fā)展提供了成功的范例。
參考文獻
[1]《高性能混凝土的研究――高抗?jié)B、低收縮混凝土的配制措施及機理》孫振平，張冠倫，混凝土，1995年06期，TU528
[2]《抗海水腐蝕混凝土應用技術導則》DB44/T566-2008
[3]《混凝土的性能》[英]A・M・內維爾著劉數(shù)華，冷發(fā)光，李新宇，陳霞譯，中國建筑工業(yè)出版社-2011-04-01。
