西部交通建科技项目.doc

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1、西部交通建设科技项目交通编号：合同号：200131881193单位编号：密级：分类号：巴东长江大桥大体积混凝土防裂与高性能混凝土研究报告（简本）湖北省巴东长江大桥建设开发公司武汉理工大学2004年12月巴东长江大桥大体积混凝土防裂与高性能混凝土研究一、研究背景虽然大多数桥梁的设计寿命在50年甚至100年以上，但是相当一部分桥梁混凝土在3～10年内即开始出现局部开裂、剥落等破坏现象。因此，桥梁混凝土的耐久性越来越受到重视。巴东长江公路大桥是一座特大型桥梁，主桥为五跨连续双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，跨径组合为40+130+388+130+40（m），其上部结构为C

2、60悬浇预应力混凝土边主梁，A型索塔，6#承台以上塔高为212m，居当时同类型桥梁亚洲第一。6#、7#承台均为高6m、长39m、宽24m的钢筋混凝土结构，每个承台混凝土浇筑方量为5616m3。桥面索距8.0m，桥面宽19.0m（不含锚索区），双向四车道，车行道宽16米。桥面铺装层为厚100mm的水泥混凝土。该桥总投资2.97亿元。巴东长江公路大桥的设计使用年限约75~100年。为了达到这一目标，交通部西部交通建设科技项目《巴东长江大桥大体积混凝土防裂与高性能混凝土研究》获得立项（合同编号：200131881193），并由湖北巴东长江大桥建设开发公司和武汉理工大学

3、共同承担。该项目的目的是配制出适合大桥承台、主梁、桥面铺装的设计要求、结构特点和施工条件的高性能混凝土，为西部桥梁建设树立一个示范工程。二、项目的主要研究内容本项目以巴东长江大桥为工程依托，其主要研究内容如下：（一）高性能混凝土配制的技术及原材料优化选择的研究（1）高性能混凝土的配制技术路线，原材料技术要求、配合比设计原则与参数；（2）水泥品种、用量和水胶比（或水灰比）对混凝土拌和物流动性、粘聚性、水化热温升及硬化混凝土强度、收缩、弹性模量的影响的研究；（3）粉煤灰、磨细矿渣及其掺量对混凝土性能影响的对比研究；（4）混凝土外加剂的作用及与水泥、掺合料的兼容性研究

4、；（5）混凝土微观结构分析与混凝土耐久性的关系研究。（二）承台大体积高性能混凝土的配制及防裂技术研究（1）研究适合现场大体积混凝土施工的超缓凝高效减水剂与超低热混凝土配合比，包括混凝土拌和物的和易性能，初、终凝结时间等；（2）混凝土热学性能的研究，包括水化热、绝热温升、导热系数、比热、线膨胀系数等；（3）硬化混凝土性能的研究，包括强度（抗压、抗拉）、弹模、收缩等；（4）现场施工温控防裂措施研究，包括温度场及温度应力场的计算机仿真模拟计算、温控标准和温控措施、现场监测等；（5）施工工艺与降温措施研究。（三）主梁（C60）高强高性能混凝土研究（1）新型高效减水保塑剂

5、的优化选择；（2）适合现场施工的混凝土配合比研究，要求新拌混凝土具有良好的施工性能，坍落度、凝结时间符合施工要求，且坍落度损失小、不离析、不泌水，易于泵送和振捣密实；（3）混凝土的可泵性研究；（4）混凝土强度、弹性模量、绝热温升、收缩、徐变试验；（5）混凝土的耐久性试验与评价；（6）混凝土微观结构分析；（7）混凝土现场施工质量控制及施工工艺研究。（四）桥面铺装高韧性防水高性能混凝土研究（1）桥面铺装受力情况计算机模拟分析；（2）微膨胀剂对混凝土抗渗性及其它性能影响的研究；（3）聚丙烯合成纤维对混凝土韧性和抗冲击性能影响研究；（4）混凝土无机界面剂的研究；（5）桥

6、面铺装混凝土的耐久性研究；（6）桥面铺装混凝土施工工艺研究。三、研究目标该项目研究的主要目标是：针对巴东长江公路大桥在混凝土配制和施工中存在的关键技术问题，提出按照高性能混凝土的设计理念，来配制承台大体积低热防裂高性能混凝土、主梁高强高性能混凝土以及桥面铺装高韧性防水高性能混凝土，以实现巴东长江大桥主体工程混凝土的高性能化，从而保证巴东长江大桥混凝土浇筑的匀质性、强度、收缩开裂和耐久性等质量指标，同时为提高我国桥梁混凝土结构耐久性设计和施工水平提供第一手资料和成功的经验。四、主要研究成果与创新点课题组在广泛调研、考察了许多大型桥梁基础上，深入研究分析巴东长江大桥

7、的承台、主梁、桥面铺装层的设计要求、结构特点、施工条件及其所处的环境，提出了巴东长江大桥在混凝土配制与施工中要解决的关键技术问题。并按照大体积混凝土防裂和高性能混凝土的设计理念，在总结高性能混凝土配制技术及原材料优化选择的基础上，分别研究配制了承台大体积低热防裂高性能混凝土、主梁高强高性能混凝土、桥面铺装高韧性防水高性能混凝土，并在依托工程—巴东长江大桥得以全面应用，圆满完成了项目合同和研究大纲规定的研究任务。经过三年多的研究，取得的主要研究成果与创新点如下：1、项目的主要研究成果（1）制定了高性能混凝土配制的技术路线（低水胶比，掺用高效外加剂和矿物掺合料的复合

8、技术），归纳总结了原材料