云南托巴水电站大桥拱箱梁施工中试验的作用

曾 红，刘忠富

（1.华能澜沧江水电股份有限公司托巴水电工程筹建处，云南 迪庆674600；2.中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林 长春130061）

1 工程概况

托巴水电站属一等大（1）型工程，位于云南省迪庆州维西县中路乡的澜沧江干流上，枢纽主要建筑物由挡水建筑物、泄洪建筑物、右岸地下输水发电系统等组成。挡水建筑物采用碾压混凝土重力坝，最大坝高158.0 m。泄洪建筑物包括4 个溢洪表孔和1 个泄洪中孔，下游设置短护坦及护岸。输水发电系统由进水口、引水隧洞、主厂房、主变洞、尾水隧洞、尾水出口等组成，地下厂房安装4台单机容量为350 MW 的混流式机组，工程总装机容量1 400 MW。为满足托巴电站两岸交通的要求，在坝址下游澜沧江干流上修建托巴大桥，设计荷载标准为汽-60 级（挂-300 验算），桥型为上承式箱型拱桥，主拱箱拱轴线为悬链线，拱轴系数m=1.756，主拱箱为横向单箱6 室截面，每箱分5段吊装，每片预制拱箱梁长9.68 m、宽1.58 m、高2.2 m，C40 钢筋混凝土结构。

2 混凝土施工配合比复核与优化

预制拱箱梁混凝土设计标号为C40，原设计配合比为水泥∶砂子∶石子∶水∶聚丙烯纤维∶减水剂=1∶1.53∶2.72∶0.4∶0.009∶0.009，塌落度为10～12 cm，配制强度49.9 MPa，水灰比0.4，砂率36%。对于高性能混凝土，其工作性能是关乎工程进度工程质量的重要指标，因此，配合比复核是非常必要的。根据JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》要求，复核混凝土的配制强度及其他力学性能、拌合物性能、长期性能、和耐久性能是否满足设计要求，经过现场复核混凝土的配制强度为50.1 MPa，达到原设计配制49.9 MPa，砂率由36%提高到37%（规范一级配混凝土36%～38%），而且粗砂细度模数3.1，且7 d 抗压强度46.1 MPa，强度能得到保证。

针对预制拱箱梁施工后表面出现蜂窝麻面现象，由于结构尺寸、配筋率及混凝土中掺加聚丙烯纤维等原因，造成施工难度较大，特别是混凝土浇筑、振捣施工难度大，通过现场拌合物塌落度、和易性来看，聚丙烯纤维掺量影响混凝土拌合物性能，根据其它工程经验，在聚丙烯纤维掺量分别为0.9%，0.6%，0.3%，0%的情况下，进行混凝土拌合物的性能和抗弯拉强度试验。试验结果：在掺量0.3%时混凝土抗弯拉强度提高8.9%，在掺量0.6%时混凝土抗弯拉强度提高9.5%，在聚丙烯纤维混凝土掺量0.9%时混凝土抗弯拉强度提高3.2%，在托巴大桥预制拱箱梁施工中掺加0.9%聚丙烯纤维对混凝土抗折强度提高不大，对混凝土的抗压强度影响较小，后来经过专家开会讨论，取消聚丙烯纤维掺量的混凝土强度也能满足设计要求，见表1。

3 施工原材料的质量控制

严格控制施工原材料质量，施工单位设立工地试验室，负责施工自检，试验项目和频率按照JTG/TF50-2011《公路桥涵施工技术规范》的要求进行，监理单位按照施工自检频率的5%～7%的比例进行平行检测，业主试验中心按照10%的比例进行抽检，共同构成托巴水电站工程质量三级试验检测网络。检测结果施工用的水泥物理力学性能各项指标满足GB175-2007《通用硅酸盐水泥》的要求，比如胶砂3 d 抗折强度为5.0 MPa，28 d抗折强度为7.5 MPa，胶砂3 d 抗压强度为25.2 MPa，28 d 抗压强度为55.8 MPa，检测结果均符合规范要求。施工用的钢筋机械性能指标满足国标GB1499.2-2007《钢筋混凝土用钢第2 部分：热轧带肋钢筋》的要求。现场钢筋焊接接头检测各项指标满足JGJ18-2012《钢筋焊接及验收规程》的要求。施工用的细骨料和粗骨料检测结果各项指标满足JTG/TF50-2011《公路桥涵施工技术规范》的要求。减水剂使用前试验检测结果满足减水率12.8%、泌水率比126%，发现不合格后立即清场，使用新进减水剂，经检测各项指标满足GB8076-2008《混凝土外加剂》的要求，确保施工原材料质量满足规程规范的要求。

表1 预制C40 混凝土强度（不同纤维掺量）对比试验结果

4 施工过程中质量控制

加强对现场浇筑混凝土施工拌合物质量控制，施工期间1～2 h 一次，检查混凝土拌合物的塌落度，以及混凝土拌合物的均匀性，比如棍度、含砂情况、粘聚性、保水性。特别是塌落度的控制，现场试验当混凝土塌落度为8 cm，2 d 混凝土强度为23.5 MPa；当混凝土塌落度为10 cm，2 d 混凝土强度为18.6 MPa；当塌落度为15 cm，2 d 混凝土强度为2.1 MPa。因此，在保证混凝土强度的情况下，现场要控制拌合物的塌落度在9～10 cm，混凝土拆模时间由1 d 改为2 d。根据浇筑完后混凝土的外观质量，现场施工时加强振捣，特别是附着式振捣器要使用，严格按照规范要求进行。

5 试验指导拱箱梁吊装施工

根据《公路工程质量检验评定标准》，结合施工需要，现场取样调整施工配合比后的混凝土试件，在制取6 组与拱箱梁同条件养生的试件，测试成型时间分别为1，2，3，5，7，10 d 的混凝土试件强度，作为吊装施工阶段的强度依据。

参考有关工程经验折减系数按0.73 考虑推算实体结构强度，根据规范JTG/TF50-2011 和设计要求，要在混凝土强度达到设计强度的85%才能进行预制件吊装，现场大桥混凝土拱箱梁设计C40 的85%为34 MPa，因此，根据试验资料，结合现场实际施工质量，混凝土浇筑7 d 后强度达到设计强度的85%，进行拱箱梁吊装施工，见表2。

表2 同条件养生条件下拱箱梁不同龄期的混凝土试件和实体强度

6 拱箱梁施工质量评定

托巴大桥预制拱箱梁混凝土抗压强度质量，评定结果满足JTGF80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》要求，质量评定为合格。2015年1月25日（12 号）拱箱梁施工以后，混凝土强度有很大提高，2月6 号取消聚丙烯纤维以后，混凝土抗压强度有所提高，最大值59.8 MPa，最小值40.7 MPa，总体来看混凝土平均强度52.8 MPa，超出设计要求31.8%，混凝土抗压强度满足设计强度要求，标准差Sn 为8.4 MPa，而且离差系数为0.27较小，说明混凝土质量较好。

7 结 语

试验检测作为桥梁施工质量控制的有效手段，是指对某施工项目或产品进行针对性的检测，同时根据实际检测结果，判断该施工项目或产品的质量，以期满足国家现行规范标准。由此可见，试验检测对施工项目或产品的质量起着直接性的作用。针对公路桥梁施工而言，试验检测作为施工质量控制的重要组成部分，试验资料的科学性往往直接影响着对施工质量的情况，因此，必须重视公路桥梁试验检测拱座，进而实现公路桥梁施工质量的提高。

［1］ 刘娟.关于公路桥梁试验检测技术及应用探究［J］.商品与质量·学术观察，2013（8）：57—58.

［2］ 彭杰.探讨如何提高公路桥梁试验检测水平［J］.城市建设理论研究（电子版），2011（32）：93—94.

［3］ 徐宏峰.在新形势下如何提高工程质量监督水平［J］.山西建筑，2011，37（5）：225—226.

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