无砂透水混凝土在改扩建工程桥涵台背回填中的应用

2022-03-06甘金生保利长大工程有限公司

珠江水运 2022年3期

甘金生保利长大工程有限公司

1.研究背景

柳南高速公路是泉州至南宁高速公路（G72）的重要组成部分，经过十几年的运营，路线交通量急剧增加，部分路段已趋饱和。项目位于广西中南部的桂中盆地及其边缘，地势除中部较高外，总体比较平缓，工程是将原高速公路四车道改扩建为八车道，采用两侧路基拼宽处理。

原高速公路已运营十几年，旧路基工后沉降基本趋于稳定，拼宽段路基施工多措并举减少工后沉降，但桥涵台背短且窄，若采用常规的级配碎石填筑，压实设备难以展开易形成漏压区，施工质量不易控制，影响建成通车后行车的舒适度，且施工周期长会带来更大的涉路施工安全隐患，因此，快速优质地进行桥涵台背回填是改扩建工程中一个关键控制点。为解决这一难题，确保桥涵台背回填质量，提高施工效率，缩短台背回填施工时间，拟采用无砂透水混凝土进行桥涵台背回填，结合施工工艺研究其密度、强度、透水性、孔隙率等路用指标，并通过现场施工分析验证其可行性。

2.原材料的选用及配合比试验

2.1 原材料的选用

①水泥。水泥采用广西华润红水河水泥有限公司红水河牌P▪O42.5型普通硅酸盐水泥，其检测指标如表1所示。

表1 水泥的常规检测指标

②粗集料。粗集料采用广西宾阳县金天地石场生产碎石，碎石满足质地坚硬、耐久、洁净、密实等要求，由4.75～9.5、9.5～19、19～31.5三级石料按1:2:2比例掺配而成级配碎石，粗集料的指标要求及检测结果如表2所示。

表2 粗骨料的指标要求及检测结果

2.2 无砂透水混凝土配合比试验

C 15 无砂透水混凝土配合比的主要技术指标要求：①透水系统（15℃）≥0.5mm/s；②连续孔隙率≥10%；③28天抗压强度≥15MPa；④每立方米透水混凝土中胶凝材料推荐用量为300kg～400kg，水胶比为0.30～0.40。

根据设计及标准化管理相关要求，在保证混凝土和易性的前提下采取最小水泥用量300kg进行混凝土配合比设计，通过改变水胶比进行室内配比试验，水胶比分别为0.3、0.35、0.4。具体配合比见表3。

根据表3中的混凝土配合比设计，针对不同水胶比进行试拌，并根据现场夯实施工工艺分别采用钢钎插捣和铁锹拍打方式装入试模成型。采用钢钎插捣成型方式，入模分两层，每层分别插捣次数为20次、25次、30次；采用铁锹拍打成型方式，一次性入模分，分别插捣次数为10次、15次、20次。对混凝土强度、孔隙率和透水性进行了试验，其检测结果如表4、表5、表6所示。

表3 无砂透水混凝土配合比

表4 水胶比为0.3的无砂透水混凝土配合比检测情况

表5 水胶比为0.35的无砂透水混凝土配合比检测情况

表6 水胶比为0.4的无砂透水混凝土配合比检测情况

3.试验结果分析

从试件外观分析，采用钢钎插捣成型方式，随着插捣次数增加，试件逐步密实，再增加插捣次数，水泥浆逐步流向底部，导致上部水泥净浆偏少，碎石呈现较为松散状态，抗压强度出现较大减少且透水性也受一定影响。采用铁锹拍打成型方式，随着拍打次数增加，试件逐步密实，水泥浆有流向底部趋势但是不明显，试件整体较均匀。

从试验结果可以看出，随着水胶比的下降，混凝土强度增高，但是透水性及孔隙率和透水性降低。通过试验数据，水胶比为0.35和0.30时，采用钢钎插捣密实时，插捣次数控制在25次左右；或采用铁锹拍打密实时，拍打次数控制在20次左右时，混凝土的强度、孔隙率、透水性均满足设计要求，考虑混凝土的和易性，施工现场采用0.35水胶比进行施工。