摘 要：
青海循隆黄河大桥为钢管混凝土拱桥，拱肋管内混凝土设计为C50高性能自密实微膨胀混凝土，采用泵送法施工。根据自密实混凝土配合比设计的方法和原理，通过对不同水灰比、含砂率以及不同矿粉、膨胀剂用量的配合比进行试验研究，配制出符合工程需求的施工配合比。在青海循隆黄河大桥的实际工程应用中证明，钢管内的混凝土工作性能良好，强度达到要求，混凝土与钢管接触紧密，能全面满足实际工程的要求。
关键词：钢管混凝土；高性能混凝土；配合比设计；
1前言
钢管混凝土组合结构的优点在大跨度桥梁已得到了证明，对桥梁建筑事业的进步起到了很大的推动作用。管内高性能混凝土的配制是钢管混凝土拱桥施工的关键技术之一，为了保证钢管混凝土的工作性能，往往要求管内核心混凝土具有微膨胀性能，同时为便于钢管混凝土浇注，满足施工工艺，还要求混凝土具有早期强度高、坍落度大、缓凝、低热、自密实及可泵性好等性能。管内高性能混凝土配合比设计是一个复杂的过程，目前还没有统一的配合比设计方法。选择合适的原材料，优化配合比参数，是目前管内高性能混凝土配合比设计较合理的途径。本文以青海循隆黄河大桥为工程背景，总结以往经验，研制出符合工程需要的配合比。
2工程概况
青海循隆黄河大桥是国家高速公路网青海地区循隆公路重要桥梁工程，主桥钢管混凝土中承式拱桥，采用无支架缆索法吊运和斜拉扣挂悬拼法安装钢管拱肋，泵送混凝土技术灌注管内混凝土。
3管内混凝土配合比设计的原理和思路
3.1配合比设计原理
钢管混凝土拱桥拱肋管内混凝土是一种自密实微膨胀混凝土，还必须具有良好的工作性能，较大的坍落度和扩展度，不泌水，稳定性好，不离析。一般情况下通过增加用水量来增大坍落度和扩展度，以使混凝土具有良好的流动性。但是，用水量大易导致混凝土强度降低、难以达到设计要求，同时使混凝土的收缩变形大从而产生脱空等病害；用水量大，还需相应地增加水泥用量，从而使混凝土的水化热变大，容易导致开裂、脱黏等问题的产生。因此，为达到高强混凝土的要求，必须掺加减水剂等外加剂来提高混凝土的工作性。
3.2配合比设计思路
钢管混凝土拱桥拱肋管内混凝土由于其高强、微膨胀等物理力学性能的要求，配合比设计较为复杂，还没有形成一套较为完整的、切实可行的设计方法。参照已有的工程实践，选择合适的参数，可以有效地减少试验试配的工作量。本次混凝土配合比设计的工作流程为：原材料试验→水泥与外加剂的适应性试验→水灰比、砂率、粉煤灰掺量、膨胀剂掺量影响因素试验及分析→推荐最佳配合比→最佳配合比混凝土性能指标试验→施工配合比微调。
4原材料选择
参考以往的工程经验，经过水泥、高效减水剂、膨胀剂等原材料相容性系统实验研究，并考虑混凝土强度、坍落度、坍落度经时损失、微膨胀性能及经济指标，选择原材料如下。
4.1水泥：采用水泥：祁连山PⅡ42.5，各项性能指标符合《通用硅酸盐水泥》（GB-）的规定；
4.2细骨料：采用青海黄河砂，为中粗砂，细度模数2.6～2.9，含泥量＜2％，泥块含量＜１％，级配符合Ⅱ区要求。
4.3粗骨料：采用海东地区5～25mm连续级配碎石，含泥量＜1％，泥块含量≤0.5％，针片状含量＜5％，小于2.5mm颗粒含量≤5％。
4.4矿粉：采用西宁特钢S95级矿粉。技术指标符合要求。
4.5外加剂：选用苏州弗克聚羧酸高性能减水剂RX-1-，（减水剂配方：5H：，LV：LV::，PN-99:25，PN-:25，BS16：15，QQ-3：0.8，FK：0.4）符合《混凝土外加剂》(GB-8)的规定。
4.6膨胀剂：选用河北同邦高性能混凝土膨胀剂，28ｄ水中胶砂限制膨胀率≤0.1％，符合《混凝土外加剂》要求。
5管内混凝土配合比设计
5.1试验设计
结合以往类似工程的实践经验，选取水灰比（W/C）、砂率、矿粉掺量和膨胀剂掺量作为管内混凝土配合比设计时的考察因素。分析相关性，水灰比对坍落度和混凝土强度的影响都最大，即：随着水灰比增大，坍落度线性增大、混凝土强度则减小；砂率、粉煤灰掺量和膨胀剂掺量的影响则较小。
5.2配合比初选、配合比确定及混凝土性能
根据以上试验结果及分析，结合以往类似工程的经验，在初步确定的配合比基础上，进行一定数量的补充试验，得出试验室推荐的最佳配合比，选定管内C50混凝土配合比，管内C50混凝土配合比Kg／M3，水泥：水：矿粉：膨胀剂：砂：石：减水剂=:：:50:::6.46
6最佳配合比混凝土性能
按最佳配合比配制的混凝土的部分性能试验结果。该配合比下混凝土水胶比为0.31，含气量测定平均值为2.5％，均满足相应规范的要求。坍落度、扩展度经时损失测试结果，混凝土坍落度和扩展度经时损失规律比较一致，在3ｈ内无损失，5ｈ内无损失小于3mm。初凝时间大于15h，混凝土的流动度经时损失性能可以满足施工的要求。
7工程应用情况
按照上述配合比拌制的高性能自密实混凝土，应用于青海循隆黄河大桥的管内混凝土灌注施工，缓凝、微膨胀、后期强度等各项性能和指标都满足设计要求，泵送过程顺利，完成灌注后的敲击检查和超声波检测结果显示拱肋钢管混凝土密实，达到设计要求。所配制的C50管内混凝土整体应用是成功的。
8结语
通过对青海循隆黄河大桥C50高性能混凝土进行配合比设计，从试验情况和工程应用结果分析，得到以下结论。
⑴在各种影响因素中，水灰比对坍落度和混凝土强度的影响是最大的，砂率、矿粉掺量和膨胀剂掺量的影响相对较小。
⑵混凝土配合比配置的混凝土，能全面满足青海循隆黄河大桥C50混凝土的设计和施工要求。
⑶青海循隆黄河大桥C50混凝土的配合比设计和工程应用的成功经验可以为同类型工程借鉴，也为完善高性能自密实钢管混凝土配合比设计方法提供了参考。
参考文献
[1]何廷树．混凝土外加剂．陕西科学技术出版社．3．