12月，在廣東省重點(diǎn)項(xiàng)目中山東部外環(huán)的C段施工現(xiàn)場(chǎng)，中山東環(huán)一期控制性工程——塔高270米的香山大橋南北岸主塔均已實(shí)現(xiàn)合龍，預(yù)計(jì)南北岸主塔將于2023年7月底完成主塔封頂。

 

正在建設(shè)中的國(guó)內(nèi)跨徑最大、橋面最寬的公路用雙層雙向鋼桁架斜拉橋—-香山大橋

 

值得關(guān)注的是，與以往大灣區(qū)跨江跨海“組團(tuán)出道”的眾多超高橋梁均采用河砂混凝土不同，這座雙塔高度相當(dāng)于90層樓高，“比肩”伶仃洋大橋的國(guó)內(nèi)跨徑最大、橋面最寬的公路用雙層雙向鋼桁架斜拉橋，將力爭(zhēng)提高機(jī)制砂混凝土施工在超高索塔應(yīng)用，在保障質(zhì)量前提下，成為更為環(huán)保的機(jī)制砂在超高索塔以及高強(qiáng)混凝土如C70工字梁等施工的“先行先試”。

 

天然河砂長(zhǎng)期以來普遍作為建設(shè)施工的優(yōu)秀原材料。但隨著綠色環(huán)保要求，用于混凝土的河砂已是供不應(yīng)求，價(jià)格猛漲。與此同時(shí)，機(jī)制砂，故名思義是用制砂機(jī)生產(chǎn)制造出來，可以通過控制各種參數(shù)，從而得到質(zhì)量不同的等級(jí)。在交通建設(shè)領(lǐng)域，機(jī)制砂代替河砂用于低碳混凝土，已成為行業(yè)趨勢(shì)。

 

此前，保利長(zhǎng)大已大面積推廣應(yīng)用機(jī)制砂，但在特殊結(jié)構(gòu)物如斜拉橋或懸索橋超高索塔、或者高強(qiáng)混凝土如C70工字梁等施工中鮮有應(yīng)用。對(duì)此保利長(zhǎng)大一公司開展精益管理課題——提高機(jī)制砂在橋梁高標(biāo)號(hào)混凝土施工用砂中的占比。成功開展此課題，可顯著擴(kuò)大機(jī)制砂應(yīng)用范圍并降低施工成本。

 

機(jī)制砂已在高強(qiáng)度C70工字梁得到推廣應(yīng)用

 

保利長(zhǎng)大一公司中山實(shí)驗(yàn)中心主任何濤介紹，目前，整個(gè)華南地區(qū)以及云貴地區(qū)，特大橋的主塔高度超過200米以上的，用純機(jī)制砂非常少。塔高270米的香山大橋采用機(jī)制砂混凝土目前尚屬第一例。

 

在何濤看來，機(jī)制砂與河砂都有巖石分化，最大區(qū)別是如果用放大鏡來看，機(jī)制砂會(huì)有很多棱角，像不規(guī)則形，河砂則像一個(gè)足球，是圓的。由于河沙資源稀缺，且可能會(huì)摻有海沙。海砂里面一些腐蝕性離子，會(huì)把鋼筋腐蝕掉，就像人沒有骨頭一樣了。而機(jī)制砂目前在國(guó)內(nèi)相關(guān)設(shè)備、加工工藝、配套的國(guó)家規(guī)范均已成熟，相比天然河砂，控制起來質(zhì)量更有到保證。

 

因此，集成創(chuàng)新可代替河砂的機(jī)制砂，用于超高索塔成為了現(xiàn)實(shí)的迫切之需。

 

何濤介紹，當(dāng)建高塔時(shí)用混凝土供送，圓的河砂容易滾上去。有棱角的機(jī)制砂雖然會(huì)增強(qiáng)顆粒之間的強(qiáng)度，但流動(dòng)性不好。為此，課題組針對(duì)機(jī)制砂供送的難度，在整個(gè)配合比優(yōu)化的過程中，選取減水外加劑，調(diào)節(jié)混凝土的工作性。另外通過一些復(fù)合摻合料，就像微珠，幫機(jī)制砂潤(rùn)滑一下，解決它的天然缺陷。這種機(jī)制砂不僅能帶來很好的經(jīng)濟(jì)效益，而且批次質(zhì)量比河砂更穩(wěn)定。

 

位于中山的香山大橋?qū)⒘?zhēng)提高機(jī)制砂混凝土施工在超高索塔應(yīng)用

 

例如，常規(guī)機(jī)制砂混凝土在高塔及高標(biāo)號(hào)混凝土應(yīng)用中容易出現(xiàn)和易性差，浮漿較多，高塔泵送泵送損失嚴(yán)重，連續(xù)澆筑質(zhì)量穩(wěn)定性差等不利情況。以泵送損失為例，普通機(jī)制砂混凝土在入泵事坍落度可達(dá)220毫米以上，經(jīng)過高壓泵送后坍落度往往小于160毫米，難以施工。為此，課題組采用優(yōu)質(zhì)自產(chǎn)V7機(jī)制砂，該機(jī)制砂顆粒較常規(guī)工藝機(jī)制砂棱角明顯少，工作性良好。通過調(diào)整減水劑配方、比選膠材組合等方式確定最優(yōu)配合比。調(diào)配了經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)管理人員并全程跟蹤混凝土生產(chǎn)及澆筑質(zhì)量。實(shí)施精益管理后，泵送損失等得到顯著改善，泵送后混凝土坍落度達(dá)200毫米以上，能滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需要。

 

中山東環(huán)C段項(xiàng)目總工程師吳玉賢介紹，機(jī)制砂已在高強(qiáng)度C70工字梁得到推廣應(yīng)用，應(yīng)用混凝土方量達(dá)30萬方，C55混凝土已泵送至180米高度，顯著提高了機(jī)制砂在橋梁高標(biāo)號(hào)混凝土施工用砂的占比。同時(shí)，強(qiáng)度和外觀均能滿足要求，達(dá)到階段性預(yù)期目標(biāo)