建材与装饰２００８年７月施工技术
高性能混凝土的应用
应文赞
（厦门高诚信建设监理有限公司）
摘
随着时间的推移，混凝土由于受到外要：目前我国的桥梁工程建设绝大多数是以钢筋混凝土和预应力混凝土为主的结构形式，
来荷载及有害环境侵蚀，混凝土结构会产生损伤和劣化，严重影响结构的耐久性。本文分析了目前桥梁结构耐久性的影响因素，提出了确
保混凝土桥梁结构耐久性高性能混凝土的应用。
结构；耐久性；高性能混凝土关键词：桥梁工程；
１前言
在我国当前的大规模基础设施建设中，混凝土是目前桥梁当年钢筋混凝结构所使用的重要材料。据美国１９８８年的统计，
土腐蚀破坏的修复费为２５００亿美元，其中桥梁修复费为１５５０
亿美元，是这些桥初建费用的４倍；而在我国因腐蚀引起的结构破坏问题同样严重，由于耐久性问题带来经济损失巨大，桥梁结构耐久性的现状不容乐观，为什么混凝土结构劣化得如此迅速？以往大家将其归结为施工质量出现问题，但根据多年的总结，当结构受到环境、有害化学物质的侵蚀，和荷载等外来作用，同时材料的自身性能不断退化，从而导致结构各部分劣化，达不到设计使用年限的要求，使得混凝土结构的耐久性达不到使用要求，特别是处于海洋环境中工作的桥梁和海港工程，位于水位变动区和浪溅区的部位影响尤其严重。随着基础建设的高速发展，土木工程建设的质量要求越来越高，因此怎样解决结构的耐久性问题是当前我们工程建设者所要解决的首要问题。
程界的关注，交通部根据对沿海码头耐久性问题的调查研究结果，制订了《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》ＪＴＪ２７５－２０００，使结构耐久性问题以技术标准的形式得以确定，对提高海港工程的耐久性发挥了重要作用，目前桥梁工程也在逐步使用和借鉴
《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》。目前已出现了多种非常有效的提高结构耐久性的方法，主要技术手段有以下几种：
３．１高性能海工混凝土
其技术途径是采用优质矿物掺和料和新型高效减水剂复合，配以与之相适应的水泥和级配良好的粗细骨料，形成低水胶比，低缺陷，高密实、高耐久的混凝土材料。
３．２提高混凝土保护层厚度
但是保护层厚度并不能不受限制的任意增加，当保护层厚度过厚时，由于混凝土材料的收缩会导致混凝土出现裂缝。
３．３混凝土表面防护涂层
混凝土表面防护涂层是阻止腐蚀介质进入混凝土的第一道防线，混凝土养护完毕后进行表面预处理后再进行涂装，既不影响熟化期混凝土的排水、排气，也能有效阻止腐蚀介质在混凝土使用过程中侵入。他具有装饰作用、防水作用、防潮作用及防腐蚀作用。
２影响混凝土耐久性的因素
目前影响混凝土耐久性的因素主要有环境因素、材料因素和结构因素等几个层次方面的影响。
２．１环境因素影响
环境因素主要为大气环境中的二氧化碳、汽车尾气等影响；
海洋环境中的氯离子；工业环境中的废水等。
３．４涂层钢筋
目前在海工如环氧涂层环氧涂层钢筋，但是在施工过程中对环氧涂层钢筋的保护要求极其严格，加大了施工难度，成本的增加也是其应用受到制约。
２．２材料因素影响
材料因素主要为混凝土碳化、氯离子渗透腐蚀、冻融破坏、碱集料反应、钢筋腐蚀等。
在第二届国际混凝土耐久性会议上，“当今Ｍｅｈｔａ教授指出：世界混凝土破坏原因，按递减顺序是：钢筋腐蚀、冻害、物理化学作用”。他明确地将“钢筋腐蚀”排在影响混凝土耐久性因素的首位。而来自海洋环境的氯盐和用于化冰雪的除冰盐，又是造成钢筋腐蚀的主要原因。
３．５阻锈剂
阻锈剂通过提高氯离子促使钢筋腐蚀的临界浓度来稳定钢筋表面的氧化物保护膜，从而延长钢筋混凝土的使用寿命。
３．６桥面防水层
混凝土桥面漏水会腐蚀钢筋，降低混凝土强度，缩短结构的使用寿命，所以设置防水层可以有效防止漏水现象的发生。
３．７阴极保护
该方法是给钢铁表面以适当的阴极电流，通过极化作用，使之原来存在的电位差消失，抑制钢铁的离子化过程，从而达到防止腐蚀的效果，使钢结构达到无期限保护。
２．３结构因素影响
受弯拉构件由于设计或施工原因出现结构裂缝，这些裂缝可能成为离子在混凝土与钢筋表面之间迁移的必要通道。
２．４其他因素
混凝土的收缩徐变、混凝土的养护不到位等都会影响到混凝土的耐久性。
４高性能混凝土的应用实例
４．１结构形式及环境
某大桥位于福建闽东海域，为福宁高速公路上一座跨海大桥，桥面净宽１１．０ｍ，分左右两幅，左幅长２５２．０２ｍ，右幅长，平面位于Ｒ－２４９．５８ｍ。整座大桥与怀溪海湾水流夹角６０°
・１４９・
３解决耐久性方面的措施
从上世纪８０年代以来对混凝土耐久性技术开始受到国内工
施工技术
纵面位于Ｒ－１２０００ｍ凸曲线上，采用弯桥２５００ｍ左偏圆曲线上，
桩柱式基础，其中桩折做，桥面圆顺。主跨为３×４０ｍＴ形组合梁，基为Ｃ３５，墩柱及盖梁为Ｃ４０，桥面铺装为Ｃ５０。大桥地处欧亚大陆东南缘，属热带海洋性气候，常年高温、湿度大、季侯风强烈，
为潮汐浅海；杯溪每天潮水涨落两次，涨落时间每天推后１ｈ，半月一次大潮位，每月的初一、十五前后３ｄ为大潮，水位标高为
其中４＃、都在潮水影响区范围内，６．３ｍ，５＃、６＃墩为主跨墩，６＃墩位水最深，退潮时水深３．５ｍ左右。海水对混凝土具有中等－强结晶类腐蚀及强结晶分解复合类腐蚀。
建材与装饰２００８年７月
龄期来评定抗氯离子渗透性和氯离子扩散系数耐久性指标。
根据设计单位提出的该大桥强度等级要求、施工工艺环境条件及对混凝土提出具体的耐久性要求，表１列出了混凝土结构的耐久性设计参数。
表１大桥桩基混凝土耐久性设计基本参数要求
部位
等级桩基Ｃ３５
所处环境
材料用量胶比性（９０ｄ龄期）数（９０ｄ龄期）
０．４００．４００．３５
≤１４０℃≤１１０℃≤１００℃
≤３．０×１０－１２ｍ２／ｓ≤２．５×１０－１２ｍ２／ｓ≤１．５×１０－１２ｍ２／ｓ
４００ｋｇ／ｍ３
位变动区
墩柱Ｃ４０水位变动区、浪溅区４００ｋｇ／ｍ３Ｔ梁
Ｃ５０
大气区
４５０ｋｇ／ｍ３
４．２耐久性设计技术措施
在海洋环境下结构混凝土的腐蚀主要由钢筋锈蚀、盐类侵
蚀、溶蚀和碱－集料反应等因素造成。闽东地区处于热带地区，所以冻融破坏可不予考虑；根据试验表明福建地区的粗骨料不存这样钢筋锈蚀破坏就成为最主要的因素；根据在碱－集料反应，
著名混凝土专家美国加州大学伯克利分校的Ｐ．Ｋ．Ｍｅｈｔａ教授的研究，混凝土结构破坏的原因首先是钢筋腐蚀，所以我们分析在海洋环境下导致混凝土结构中钢筋锈蚀破坏的主要因素是氯离子渗透进入混凝土中，促使钢筋产生电化学腐蚀，引起混凝土膨胀开裂，严重影响结构物使用寿命；该大桥工程结构混凝土设计
要求１００年内结构钢筋不发生锈蚀，达到这一基准期为１００年，
目标采取的措施之一是提高混凝土的密实性、降低其氯离子扩散系数，从根本上提高混凝土本身的护筋性能。
该大桥混凝土结构耐久性方案的设计遵循的基本方案是：
混凝土结构耐久性基本措施是采用高性能混凝土。高性（１）
能混凝土是采用矿物掺和料和高效减水剂，采用低水胶比、高密实的混凝土材料，极大地改善了混凝土的颗粒级配，使混凝土达到前所未有的致密性和抗渗性，氯离子扩散系数可比普通混凝
土显著降低。
（２）限制混凝土中胶凝材料的最低和最高用量，为此应特别重视混凝土集料的全级配设计及粗集料的粒形要求。
（３）注重改善骨料的质量，通过改进加工设施等条件，提高其粒形和级配品质参数，减小空隙率并优化配合比设计方法，严格控制混凝土单位用水量，提高混凝土拌合物，控制初凝时间，尽量减小和消除离析、泌水现象，从而大幅度改善混凝土的匀质性，加强界面薄弱环节。在满足单方混凝土中胶凝材料最低用量要求的前提下，（４）
尽可能降低胶凝材料中的硅酸盐水泥用量。
（５）粉煤灰、火山灰及粒化高炉矿渣等混合材料作为水泥代替材料或混凝土拌和物的填充材料掺于硅酸盐水泥普通水泥或其他水泥配制的混凝土拌和物中时，其掺量应通过试验确定，用于代替水泥时的掺量不应大于现行国家标准ＧＢ１３４４－１９９９的规定。依据混凝土构件所处结构部位及使用环境条件，采用必（６）
要的补充防腐措施，如加大保护层厚度、内掺聚丙烯纤维、桩基保留永久钢护筒等措施，在保证施工质量和砂石料的前提下，混凝土结构的耐久性将可以达到设计要求。
为保证该大桥混凝土结构的耐久性，我们采取了以高性能混凝土为主导的耐久性技术方案，对结构混凝土进行了研究，矿渣、粉煤灰混凝土力学性能属于普通混凝土的范畴，因此其强度保证率、标准差等指标亦参照普通混凝土的相关标准规范取值，为发挥矿渣粉后期强度高和高密实度性能的技术特点，我们按照９０ｄ・１５０・
４．３试验方案和主要试验方法
我们针对该大桥大桥进行了高性能混凝土的试验研究，主要需要试验项目及试验方法如下：
（１）混凝土抗压强度；《普通混凝土力学性能试验方法》
ＧＢＪ８１－８５测定。
（２）抗氯离子渗透性（以９０ｄ试验结果作为评定）；《海港工程防腐蚀技术规范》（ＪＴＪ２７０－２０００）附录Ｂ试验方法。
（３）氯离子扩散系数（以龄期９０ｄ试验结果作为评定）；采用《混凝土结构耐久ＲＣＭ法即ＤｕｒａＣｒｅｔｅ非稳态电迁移试验方法；性设计与施工指南》（ＣＣＥＳ０１－２００４）附录Ｂ１混凝土氯离子扩散系数快速测定的ＲＣＭ法测定。
４．４混凝土配合比设计
我们针对处于水下区的桩基Ｃ３５和水位变动区、浪溅区的墩柱Ｃ４０进行了高性能混凝土配合比的试验研究工作，混凝土配合比见表２。
表２混凝土配合比
编号Ｃ３５ＩＣ４０Ｉ
掺合料类型无添加物无添加物
水胶比０．３９０．３６０．４００．３３
每立方混凝土材料用量（ｋｇ／ｍ３）水泥粉煤灰３７２２２９４３８２５８
０６３０９１
矿粉０１５７０１１０
碎石６６６７４５１２０８６８５
砂１０３５９８３６７９１０７０
外加剂７．５２９．８８８．７６７．３４
Ｃ３５ＩＩ添加粉煤灰和矿粉Ｃ４０ＩＩ添加粉煤灰和矿粉
混凝土的物理力学性能及耐久性能试验结果如表３所示：
表３混凝土配合比性能试验结果数据对比
混凝土抗压强度（ＭＰａ）电通量（Ｃ）氯离子扩散系数（×１０－１２ｍ２／ｓ）Ｃ３５ＩＣ３５ＩＩＣ４０ＩＣ４０ＩＩ
５１．０６０．５５７．３６８．７
１４５３５４１１１２６４５９
２．９８１．８５２．０３１．２７
备注考虑到矿粉及粉
煤灰的后滞效应，电通量及氯离子扩散系数为９０ｄ时的测试值
通过配合比的对比，我们可以看出与普通混凝土相比较，通过大掺量的混凝土具有优良的工作性能和较高的耐久性能，使混凝土达到前所未有的致密性和抗渗性，尤其是其耐海水腐蚀性能，氯离子扩散系数可比普通混凝土显著降低。
４．５高性能混凝土配合比设计原则及性能
高性能混凝土应具有“安全性、耐久性、工作性、经济性及环保性”：（１）安全性：对结构设计者而言，安全性为配比比设计的最高准则，但安全性绝不是越高越好，而是以设计强度为基本要求，所以在配比设计上，只要满足设计强度即可。
（２）耐久性：在传统的设计规范中，是以水灰比和水泥用量來考量混凝土的耐久性，在《海港工程防腐蚀技术规范》（ＪＴＪ２７０－２０００）中特別以水胶比和胶凝材料用量來规范混凝土强度，以期获得混凝土的耐久性。
建材与装饰２００８年７月施工技术
关于人工挖孔桩施工控制措施的探讨
陈劲
（贵州省六盘水市规划设计院）
摘
对人工挖孔桩的施工方案进行了相关分析探讨，并重点论述了人工挖孔桩施工中的主要控要：本文从人工挖孔桩的应用出发，
制措施。
人工挖孔桩；施工；控制措施关键词：高层建筑；
引言
由于人工挖孔桩具有单桩承载力高、工程造价低、可多桩同时施工、施工机具简单、作业面积大、施工速度相对较快、工期短、无噪声或噪声低等优点，在城市高层建筑领域得到了较为广泛的应用。但人工挖孔桩也有一定的局限性，在地下水位以上的粘土、亚粘土、含少量砂卵石的粘土层，特别是黄土层中，其干作业成孔较为理想；而对于软土、流沙、地下水位较高、涌水量大的土层则不宜选用。另外，人工挖孔扩底灌注桩孔内开挖条件差，
强度大，施工过程中经常发生安全事故，在人工挖孔扩底灌注桩的工程管理实践中，需要采用较为合理的安全和质量控制措施，才能取得良好的效果。
济；对于个别超过１５ｍ的挖孔桩，则采用电动葫芦提升挖土，可以有效地保证施工工期。
淤泥、流沙的开挖方法２．１粘土、
对于孔内的粘土、淤泥、流沙层，可用铁铲、锄头开挖。孔内
挖土采取分段开挖方式，对于粘土层，一般０．８～１．０ｍ为一个施工段，做完混凝土护壁，待其有一定强度后，才能进入下一施工段；对于淤泥、流沙层，一般０．４～应采用钢０．５ｍ为一个施工段，筋混凝土护壁，护壁一般施工至中风化岩面，微风化岩层不需另加混凝土护壁。
中风化岩层的开挖方法２．２强风化岩层、
由于强风化岩层、中风化岩层的厚度较厚（最厚之处达６ｍ），为了加快施工进度，采用风镐开挖，由燃油空压机或电动空压机供应压缩空气。
１工程简述
某商业居住综合楼占地面积为１００００ｍ２，主楼２０层，裙楼
地上８层），基础离周围居民楼最近处为１０层（其中地下２层、
粉质粘土（砂层）及砾砂岩层，设计采用２０６１５ｍ。基础位于粘土、
根Φ人工挖孔桩圬工数１０００ｍｍ～Φ２２００ｍｍ不等的人工挖孔桩，量１０３１４ｍ３；设计要求单桩深度≮８．０ｍ，桩底嵌入微风化岩层深度≮２．０ｍ。
２．３坚硬致密微风化岩层的开挖方法
设计要求人工挖孔桩进入微风化岩层≥２０００ｍｍ，由于基岩
为红色砂岩，致密、坚硬，硬度系数ｆ在１０左右。如果采用风镐难以满足合同工期要求。根据开挖，每天只能下挖１００～２００ｍｍ，实践经验和充分论证，决定采用毫秒微差的爆破技术进行爆破。
３施工的主要控制措施
３．１成孔质量控制
（１）依据建筑物测量控制网资料和桩位平面布置图，测定桩位方格控制网和高程基准点，用十字交叉法定出孔桩中心，确定桩位中心。以桩位中心为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画
２施工方案的选择
根据设计图纸和地质资料，该工程人工桩孔深大多在８～施工方案主要考虑成孔方法及提升设备的选择。根据强度１６ｍ，
要求，该工程采用人力手摇绞车，既能满足施工要求，又比较经
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（３）工作性：高性能混凝土具有良好的工作性能、易施工，可最大限度保障混凝土的品质。
（４）经济性：高性能混凝土的经济性表现在节约水泥用量，消化电厂、炼钢厂的衍生物粉煤灰和矿粉等；从材料的观点來看，其改善混凝土工作性、提高混凝土强度和耐久性等方面所得到的效益。
环保性：高性能混凝土充分利用电厂、炼钢厂的衍生物（５）
粉煤灰和矿粉等材料，无形中可以使原来这些可能污染物质转变为资源，可以减少资源的耗费，从长远来看符合可持续发展的观点。
混凝土耐久性的因素是混凝土的氯离子渗透速度导致钢筋腐蚀。针对这情况，并考虑原材料、施工工艺及经济上的合理性等原因，我们采用了两种配合比进行对比试验，通过试验结果数据对比表明，大掺量的掺和料可以提高混凝土的密实性和抗氯离
子渗透性能。我们通过以高性能混凝土技术为核心的耐久性方案研究，证明了高性能混凝土可以从根本上降低了混凝土的氯离子扩散系数，提高了混凝土的护筋性能，确保了高性能混凝土的质量符合耐久性设计的要求，并且它所具有经济性和环保性应在今后的工程中值得大力推广。
参考文献
《海港工程防腐蚀技术规范》（ＪＴＪ２７０－２０００）［１］．《混凝土结构耐久性设计与施工指南》［２］ＣＣＥＳ０１－２００４．
５结论
根据工程调研和环境条件分析，我们分析影响该大桥结构
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建材与装饰２００８年７月施工技术
高性能混凝土的应用
应文赞
（厦门高诚信建设监理有限公司）
摘
随着时间的推移，混凝土由于受到外要：目前我国的桥梁工程建设绝大多数是以钢筋混凝土和预应力混凝土为主的结构形式，
来荷载及有害环境侵蚀，混凝土结构会产生损伤和劣化，严重影响结构的耐久性。本文分析了目前桥梁结构耐久性的影响因素，提出了确
保混凝土桥梁结构耐久性高性能混凝土的应用。
结构；耐久性；高性能混凝土关键词：桥梁工程；
１前言
在我国当前的大规模基础设施建设中，混凝土是目前桥梁当年钢筋混凝结构所使用的重要材料。据美国１９８８年的统计，
土腐蚀破坏的修复费为２５００亿美元，其中桥梁修复费为１５５０
亿美元，是这些桥初建费用的４倍；而在我国因腐蚀引起的结构破坏问题同样严重，由于耐久性问题带来经济损失巨大，桥梁结构耐久性的现状不容乐观，为什么混凝土结构劣化得如此迅速？以往大家将其归结为施工质量出现问题，但根据多年的总结，当结构受到环境、有害化学物质的侵蚀，和荷载等外来作用，同时材料的自身性能不断退化，从而导致结构各部分劣化，达不到设计使用年限的要求，使得混凝土结构的耐久性达不到使用要求，特别是处于海洋环境中工作的桥梁和海港工程，位于水位变动区和浪溅区的部位影响尤其严重。随着基础建设的高速发展，土木工程建设的质量要求越来越高，因此怎样解决结构的耐久性问题是当前我们工程建设者所要解决的首要问题。
程界的关注，交通部根据对沿海码头耐久性问题的调查研究结果，制订了《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》ＪＴＪ２７５－２０００，使结构耐久性问题以技术标准的形式得以确定，对提高海港工程的耐久性发挥了重要作用，目前桥梁工程也在逐步使用和借鉴
《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》。目前已出现了多种非常有效的提高结构耐久性的方法，主要技术手段有以下几种：
３．１高性能海工混凝土
其技术途径是采用优质矿物掺和料和新型高效减水剂复合，配以与之相适应的水泥和级配良好的粗细骨料，形成低水胶比，低缺陷，高密实、高耐久的混凝土材料。
３．２提高混凝土保护层厚度
但是保护层厚度并不能不受限制的任意增加，当保护层厚度过厚时，由于混凝土材料的收缩会导致混凝土出现裂缝。
３．３混凝土表面防护涂层
混凝土表面防护涂层是阻止腐蚀介质进入混凝土的第一道防线，混凝土养护完毕后进行表面预处理后再进行涂装，既不影响熟化期混凝土的排水、排气，也能有效阻止腐蚀介质在混凝土使用过程中侵入。他具有装饰作用、防水作用、防潮作用及防腐蚀作用。
２影响混凝土耐久性的因素
目前影响混凝土耐久性的因素主要有环境因素、材料因素和结构因素等几个层次方面的影响。
２．１环境因素影响
环境因素主要为大气环境中的二氧化碳、汽车尾气等影响；
海洋环境中的氯离子；工业环境中的废水等。
３．４涂层钢筋
目前在海工如环氧涂层环氧涂层钢筋，但是在施工过程中对环氧涂层钢筋的保护要求极其严格，加大了施工难度，成本的增加也是其应用受到制约。
２．２材料因素影响
材料因素主要为混凝土碳化、氯离子渗透腐蚀、冻融破坏、碱集料反应、钢筋腐蚀等。
在第二届国际混凝土耐久性会议上，“当今Ｍｅｈｔａ教授指出：世界混凝土破坏原因，按递减顺序是：钢筋腐蚀、冻害、物理化学作用”。他明确地将“钢筋腐蚀”排在影响混凝土耐久性因素的首位。而来自海洋环境的氯盐和用于化冰雪的除冰盐，又是造成钢筋腐蚀的主要原因。
３．５阻锈剂
阻锈剂通过提高氯离子促使钢筋腐蚀的临界浓度来稳定钢筋表面的氧化物保护膜，从而延长钢筋混凝土的使用寿命。
３．６桥面防水层
混凝土桥面漏水会腐蚀钢筋，降低混凝土强度，缩短结构的使用寿命，所以设置防水层可以有效防止漏水现象的发生。
３．７阴极保护
该方法是给钢铁表面以适当的阴极电流，通过极化作用，使之原来存在的电位差消失，抑制钢铁的离子化过程，从而达到防止腐蚀的效果，使钢结构达到无期限保护。
２．３结构因素影响
受弯拉构件由于设计或施工原因出现结构裂缝，这些裂缝可能成为离子在混凝土与钢筋表面之间迁移的必要通道。
２．４其他因素
混凝土的收缩徐变、混凝土的养护不到位等都会影响到混凝土的耐久性。
４高性能混凝土的应用实例
４．１结构形式及环境
某大桥位于福建闽东海域，为福宁高速公路上一座跨海大桥，桥面净宽１１．０ｍ，分左右两幅，左幅长２５２．０２ｍ，右幅长，平面位于Ｒ－２４９．５８ｍ。整座大桥与怀溪海湾水流夹角６０°
・１４９・
３解决耐久性方面的措施
从上世纪８０年代以来对混凝土耐久性技术开始受到国内工
施工技术
纵面位于Ｒ－１２０００ｍ凸曲线上，采用弯桥２５００ｍ左偏圆曲线上，
桩柱式基础，其中桩折做，桥面圆顺。主跨为３×４０ｍＴ形组合梁，基为Ｃ３５，墩柱及盖梁为Ｃ４０，桥面铺装为Ｃ５０。大桥地处欧亚大陆东南缘，属热带海洋性气候，常年高温、湿度大、季侯风强烈，
为潮汐浅海；杯溪每天潮水涨落两次，涨落时间每天推后１ｈ，半月一次大潮位，每月的初一、十五前后３ｄ为大潮，水位标高为
其中４＃、都在潮水影响区范围内，６．３ｍ，５＃、６＃墩为主跨墩，６＃墩位水最深，退潮时水深３．５ｍ左右。海水对混凝土具有中等－强结晶类腐蚀及强结晶分解复合类腐蚀。
建材与装饰２００８年７月
龄期来评定抗氯离子渗透性和氯离子扩散系数耐久性指标。
根据设计单位提出的该大桥强度等级要求、施工工艺环境条件及对混凝土提出具体的耐久性要求，表１列出了混凝土结构的耐久性设计参数。
表１大桥桩基混凝土耐久性设计基本参数要求
部位
等级桩基Ｃ３５
所处环境
材料用量胶比性（９０ｄ龄期）数（９０ｄ龄期）
０．４００．４００．３５
≤１４０℃≤１１０℃≤１００℃
≤３．０×１０－１２ｍ２／ｓ≤２．５×１０－１２ｍ２／ｓ≤１．５×１０－１２ｍ２／ｓ
４００ｋｇ／ｍ３
位变动区
墩柱Ｃ４０水位变动区、浪溅区４００ｋｇ／ｍ３Ｔ梁
Ｃ５０
大气区
４５０ｋｇ／ｍ３
４．２耐久性设计技术措施
在海洋环境下结构混凝土的腐蚀主要由钢筋锈蚀、盐类侵
蚀、溶蚀和碱－集料反应等因素造成。闽东地区处于热带地区，所以冻融破坏可不予考虑；根据试验表明福建地区的粗骨料不存这样钢筋锈蚀破坏就成为最主要的因素；根据在碱－集料反应，
著名混凝土专家美国加州大学伯克利分校的Ｐ．Ｋ．Ｍｅｈｔａ教授的研究，混凝土结构破坏的原因首先是钢筋腐蚀，所以我们分析在海洋环境下导致混凝土结构中钢筋锈蚀破坏的主要因素是氯离子渗透进入混凝土中，促使钢筋产生电化学腐蚀，引起混凝土膨胀开裂，严重影响结构物使用寿命；该大桥工程结构混凝土设计
要求１００年内结构钢筋不发生锈蚀，达到这一基准期为１００年，
目标采取的措施之一是提高混凝土的密实性、降低其氯离子扩散系数，从根本上提高混凝土本身的护筋性能。
该大桥混凝土结构耐久性方案的设计遵循的基本方案是：
混凝土结构耐久性基本措施是采用高性能混凝土。高性（１）
能混凝土是采用矿物掺和料和高效减水剂，采用低水胶比、高密实的混凝土材料，极大地改善了混凝土的颗粒级配，使混凝土达到前所未有的致密性和抗渗性，氯离子扩散系数可比普通混凝
土显著降低。
（２）限制混凝土中胶凝材料的最低和最高用量，为此应特别重视混凝土集料的全级配设计及粗集料的粒形要求。
（３）注重改善骨料的质量，通过改进加工设施等条件，提高其粒形和级配品质参数，减小空隙率并优化配合比设计方法，严格控制混凝土单位用水量，提高混凝土拌合物，控制初凝时间，尽量减小和消除离析、泌水现象，从而大幅度改善混凝土的匀质性，加强界面薄弱环节。在满足单方混凝土中胶凝材料最低用量要求的前提下，（４）
尽可能降低胶凝材料中的硅酸盐水泥用量。
（５）粉煤灰、火山灰及粒化高炉矿渣等混合材料作为水泥代替材料或混凝土拌和物的填充材料掺于硅酸盐水泥普通水泥或其他水泥配制的混凝土拌和物中时，其掺量应通过试验确定，用于代替水泥时的掺量不应大于现行国家标准ＧＢ１３４４－１９９９的规定。依据混凝土构件所处结构部位及使用环境条件，采用必（６）
要的补充防腐措施，如加大保护层厚度、内掺聚丙烯纤维、桩基保留永久钢护筒等措施，在保证施工质量和砂石料的前提下，混凝土结构的耐久性将可以达到设计要求。
为保证该大桥混凝土结构的耐久性，我们采取了以高性能混凝土为主导的耐久性技术方案，对结构混凝土进行了研究，矿渣、粉煤灰混凝土力学性能属于普通混凝土的范畴，因此其强度保证率、标准差等指标亦参照普通混凝土的相关标准规范取值，为发挥矿渣粉后期强度高和高密实度性能的技术特点，我们按照９０ｄ・１５０・
４．３试验方案和主要试验方法
我们针对该大桥大桥进行了高性能混凝土的试验研究，主要需要试验项目及试验方法如下：
（１）混凝土抗压强度；《普通混凝土力学性能试验方法》
ＧＢＪ８１－８５测定。
（２）抗氯离子渗透性（以９０ｄ试验结果作为评定）；《海港工程防腐蚀技术规范》（ＪＴＪ２７０－２０００）附录Ｂ试验方法。
（３）氯离子扩散系数（以龄期９０ｄ试验结果作为评定）；采用《混凝土结构耐久ＲＣＭ法即ＤｕｒａＣｒｅｔｅ非稳态电迁移试验方法；性设计与施工指南》（ＣＣＥＳ０１－２００４）附录Ｂ１混凝土氯离子扩散系数快速测定的ＲＣＭ法测定。
４．４混凝土配合比设计
我们针对处于水下区的桩基Ｃ３５和水位变动区、浪溅区的墩柱Ｃ４０进行了高性能混凝土配合比的试验研究工作，混凝土配合比见表２。
表２混凝土配合比
编号Ｃ３５ＩＣ４０Ｉ
掺合料类型无添加物无添加物
水胶比０．３９０．３６０．４００．３３
每立方混凝土材料用量（ｋｇ／ｍ３）水泥粉煤灰３７２２２９４３８２５８
０６３０９１
矿粉０１５７０１１０
碎石６６６７４５１２０８６８５
砂１０３５９８３６７９１０７０
外加剂７．５２９．８８８．７６７．３４
Ｃ３５ＩＩ添加粉煤灰和矿粉Ｃ４０ＩＩ添加粉煤灰和矿粉
混凝土的物理力学性能及耐久性能试验结果如表３所示：
表３混凝土配合比性能试验结果数据对比
混凝土抗压强度（ＭＰａ）电通量（Ｃ）氯离子扩散系数（×１０－１２ｍ２／ｓ）Ｃ３５ＩＣ３５ＩＩＣ４０ＩＣ４０ＩＩ
５１．０６０．５５７．３６８．７
１４５３５４１１１２６４５９
２．９８１．８５２．０３１．２７
备注考虑到矿粉及粉
煤灰的后滞效应，电通量及氯离子扩散系数为９０ｄ时的测试值
通过配合比的对比，我们可以看出与普通混凝土相比较，通过大掺量的混凝土具有优良的工作性能和较高的耐久性能，使混凝土达到前所未有的致密性和抗渗性，尤其是其耐海水腐蚀性能，氯离子扩散系数可比普通混凝土显著降低。
４．５高性能混凝土配合比设计原则及性能
高性能混凝土应具有“安全性、耐久性、工作性、经济性及环保性”：（１）安全性：对结构设计者而言，安全性为配比比设计的最高准则，但安全性绝不是越高越好，而是以设计强度为基本要求，所以在配比设计上，只要满足设计强度即可。
（２）耐久性：在传统的设计规范中，是以水灰比和水泥用量來考量混凝土的耐久性，在《海港工程防腐蚀技术规范》（ＪＴＪ２７０－２０００）中特別以水胶比和胶凝材料用量來规范混凝土强度，以期获得混凝土的耐久性。
建材与装饰２００８年７月施工技术
关于人工挖孔桩施工控制措施的探讨
陈劲
（贵州省六盘水市规划设计院）
摘
对人工挖孔桩的施工方案进行了相关分析探讨，并重点论述了人工挖孔桩施工中的主要控要：本文从人工挖孔桩的应用出发，
制措施。
人工挖孔桩；施工；控制措施关键词：高层建筑；
引言
由于人工挖孔桩具有单桩承载力高、工程造价低、可多桩同时施工、施工机具简单、作业面积大、施工速度相对较快、工期短、无噪声或噪声低等优点，在城市高层建筑领域得到了较为广泛的应用。但人工挖孔桩也有一定的局限性，在地下水位以上的粘土、亚粘土、含少量砂卵石的粘土层，特别是黄土层中，其干作业成孔较为理想；而对于软土、流沙、地下水位较高、涌水量大的土层则不宜选用。另外，人工挖孔扩底灌注桩孔内开挖条件差，
强度大，施工过程中经常发生安全事故，在人工挖孔扩底灌注桩的工程管理实践中，需要采用较为合理的安全和质量控制措施，才能取得良好的效果。
济；对于个别超过１５ｍ的挖孔桩，则采用电动葫芦提升挖土，可以有效地保证施工工期。
淤泥、流沙的开挖方法２．１粘土、
对于孔内的粘土、淤泥、流沙层，可用铁铲、锄头开挖。孔内
挖土采取分段开挖方式，对于粘土层，一般０．８～１．０ｍ为一个施工段，做完混凝土护壁，待其有一定强度后，才能进入下一施工段；对于淤泥、流沙层，一般０．４～应采用钢０．５ｍ为一个施工段，筋混凝土护壁，护壁一般施工至中风化岩面，微风化岩层不需另加混凝土护壁。
中风化岩层的开挖方法２．２强风化岩层、
由于强风化岩层、中风化岩层的厚度较厚（最厚之处达６ｍ），为了加快施工进度，采用风镐开挖，由燃油空压机或电动空压机供应压缩空气。
１工程简述
某商业居住综合楼占地面积为１００００ｍ２，主楼２０层，裙楼
地上８层），基础离周围居民楼最近处为１０层（其中地下２层、
粉质粘土（砂层）及砾砂岩层，设计采用２０６１５ｍ。基础位于粘土、
根Φ人工挖孔桩圬工数１０００ｍｍ～Φ２２００ｍｍ不等的人工挖孔桩，量１０３１４ｍ３；设计要求单桩深度≮８．０ｍ，桩底嵌入微风化岩层深度≮２．０ｍ。
２．３坚硬致密微风化岩层的开挖方法
设计要求人工挖孔桩进入微风化岩层≥２０００ｍｍ，由于基岩
为红色砂岩，致密、坚硬，硬度系数ｆ在１０左右。如果采用风镐难以满足合同工期要求。根据开挖，每天只能下挖１００～２００ｍｍ，实践经验和充分论证，决定采用毫秒微差的爆破技术进行爆破。
３施工的主要控制措施
３．１成孔质量控制
（１）依据建筑物测量控制网资料和桩位平面布置图，测定桩位方格控制网和高程基准点，用十字交叉法定出孔桩中心，确定桩位中心。以桩位中心为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画
２施工方案的选择
根据设计图纸和地质资料，该工程人工桩孔深大多在８～施工方案主要考虑成孔方法及提升设备的选择。根据强度１６ｍ，
要求，该工程采用人力手摇绞车，既能满足施工要求，又比较经
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（３）工作性：高性能混凝土具有良好的工作性能、易施工，可最大限度保障混凝土的品质。
（４）经济性：高性能混凝土的经济性表现在节约水泥用量，消化电厂、炼钢厂的衍生物粉煤灰和矿粉等；从材料的观点來看，其改善混凝土工作性、提高混凝土强度和耐久性等方面所得到的效益。
环保性：高性能混凝土充分利用电厂、炼钢厂的衍生物（５）
粉煤灰和矿粉等材料，无形中可以使原来这些可能污染物质转变为资源，可以减少资源的耗费，从长远来看符合可持续发展的观点。
混凝土耐久性的因素是混凝土的氯离子渗透速度导致钢筋腐蚀。针对这情况，并考虑原材料、施工工艺及经济上的合理性等原因，我们采用了两种配合比进行对比试验，通过试验结果数据对比表明，大掺量的掺和料可以提高混凝土的密实性和抗氯离
子渗透性能。我们通过以高性能混凝土技术为核心的耐久性方案研究，证明了高性能混凝土可以从根本上降低了混凝土的氯离子扩散系数，提高了混凝土的护筋性能，确保了高性能混凝土的质量符合耐久性设计的要求，并且它所具有经济性和环保性应在今后的工程中值得大力推广。
参考文献
《海港工程防腐蚀技术规范》（ＪＴＪ２７０－２０００）［１］．《混凝土结构耐久性设计与施工指南》［２］ＣＣＥＳ０１－２００４．
５结论
根据工程调研和环境条件分析，我们分析影响该大桥结构
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