1. 工程概略
　　沙坡头黄河特大桥位于宁夏回族自治区中卫市常乐镇小湾村西侧，处于黄河黑山峡峡谷河段，向西穿越腾格里沙漠东南活动沙丘与孟家湾段道路相接，是上海至武威公路中宁至营盘水高速公路逾越黄河的一座特大桥梁。黄河大桥起自K58+347，终至K59+688.5，全长1341.5m。中宁岸引桥采用9孔40m先简支后连续预应力混凝土箱梁；主桥采用（65+2×120+65）m预应力混凝土连续钢构箱梁；孟家湾岸引桥采用15孔40m先简支后连续预应力混凝土箱梁。主桥墩采用矩形薄壁空心墩，墩身中间采用两系梁衔接，根底采用18根Φ2.0m钻孔灌注多排桩。桥址区属黄河上游，桥位处河面宽为200m～250m，施工常水位H=1241.20m，水深7.0～8.0m。
　　沙坡头黄河特大桥主桥11#墩位于黄河中间，墩身高度55.4m，墩身底单柱截面尺寸为8.0×2.0m，采用双柱矩形薄壁空心墩构造方式，根底采用18根64m长直径2.0m的钻孔灌注多排桩，承台尺寸28.8×13.2×4 m3（长×宽×高）。承台混凝土的设计强度为30MPa，承台混凝土设计总方量为1520.64m3，属于大致积的混凝土。承台采用钢套箱施工，钢套箱内部尺寸为29.0×13.4×8.5 m3，混凝土浇筑采用泵送的施工办法，混凝土浇筑开端时间7月21日16：45时，完毕时间7月23日17:00时,浇筑时间48小时，混凝土浇筑量1684m3。
　　由于11#墩承台所处的特殊位置及庞大的体积，决议混凝土必需具有高抗渗性、良好的工作性能、优越的耐久性，因而在主桥承台施工中针对性采用了掺有粉煤灰的高性能混凝土。
　　2. 高性能混凝土概念及特性
　　高性能混凝土（High Performance Concrete，HPC）是20世纪80年代末90年代初，一些兴旺国度基于混凝土构造耐久性设计提出的一种全新概念的混凝土，它以耐久性为首要设计指标，这种混凝土有可能为根底设备工程提供100年以上的运用寿命。
　　我国著名混凝土科学家吴中伟院士以为高性能混凝土（HPC）是一种新型的高技术混凝土，是在大幅度进步混凝土性能的根底上，采用现代混凝土技术，选用优质原资料，除了水泥、水、集料以外，必需掺加足够数量的细掺合料与高效外加剂，以耐久性作为主要设计指标的混凝土，满足耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性等。
　　配制高性能混凝土时，掺入活性细掺合料能够使水泥浆的活动性大为改善，空隙得到充沛填充，使硬化后的水泥混凝土强度有所进步.更重要的是，参加活性细掺合料改善了混凝土中水泥与骨料的界面构造.使混凝土的强度、抗渗性与耐久性均得到进步。活性细掺合料是高性能混凝土必用的组成资料，在高性能混凝土中常用的活性细掺合料有粉煤灰、磨细矿渣粉、硅粉、自然沸石粉等。
　　区别于传统混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优秀特性，被以为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显现出其共同的优越性，在工程平安运用期、经济合理性、环境条件的顺应性等方面产生了明显的效益。
　　3. 粉煤灰混凝土的耐久性、抗渗性及良好的可泵性特性
　　粉煤灰是火电厂燃煤锅炉排出的烟道灰，它能进步混凝土的抗渗性，显著改善混凝土拌合物的工作性，进步易泵性，硬化混凝土抗裂性能进步，进步构造物的耐久性。
　　传统意义混凝土耐久性差的主要缘由是单纯水泥水化硬化后，水泥的水化反响生成物有水化硅酸钙、水化铝（铁）酸钙、氢氧化钙和水化硫铝酸钙等，其中的氢氧化钙是招致水泥混凝土耐久性差的本源，特别是氢氧化钙大片状结晶，在有（压）水浸透的条件下，首先被软水溶出，形成软水腐蚀，同时招致混凝土的空隙率增大，抗渗性、耐水性及抗氯盐浸透性变差，更容易发作冰冻、盐冻、碱集料反响和钢筋锈蚀等毁坏。假如要使混凝土配制成将耐久性视为重要根本特征的高性能混凝土，在其水泥水化产物中，就必需设法减少或消弭氢氧化钙这种有损强度、耐久性的大结晶体。
　　粉煤灰等活性掺合料具有与水泥水化生成的氢氧化钙反响的特性，活性掺合料与氢氧化钙发作的反响比水泥水化滞后，称作“二次反响”，粉煤灰等活性掺合料的主要成分是氧化钙和氧化铝，二次反响的生成物仍然是水化硅酸钙和水化铝酸钙凝胶体，水化硅酸钙和水化铝酸钙是水泥石中提供强度的主要矿物来源。这就不只使耐久性改善，而且使混凝土强度进步。由于二次反响形成了掺粉煤灰的水泥混凝土凝结较慢，缓凝0.5～1h，水化热低，更适用于大致积混凝土；在保湿养生良好的条件下，后期强度增长率大，长龄期强度高，强度进步后，抗渗性、抗磨性等耐久性就好。由于减少了氢氧化钙晶体，水泥石中的细观裂纹尖端少，干缩变形小，不只使粉煤灰水泥混凝土的抗（微）裂性进步，而且使掺粉煤灰的公路工程混凝土构造抗冲击、耐疲倦动载特性得以改善。
　　高质量粉煤灰的形态多数是空心微珠玻璃球，由于“微珠”效应，使掺用粉煤灰的水泥混凝土施工所需求的流变性、粘聚性、饰面性等工作性良好，易于泵送、修饰，平整度高，构造外观缺陷少，更美观，更平整，且更密实，有利于进步防水抗渗性。其次，优质粉煤灰的“微珠”效应同时使硬化混凝土的干缩变形减少，抗裂性能进步。平均散布在混凝土中的粉煤灰颗粒不会大量吸水，不但起到滚珠作用而且能与水泥粒子组成合理的微粒级配，减少填充水数量，影响混凝土的堆积状态，进步混凝土的堆积密度，具有减水作用，使新拌混凝土工作性优秀，硬化后的混凝土构造愈加平均密实。不会发作泌水离析现象，使施工性、可泵性和抗浸透性效果更好。
　4. 高性能混凝土配制
　　4.1 原资料的选用
　　（1）水泥：配制高性能混凝土的水泥，应具有较高的强度、良好的流变性能以及与外加剂良好的相容性，普通应为质量稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其强度宜采用不能低于42.5（R）级，以保证混凝土的高强度。为确保其活动性，所用水泥的流变性能更为重要，普通请求选用中热硅酸盐水泥，并宜选择活性较高的，这样其规范稠度用水量较低，能使混凝土在较低水灰比例下具有良好的工作性，并能够降低水泥的水化热，进步混凝土的体积稳定性，减少温度裂痕的产生。我们选用了中宁P.O42.5普通硅酸盐水泥。
　　（2）粉煤灰:粉煤灰是火电厂燃煤锅炉排出的烟道灰，它能进步混凝土的抗渗性，显著改善混凝土拌合物的工作性。配制高性能混凝土所用的粉煤灰必需来自燃煤工艺先进的电厂，粉煤灰的烧失量应尽可能地低。我们选用宁夏大坝电厂的Ⅰ级优质粉煤灰。
　　（3）粗骨料：高性能混凝土必需选用强度高、吸水率低、级配良好的粗集料，宜选择外表粗糙、外形有棱角、针片状颗粒含量低(不宜大于5%)的硬质砂岩、石灰岩、花岗岩、玄武岩碎石，级配契合标准请求，粗集料还应留意集料的粒型、级配和岩石品种，普通采取连续级配，其中尤以级配良好、外表粗糙的石灰岩碎石为最好，这可能是由于石灰岩的矿物成分能与水泥浆有较好的分离所致.粗集料的线收缩系数要尽可能小，这样能大大减小温度应力，从而进步混凝土的体积稳定性。
　　粗集料选用孟家湾石灰岩石料场的石料，粒径5～40mm连续级配石灰石碎石，含泥量0.3%，针片状颗粒含量3.5%，压碎指标4.7%。
　　（4）细骨料：细集料宜选用质地坚硬、干净、级配良好的自然中、粗河砂，其质量请求应契合普通混凝土用砂石规范中的规则.砂的粗细水平及含泥量对混凝土强度有明显的影响。细集料选用营盘水砂场水洗河砂，细度模数2.39，含泥量2.2%，泥块含量0.2%。
　　（5）泵送剂：泵送剂首要的是应具备良好的可泵送性，就是混凝土拌合物具有顺利经过保送管道、不梗塞、不离析、粘塑性良好的性能。本项目选用KDNOF-7高强泵送剂。
　　（6）水：选用干净黄河浸透过滤沉淀水。
　　4.2 配合比设计：主墩承台混凝土配合比是依据混凝土的设计强度及工作性的请求停止设计的，混凝土的设计强度为C30的高性能混凝土，施工请求泵送。
　　粉煤灰混凝土配合比计算办法采用了外加法配合比，依据基准混凝土计算出的各种资料用量（C、W、S、G），选定外加粉煤灰掺入率（f%），再对各种资料停止计算调整。
　　配合比除应满足混凝土设计强度和耐久性请求外，必需满足可泵性请求。
　　依照《公路桥涵施工技术标准》（JTJ041-2000）有关技术请求，大致积混凝土最大胶材总量不宜超越350kg/m3，泵送混凝土最小水泥用量280kg/m3请求，计算出掺粉煤灰不宜大于70 kg/m3即水泥用量的25%，由于工期的请求我们为了进步早期强度采用了10%的粉煤灰掺量；适合水灰（胶）比应控制在045～0.60之间；砂率宜为40%～45%；经屡次实验比拟，最终肯定粉煤灰混凝土配合比为水泥∶粉煤灰∶砂∶石∶水∶泵送剂=315∶31.5∶822∶1090∶161∶277，水胶比0.46，砂率43%，坍落度140mm，混凝土试件7天及28天抗压强度分别为35.1 MPa、42.4 MPa，满足高性能混凝土技术规范。
　　在整个承台施工过程中，混凝土的和易性、工作性能良好，在泵送过程中没有因混凝土质量而惹起堵管，混凝土硬化后也没有发作由于水化热和温差惹起的裂痕。在施工过程中项目部实验室及监理中心实验室随机抽取混凝土试件共25组，28天均匀强度35.84Mpa、规范偏向2.11、变异系数5.88，满足强度请求。
      沙坡头黄河特大桥水中墩承台大致积混凝土的施工，在应用粉煤灰高性能混凝土方面取得胜利，为土建工程在大致积有抗渗性请求混凝土施工方面积聚了经历。高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度进步普通混凝土性能的根底上采用现代混凝土技术制造的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用处请求，对下列性能重点予以保证:耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。但在详细混凝土设计和施工时，还要把各种实践影响要素思索进去，依据工程特性、所处环境、施工气候及条件、经济才能等，量体裁衣，选择出契合工程实践请求的原资料，并经过实验室的试配调整，肯定出合理的配合比，以保证高性能混凝土的质量，满足工程的需求。