南阳湖特大桥主桥墩桩基础沉井设计与施工
沉井作业指导书
沙田赣江特大桥21#、26#桥墩钢筋砼围堰（沉井）施工作业指导书一、工程概况沙田赣江特大桥21#、26#桥墩为吹砂筑岛平台，平台高程13.5m。
该墩位设计均为低桩承台钻孔桩基础，每墩8根Ф2.0m钻孔桩。
21#基础承台尺寸为15.3×10.5×3m,承台底标高为+7.71m， 26#基础承台尺寸为1 5.3×10×3m，承台底标高为+7.56m。
目前施工水位为11.5m，根据施工安排，21#、26#桥墩采用钢筋砼围堰，先堰后桩施工。
二、围堰基本情况1、钢筋砼围堰为圆形，外径21.0m、内径19.0m、厚壁1.0m，上节高4.3m、下节高4.2m，外径20.6m、内径19.0m、壁厚0.8m。
2、施工期间水位按13.5m考虑；沉井刃脚标高为5.06m。
三、该处地质情况1、21#地质情况（1464+987.6）①吹砂筑岛层，中砂：夹砾石、石英等，标高13.5m~7.52m；②中砂：灰黄，夹20%细砂，石英为主，松散。
标高7.52m~5.72m；③泥质砂岩：强风化（W3），质软，标高5.72m~-1.08m；2、26#地质情况（1465+235.9）①吹砂筑岛层，中砂：夹砾石、石英等，标高13.5m~8.5m；②细砂：黄色，为细粒至中粒结构，石英质，标高8.5m~4.99m；③泥质砂岩：粉细粒结构，强风化（W3），质软，标高4.99m~-1.49m；四、沉井制作工艺沉井制作采用就地浇筑的方式，每只沉井分二节制作，两次下沉。
第一节制作高度 4.3m，分一次或两次浇筑砼。
为方便施工，第一次沉井制作时要降低现有地面标高 1.0m。
第一节制作的沉井下沉到+9.2m，然后再进行上部的接高，进行第二节4.2m的制作，第二节分一次或两次浇筑砼。
沉井制作工艺流程：场地平整→粗放样→填筑刃脚土模→修坡→表面粉水泥砂浆→刃脚底部硬化→精确放样→安装钢刃脚→安装内模→安装钢筋→安装外模→检查、调整、固定→浇注砼、养护→拆模。
桥梁基础施工—基础的组成与类型(桥梁施工)
• 3.4 沉箱基础 概念： 是一种无底的箱形结构， 因为需要输入压缩空气来 提供工作条件，故称为气 压沉箱或简称沉箱
• 3.4 沉箱基础
施工工艺：沉箱沉入水下时，在沉 箱外用空气压缩机把压缩空气通过 储气筒、油质分离器经输气管分别 输入气闸和沉箱工作室，把工作室 内的水压出室外。工作人员就可经 人用变气闸，从中央气闸及气筒内 的扶梯进到工作室内工作。
• 3.3 沉井基础
沉井基础是由上、下开口的井筒状结构物下沉至设计高程所形 成的基础。清除井内土石，逐节下沉至设计标高，在浇筑混凝 土封底以后可形成沉井基础。
• 3.3 沉井基础 适用范围： • 上部荷载较大，扩大基础开挖工作量大支撑困难， 采用沉井基础经济上较为合理；
• 河水较深，采用扩大基础施工围堰制作有困难； • 山区河流，冲刷大/有较大卵石不便桩基础施工。
挖，进行修筑的一种实体基础。 适合于在岸上或水流冲刷影响 不大的浅水处，且浅表地基承 载力合适的地层。
• 3.2 桩基础
桩的概念：指垂直或者 稍倾斜布置于地基中， 其断面相对其长度较小 的杆状构件。
桩的功能：通过杆件的 侧壁摩阻力和端阻力将 上部结构的荷载传递到 深处的地基上。
软土 层
• 3.2 桩基础 适用范围： 1.水上建筑物,深持力层,高地下水位; 2.建筑物荷载较大，地基上部软弱而下部不太深处理 藏有坚实地层时； 3.高层建筑或其它重要的建筑物，不允许地基有过大 的沉降或不均匀沉降时；
• 3.2 桩基础 适用范围： 4.高耸建筑物或构筑物对限制倾斜有特殊要求时； 5.建筑物为敏感性结构，而地基土极不均匀时； 6.大型或精密的机械设备基础，对沉降或沉降速率有 严格要求；
• 3.2 桩基础 适用范围： 7.地震区，以桩基作为结构抗震措施时； 8.采用其它地基基础形式会遇到施工困难时； 9.采用其它地基基础形式不经济时。
桥梁基础施工方案
桥梁基础施工一、桥梁基础施工的重要性1、基础：用来支承桥跨结构，把上部结构、墩台自重及车辆荷载传递给地基的结构物。
2、作用及重要性：桥梁的主要组成部分；支承桥跨；传递荷载；施工质量好坏影响桥梁的强度、刚度、稳定性、耐久性、安全度；属隐蔽工程，出现问题不易发现和补救。
二、桥梁基础的一般形式明挖重力式扩大基础、钢筋混凝土条形基础、桩基础、沉井基础、地下连续墙、组合式基础三、扩大基础或直接基础明挖基础以石砌、混凝土或钢筋混凝土建造。
其平面形状有圆形、圆端形、矩形、八角形、T形和U形等。
明挖基础的厚度除要求保证地基有足够承载力外，还要求基础底面低于冲刷线和土壤冻结线，以保证桥梁不受冲刷和冻害影响。
地质良好的无水地段，可采用除去表土，整平地基的方法，以便修建基础；有水地段可根据水的深浅，分别采用土、草袋或打桩等办法，筑成围堰,然后抽水,以便修建基础。
地质不良地段可采用更换填土，或用物理、化学方法加固地基。
明挖基础由于施工简便，传力明确且能直接观察到地基原形，因此不仅用于中、小桥梁，而且逐步用于一些大桥，并在施工技术上有所发展。
例如中国采用喷混凝土护壁开挖基坑的施工技术，于1973年建成了塘坝桥（位于宜宾到珙县的铁路线上）,其基坑深度为7.9～13.6米；1975年又建成东河桥，其基坑直径为8.8米,坑深10米。
四、旱地基础的基坑开挖土质基础施工1、准确施工放样（基础轴线、边线、标高、固定中心位置、设置护桩）2、开挖基坑：垂直开挖、放坡开挖、坑壁防护支撑。
3、地基处理加固：换填土、挤密桩、夯实法、生石灰桩、化学加固法，岩石地基开挖，人工开挖、机械开挖，选择持力层，适当爆破防护支撑。
五、水中地基的基坑开挖围堰（类型）；基坑排水；基坑挖基六、基础施工1、浆砌片石2、加石混凝土与片石混凝土3、钢筋混凝土基础七、桩基础的分类：1、按承受荷载的工作原理不同分：摩擦桩、柱桩、嵌岩桩。
2、按施工方法不同分：钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、打入桩。
桥梁工程施工
钢板桩施工现场
钢板桩的特点
• 钢板桩之间通过锁口互相连接，形成一道 连续的挡墙。由于锁口的连接，使钢板桩 连接牢固，形成整体，同时也具有较好的 隔水能力。钢板桩截面积小，易于打入。 U形、Z形等波浪式钢板桩截面抗弯能力较 好。钢板桩在基础施工完毕后还可拔出重 复使用。
四、桩的连接
• 主要程序： 挖孔——支护孔壁——清底—• 沉井是井筒状的结构物，它是以井内挖土 ，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到 设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井 孔，使其成为桥梁墩台或其它结构物的基 础。
沉井基础的特点
(1)优点 ①埋置深度可以很大，整体性强、稳定性好，有较
• 选用水泵类型时，一般取水泵的排水量为 基坑涌水量的1.5—2倍。
2、井点降水法
• 井点降水法就是在基坑开挖前，预先在基 坑四周埋设一定数量的滤水管(井)，利用 抽水设备从中抽水，使地下水位降落到坑 底标高以下，并保持至回填完成或地下结 构有足够的抗浮能力为止。
• 适合于粉土、细砂或地下水位较高、挖基 较深、坑壁不易稳定的土质基坑。
第六章 桥梁工程施工
6.2 桥梁基础施工
一、基坑围堰
• 围堰：是指在修筑基础时，为防止地下水 和地表水侵入基坑内，修建的临时性围护 结构。
1、围堰的作用
• 防水 • 围水 • 支撑基坑的坑壁
2、围堰的工作特点及对围堰的要求
1．围堰的工作特点：临时性挡水建筑物 2．要求：
①结构上要求稳定、防渗、抗冲 ②施工上构造简单，便于施工、维修、撤除方便 ③布置上使水流平顺 ④经济合理
采用沉井基础的桥梁
• 1.国内规模最大的桥梁沉井基础：江阴长 江公路大桥，锚锭的钢筋混凝土沉井，平 面尺寸为69米×51米，下沉58米
沉井基础
井孔的布置和大小应满足取土机具操作的需 要，对顶部设置围堰的沉井，宜结合井顶围堰统 一考虑。
说明
6.2
6 沉井基础
• 6.2.2 沉井每节高度可视沉井的平面尺寸、总高 度、地基土情况和施工条件而定，不宜高于5m。 沉井外壁可做成垂直面、斜面（斜面坡度为竖/
节 横：20/1～50/1）或与斜面坡度相当的台阶形。 构 说明
算
极限状态计算和正常使用极限状态计算。计算时 其结构重要性系数和作用效应组合，应分别符合 本规范第1.0.5条的规定。
6.3
6 沉井基础
• 6.3.2 沉井井壁应按下列规定验算。薄壁浮运沉 井的井壁应根据实际可能发生的情况进行验算。 1 施工下沉时，沉井底节应按下列情况验算其竖
节 向弯曲强度： 计 1）当排水挖土下沉时，沉井底节假定支承在四 算 个支点“1”上（图6.3.2-1），验算其竖向弯曲；
计 剪力。
算
根据排水或不排水的情况，沉井井壁在水压
力和土压力等水平荷载作用下，应作为水平框架
验算其水平方向的弯曲。
6 沉井基础
采用泥浆套下沉的沉井，泥浆压力大于上述 水平荷载，井壁压力应按泥浆压力计算。
采用空气幕下沉的沉井，井壁压力与普通沉 节 井的计算相同。 计 • 6.3.3 沉井刃脚可分别作为悬臂梁和水平框架验
造
• 6.2.3 沉井井壁的厚度应根据结构强度、施工下 沉需要的重力、便于取土和清基等因素而定，可 采用0.8～1.5m；但钢筋混凝土薄壁浮运沉井及钢 模薄壁浮运沉井的壁厚不受此限。
6.2
6 沉井基础
• 6.2.4 沉井刃脚根据地质情况，可采用尖刃脚或 带踏面刃脚。如土质坚硬，刃脚面应以型钢加强 或底节外壳采用钢结构。刃脚底面宽度可为
基础工程(第二版)沉井
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式中：W为基底的截面模量。
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求得z0、tgω，代入式(5-3)和式(5-4)，进而求得
zx6AHhz(z0 z)
d
2
3dH
A
当有竖向荷载N及水平力H同时作用时，则基底边缘
处的压应力为
m ax m in
N A0
3AHd
式中A0——基础底面积。
离地面或最大冲刷线以下z深度处基础截面上的弯矩
地基经检验及处理合乎要求后，应立即进行封底。如 封底是在不排水情况下进行，则可用导管法浇注水下混凝 土，待混凝土达设计强度后，再抽干井孔中的水。
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三、水上沉井的施工
水上施工沉井有两种方法，如果水的流速不大，水 深在3或4m以内，可用水中筑岛的方法；如果水深较大， 筑岛法很不经济，且施工也困难，可改用浮运法施工， 沉井在岸边做成，利用在岸边铺成的滑道滑入水中，然 后用绳索引到设计墩位。
.
30Leabharlann 由朗金土压力理论可知 zxco4s(ztgc) 式中 为土的重度，和c分别为内摩擦角和粘聚力。
桥梁结构中，根据试验可知出现最大的横向抗力大 致在深度 z=h/3和z=h处h 3x，即12c4os3htgc
hx12c4oshtgc 式中hx/3 ——相应于z=h/3深度处的土横向抗力；
辅道黄河大桥主桥32#、33#桩基施工方案
辅道黄河桥主桥32#、33#墩钻孔灌注桩施工方案一、准备工作黄河辅道桥主桥32#、33#墩位于主河道。
桥墩所在位置，水深流急施工难度大。
我项目部自驻进施工场地以来，便开始此项工程的准备工作。
针对该工程的特点，采取的施工方案为：从河东岸至32#墩之间搭设钢便桥，钢便桥搭通后，根据两墩所在位置实际水深（32#墩位处平均水深4.5米，33#墩位处平均水深6.0米），决定32#墩采用片石铅丝笼筑岛围堰，进行水中桩基施工，33#墩采用钢管桩基础，搭建工作平台进行桩基的施工。
目前钢便桥已搭通，33#墩工作平台已建好，具备桩基的施工条件。
二、人员、材料、机械安排1、人员安排施工总负责：刘维施工技术负责：林金彪质检负责：曹斌试验负责：耿玉萍施工班组负责人：王德军拌和站负责人：沈宁技术员：马晓军、乔建银质检员：刘兵、岳红芳试验员：屈茜、马麦哈2、材料储备（见附表）3、施工机械安排（见附表）三、施工方案32#墩采用片石铅丝笼筑岛围堰，围堰高出最高水位1.0米，用砂砾土填心，围堰筑岛完成后，整平作为工作平台，埋护筒，钻机就位开始钻孔灌注桩施工。
33#墩位处平均水深为6米，采用钢管桩基础搭建工作平台，平台以11根直径70厘米的钢管作为支承桩，用工字钢相连，工字钢上铺10厘米厚木板，其上再铺1厘米钢板。
工作平台完工后，埋设钢护筒，每个护筒长12米，由振拔机打入，然后钻机就位，开始钻孔灌注桩施工。
四、施工进度计划2002年8月27日——2002年10月19日完成33#墩工作平台2002年10月20日——2003年1月27日完成33#墩桩基2002年8月24日——2002年11月11日完成32#墩围堰2002年11月12日——2003年2月19日完成32#墩桩基五、施工工艺（一）、围堰及工作平台施工32#墩采用片石铅丝笼围堰，沙砾土填心。
围堰顶标高按1109.00米控制，设计顶长29.6米, 顶宽20.5米，迎水面做5米三角形分水尖，具体施工方法为：1、用全站仪定出围堰四角及分水尖的具体位置，打直径20㎝的木桩作为定位；2、用φ200mm钢管及木桩打出分水尖及围堰周边，3、利用便桥和驳船拉运铅丝笼片石，抛砌出分水尖，从分水尖逐渐向下游砌筑至合拢，围堰水面以上部用土袋或草袋堆码。
特大桥水中墩施工方案
特大桥水中墩施工方案1、工程概况1.1、特大桥位于主河道上，该处河道宽约120米，河床表层为5米厚的中－粗沙，下伏泥岩夹砂岩、砾岩。
基础为Ф1.25米钻孔灌注桩，桩长35米，每墩8根,承台尺寸11.2*7.6*3米，上部为圆端型实体桥墩，高度13米，承台底距河床底约3.5米，距现流水面约5米。
目前，桥趾处水面宽度为105米，水深平均1.2米，最大水深2.0米，流速0.2m/s，流量20.4m3/s。
本地7、8月份为汛期，其余月份均为枯水期，冬季水位最低，开春后随着冰雪融化，水位逐步上涨，约1.5米，至汛期洪水位可达河漫滩，最大可至拦洪大坝处。
1.2、主要工程数量2、总体施工方案2.1、见附图1、附图2，先施工211＃、212＃墩，先采用堆砂筑岛方法，使河沙堆积出水面，再利用河漫滩粉质粘土推入河道，分层填筑、分层压实，压实度不小于90％，标高超出现流水面不小于2米，并于两侧人工抛码草袋防护，顶面再铺50厘米河砂整平，以方便雨天施工，填筑宽度见附图。
然后施工钻孔灌注桩基础，从右向左倒着顺序施工，211＃、212＃墩各配两台钻机，同时进行。
桩基施工完成后预制砼套箱围堰，人工开挖下沉至基岩顶，砼套箱围堰下沉平面偏差控制在5厘米以内，到位后浇注封底砼。
最后施工承台，承台砼浇注利用砼套箱围堰做外模。
待桩基、承台、墩身施工完成后，恢复河道，移师213＃、214＃墩，方法同211＃、212＃墩施工。
墩身、托盘、支座垫石施工使用新制大块定型钢模，以确保混凝土外观美观。
2.2、钢筋下料、焊接、弯曲均在工区钢筋加工厂集中加工，平板车运至工地，以确保钢筋加工质量。
2.3、混凝土统一在工区混凝土拌和站集中拌和，混凝土罐车运至工地，汽车泵泵送入模，插入式捣固棒振捣密实。
3、主要工序施工工艺、方法及要点3.1、钻孔灌注桩基础施工3.1.1、机械选型：反循环钻机（经试桩证明可行）3.1.2、每套设备劳力安排：施工劳力安排采用三班作业，人停机不停，其分工见下表。
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拥
０ ３
抗渗等级 试 渗 高 ｍ 件 水 度／ ｍ质量损失 强度损失
Ｏ ０ １． ２６ １． ３２
７ 结 论
在混凝土 中掺 入适量的矿渣微粉 土的工作性
， ，
能够有效地改善混凝
能够有效 降低 大体积混凝土 内部水化热 ，即可
表 ４试验结果表明 ，掺入矿渣微粉的混凝土 ，具有 较好
面结 构所 致。
５３ 矿 渣 微粉 对 混 凝 土 耐 久 性 的 影 响 ．
６ 工 程应 用
抚顺 中天混凝土 公司在 ２０ ０ ６年生产 的混凝土 中 ，成功 地应用了矿渣微粉 ，其混凝土的工作性能 ，物理力学 眭能和
耐久 ｌ ，完全满足 Ｃ ５ ２ — ０ ２ 昆凝土结 构工程 施工 生能 ， ００ ２０ Ｂ ４
枯水期完成 。
１ 地质
、
水 文 情 况
工程所在地浑河枯水期水位 ３．ｍ ２ 年遇洪水水位 ２ ， ０ ０ ３０ ｍ 。 ６
．
１ 地 情 ． 质 况 １
（）层 中砂 ：黄褐色 ，稍松 ，稍湿 。颗粒均匀 ，矿物成 １ 分以石英 、长石为主 ，粘粒含量约 Ｏ５ ． ％。
２ 沉井施工方案
试验采用了表 １ 中编 号为 ０ ３的两个 配合 比 ，分别 进 和 行了混凝土 的抗渗 、抗冻性能 的比对 ，结果见表 ４ 。
表 ４ 混凝土抗渗 、抗冻性能
一
质量验收规范》的要求 ，受到使用方业主的好评 。 抗渗性能 Ｐ６ １ Ｐ６ １ ６—５ ０ ９ ２ —０ ５４ 抗冻性能 （Ｉ０ ＦＯ）
（）层 圆砾 ：中密。颗粒不均匀 ，呈亚 圆形 ，磨圆度较 ２ 好 ，分选性 一股 ，合土 。中粗砂充填 。最大粒径 可见 ８ｃ ｍ，
［ 收稿 日期 ］２ ０ — ３ ２ ０７０—７
寸 ，提高界 面的致密 眭，从而有效地改善了集料一水 泥石 界
的可能性 明显 降低 ，这也可以提高混凝土 的耐久性 。
沉 井做法 为 ：按 承 台形状设 计成 方型 ，沉井 分三节 制 作 ，沉井底节第一 次下沉后将坐落 于第② 层圆砾层上 ，稳定 后继续施工第二节 ，然后下沉到第④ 层粗砂 层 ，最 后施 工顶 节 。沉井下沉到 位后埋设 １ ｉ ｎ高钻孔 桩钢护筒 ，钢护筒 相 １ 互连接在一起 ，在沉井顶部 ，搭设钻孔桩 钢平 台 ，护筒外混
◎ 论
凝土封底。依次施工钻孔桩及承台。 沉井下沉验算 ；
文
３ 沉 井设 计
３１ 沉 井 设 计条 件 ．
（）底节沉井 竖向挠曲计算 ：分别按 长边 、短边及应 力 ２ 计算 ； （）刃脚 计算 ：刃脚 向外挠曲计算 、刃脚 向 内挠 曲计算 ３ 及刃脚按水平框架计算 ； （）井壁水平方 向的计 算 ：作用在井壁 上的外力 、内力 ４ 计算及截面强度验 算 ；
量 ，降低了混凝土 水化热 ，尤 其大体积 混凝 土因水化热开 裂
３８
幅度的提高 ，综合考虑其适宜掺量为 ３％左右。矿 渣微 粉是 ０ 配制绿色高性能混凝土 的理想材料之一 ，在混凝土 中掺用矿
渣微粉 ，其社会效益和经济效益都是十分可观 及承台施工而设计的临时阻水结构 ，其
作用是通过沉井 侧板 和底板上的封底混凝土围水 ，沉井侧墙 作为桩 基础施 工平 台支撑 ，并为承台施 工提供无水的干处施
ｍ；地下水为潜水。
沈阳南阳湖公路特大桥 ，主桥为斜拉桥 ，三塔四跨 ，跨 径布置为 ７ ＋ ２ ＋ ２ ＋ ２ ３４ｉ。两侧 引桥采用连 续箱梁和 ２ １０ １０ ７ ＝ ８ ｎ 简支箱梁形式 ，引桥长 ５ １ｎ ６ ，引道长 ４ ２７ｎ ｉ ３ ．ｉ，工程全长 １ ３ ７７ ７ ．ｍ。主桥全宽 ４ ｉ，引桥全宽 由 ４ ｉ 过渡到 ４ ｎ ３ｎ ３ｎ ０ｉ。 主塔 １ 、１ １ ７ 及 ８墩基础为钻孔灌注桩基础 ，双承台 。 １ 和 １ ８ 墩优 化施工顺序采用 先施工沉井 ，再施工钻 孔桩及 承台 。沉井采用方形 ，就地筑岛制做 ，下沉后在桩位处埋 设 钻孔桩钢护筒 ，护筒外混凝土封底。工期紧 ，墩台施 工须 在
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辽
宁
建
材
２０ ０ ７年第 ４期
南阳湖特大桥主桥墩 基础沉井设计与施工
严干 舜 上
（ 铁 九局集团有限公司 ，辽 宁 沈阳 １０３） 中 １０２
［ 摘 要 ］沈 阳南 阳湖特大桥 ，主桥 １ 、１ １ ７ 及 ８墩为深 畦大体积混凝土承台基础 ，位于浑河 ，采用方型沉 井围堰 ， 沉 井施工结束后 再施 工桩基础及承台 ， 优化了崩 工顺序 ，质量优 ，效益好 。 Ｅ ［ 关键词 ］沈阳南 阳湖特大桥 ；主桥墩桩基础及承台 ；优 化施 工顺序 ；沉井 ；设计 ；施工 ［ 中图分 类号 ］Ｔ ７ ３６ Ｕ ５． ４ ［ 文献标识码 ］ Ｂ ［ 文章编号］ １０ — １２ （０ ７ ４ ０ ３ — ３ ０ ９ ０ ４ ２０ ）０ — ０ ８ ０ 一般粒径 ２ｍ ｍ左右。 （） 层砾砂 ：黄褐色 ，密实 ，饱 和。颗粒较均匀 ，矿物 ３ 成分以石英 、长石 为主 ，粘粒含量约 １ ％。 ． ５ （） 层粗砂 ：黄褐 、灰绿 、褐灰 等色 ，密实 ，饱和 。颗 ４ 粒较均匀，偶 见大颗粒 ，最大粒径可见 ５ｃ ｍ，矿物成分以石 英 、长石 为主，粘粒含量约 ２Ｏ ． ％。 １２ 水文情况 ＿ 地下水稳定水位介于 ５４ １． ｉ，标 高介 于 ３ ． 一４３ ． ６ ｎ １ ２４ ３ － Ｏ Ｏ
的抗渗 、抗 冻性能 ，这是由于矿渣微粉的掺入使混凝 土的用
显著改善混凝土的耐久性 。矿渣微粉取代水 泥 ，混凝土早 期
强度与掺量有 关 ，一般呈下 降趋势 ，但 ２ 、６ ８ ０ｄ强度有 一定
水量减少 ，且二次水化产 物填充混凝土内部孔隙使混凝 土密 实度提高所致 ，另外矿渣微 粉的掺 入 ，有 效地减 少了水泥 用