中级论文(大型箱梁混凝土浇筑的质量控制)

1、大型箱梁混凝土浇筑的质量控制PAGE PAGE 15论文摘要:本文以天津集疏港公路一期跨津山铁路转体桥工程为例，研究了大型箱梁大体积混凝土浇注时的质量控制问题。混凝土浇注的质量问题一直是工程施工中的一个重点及难点问题，浇注质量的好坏不仅影响工程的美观，而且对工程的安全质量也有重要的影响，本文以工程实例为依托，首先介绍了集疏港转体桥的工程概况以及此工程的重点难点施工工艺，用箱梁施工从施工前期准备控制到施工期间的过程控制直至混凝土浇注完毕后的养护控制做了详细的分析及实证，分析混凝土桥体的色泽美观问题，分析混凝土箱梁的整体线性问题，分析混凝土浇注后产生裂缝的原因，最后得出了此工程项目混凝土工程高质量

2、完成的一套控制方法。关键词: 转体体 混凝凝土 质量量 控制 目 录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc259739877 1、工程概况 PAGEREF _Toc259739877 h 3 HYPERLINK l _Toc259739878 2、工程特点及及难点 PAGEREF _Toc259739878 h 4 HYPERLINK l _Toc259739879 3前期准备控控制 PAGEREF _Toc259739879 h 4 HYPERLINK l _Toc259739880 4、外观质量控控制 PAGEREF _Toc259739880 h 6 HYPER

3、LINK l _Toc259739881 5、混凝土浇注注控制 PAGEREF _Toc259739881 h 8 HYPERLINK l _Toc259739882 6、裂缝控制 PAGEREF _Toc259739882 h 9 HYPERLINK l _Toc259739883 7、养护控制 PAGEREF _Toc259739883 h 13 HYPERLINK l _Toc259739884 8、结束语 PAGEREF _Toc259739884 h 114 HYPERLINK l _Toc259739885 9、主要参考文文献 PAGEREF _Toc259739885 h 151

4、、工程概况本标段为天津市市集疏港工程程京山铁路桥桥西侧坡道开开口疏港二二线第一工程程段，起始桩桩号为K6+663.55，终号点桩桩为K7+2202.5。该该工程为主线线高架桥，位位于天津市塘塘沽区境内，横横跨京山铁路路和规划新北北快速路，全全长539mm，其中跨津津山铁路段为为双幅“T”型刚构混凝凝土后张预应应力跨线桥，其其余均为混凝凝土后张预应应力预制安装装小箱梁结构构，全桥总面面积为291106m2。全桥分左右两幅幅反对称布置置，单幅桥面面宽27m，中间间设2m分隔带，桥桥梁总宽566m。桥跨布布置为65+65m预应力力混凝土T型型刚构。采用用同时同步平平面转体施工工法施工，左左右两幅分别

5、别在铁路东西西两侧分别预预制，同时进进行转体施工工，转体长度度为61+661m，转体体角度为755，单幅转体体重量为133300t，此此工艺为天津津地区首次采采用，转体重重量为津京地地区同类工程程之最。主梁为单箱三室室斜腹板变截截面箱型梁，中中支点处梁高高5.5米,端端部梁高2.5m,梁底底线型按二次次抛物线形变变化，梁底宽宽度由跟部114.1m渐渐变到端部的的17.1mm.。中腹板板厚度由2000cm渐变变至60cmm，边腹板厚厚度由2000cm渐变至至60cm。按设计，由中支支点向两端分分三段浇筑：1、0号段，由由中支点向两两端各8.115m；2、预制段，由由0号段末端端向外52.85m；

6、3、4m现浇段段，此段内梁梁高为等高截截面，梁高22.50m，底底板宽度亦为为等宽17.10m。2、工程特点及及难点2.1地基基础础土质松软因施工区域地下下水位较高，土土质松软，本本工程主梁施施工前经过两两次地基处理理，在铺设山山皮土基础后后在主梁预制制场地施工了了188颗桩桩径10000mm，桩长长35500m的灌注桩桩，并在桩顶顶浇注50ccm厚钢筋混混凝土平台版版。地基处理理之后经过观观测平台版未未出现沉降，方方具备施工的的条件。2.2长悬臂、自自平衡T型刚刚构转体梁悬臂长度度达到61mm，梁体易产产生竖向偏移移。因此在转转体前对梁体体进行称重，根根据称重结果果计算出梁体体不平衡力矩矩，

7、对梁体进进行配重，以以减少悬臂端端产生的不平平衡力矩。3.3双幅桥同同时同步转体体施工 桥体就就位后间距为为2m，转体施施工时需保证证两幅桥同时时就位，两幅幅桥应保证统统一的转速，避避免两幅桥两两端因转速不不均发生碰撞撞，工程转体体通过全站仪仪观测预设刻刻度以控制两两桥转速，就就位时以点动动就位以调整整桥体姿态。3前期准备控控制3.1浇注方案案的确定主梁浇注采取分分段分层浇注注，由中支点点向两端各88.15m为为0号段，单单幅主梁0段混凝土共共计12644m3，分两两次浇注，00号段末端向向外52.885m为预制制段，单幅预预制段混凝土土共计25228m3同样样分两次浇注注。转体后施施工4m现

8、浇段，单单段296mm3。混凝土采用倾斜斜分层，水平平分段的浇筑筑工艺，分层层厚在30ccm左右，倾倾斜面控制在在1：4左右右。0号段桥梁纵向向浇筑顺序： 按0段中心处箱箱室 中横梁 两端端箱室的顺序序由中心向两两侧对称连续续浇筑。预制段桥梁纵向向浇筑顺序：按1段与与0段交界界处 11段南北两两端的顺序沿沿纵桥向对称称浇筑。横桥向浇筑顺序序：顶板混凝凝土浇筑时沿沿横桥向由中中心向两侧对对称浇筑，浇浇筑时先浇筑筑腹板，待腹腹板混凝土高高度与箱室顶顶基本持平时时再由顶板中中心向两侧对对称浇注。3.2混凝土运运输的安排 利用商商混站（天津津滨涛商混站站，其生产能能力不小于1120m3/h），拌制制梁

9、体C500D级防腐蚀蚀混凝土，88m310m3混凝凝土搅拌运输输车运输混凝凝土（不少于于20辆，一一次运送量应应在100mm3以上）。为为保证混凝土土的连续供应应，选取一条条运输备用路路线，防止因因堵车造成的的混凝土运输输中断。施工工时物资部门门派一名驻站站人员进驻搅搅拌站，与现现场人员随时时沟通。同时时，施工前联联系两家备用用搅拌站，以以防止突发事事件造成的供供应中断。3.3支撑体系系的控制3.3.1排架架搭设1排架纵向搭搭设顺序：0#段排架由由墩柱向梁端端支搭；1#段由梁端端向墩柱搭设设；两段搭接部位位在距墩柱220m处。2横向施工顺顺序先支搭中心118m宽支架架,以保证箱箱梁底模施工工不

10、受影响 ；在施工箱梁底底模的同时再再支搭两侧各各6m的支架；支搭顺序：从从箱梁纵轴中中心向两侧顺顺序支搭；3.3.2剪刀刀撑施工每层立杆支搭搭好后要加设设水平剪刀撑撑,每支搭22层立杆后要要加设纵、横横向剪刀撑；水平剪刀撑撑在全高度上上设5层，与与轴线成455度夹角，管管平行间距33m；纵、横横向立面设置置剪刀撑，纵纵桥向剪刀撑撑沿横桥向每每6m设置一道道，横桥向剪剪刀撑沿纵桥桥向每6m设置一道道，与轴线成成45度夹角角，管平行间间距3m；以保证证支架的稳定定性，排架纵纵断面布置图图附后。最后加支架外外皮纵、横向向剪刀撑；排架立杆与剪剪刀撑相交处处必须用卡扣扣锁死，以增增强排架的整整体稳定性。

11、4、外观质量控控制4.1梁底线性性控制梁底高程控制不不当, 直接影响响桥梁的美观观, 甚至会留留下永远的遗遗憾。变截面面混凝土连续续梁梁底一般般按抛物线布布置,数值较大,故主梁底板板平面以木模模板拼装而成成, 以平面代代替曲面, 从棱角方面面说是以短直直线代替曲线线, 视觉上难难以发觉。设设计高程与施施工调整值由由设计部门提提供,施工前需将将各块模板高高程反复验算算, 确认无误误后绘制成表表格作为测量量放样的依据据, 必要时将将坐标数据按按一定比例描描绘在计算纸纸上检查曲线线的直观平滑滑度。在绑扎扎钢筋前先将将各部位模板板高程调整到到位, 混凝土浇浇注前须再次次复核, 按“宁高勿低”的原则控制

12、制, 并把误差差控制在3 mm以内。如如有较大差异异需查明原因因再进行施工工。4.2混凝土颜颜色控制因施工时混凝土土浇注时间长长、同时浇注注部位分布不不均匀,，为使混凝凝土颜色趋于于一致, 混凝土的的原材料及配配合比要尽可可能保持不变变。, 故要尽可可能提高混凝凝土的供应量量,使边腹板浇浇注能够同步步进行，浇注注完成时间控控制在8 hh内, 如时间过过长, 易在边腹腹板外露处形形成色差, 故施工时尽尽量保证2台混凝土泵泵车向边腹板板同时供料, 可减少转转换泵管所需需时间, 从而减少少混凝土色差差。4.3混凝土质质量控制4.3.1原材材料的选择本工程采用C550混凝土, 强度等级级高，混凝土土的

13、质量问题题直接影响整整个工程的质质量。因为采采用了商品混混凝土，拌合合混凝土的原原材料需提前前去搅拌站查查看，主梁浇浇注前派驻站站人员进驻搅搅拌站，检查查水泥、砂石石料以及各种种外加剂是否否符合质量要要求，以控制制出厂混凝土土的质量。4.3.2到场场混凝土的质质量检查 主梁浇浇注期间，有有本单位实验验室人员现场场检查到场混混凝土的质量量，防止塌落落度不合要求求以及发生离离析的混凝土土进入工程主主体浇注部位位。5、混凝土浇注注控制5.1人员及设设备安排 主梁浇浇注期间，因因浇注时间较较长，不仅要要安排好第一一批劳务队伍伍及管理人员员的作息时间间，还要做好好换班人员的的准备以及交交接班的安排排。同

14、时，振振捣器械的准准备不仅要满满足现场使用用，还要准备备20%的备备用器械，以以防止现场施施工器械突然然损坏影响混混凝土浇注的的进行。5.2浇注过程程控制5.2.1浇注注方法控制1） 混凝土要要分层浇筑，一一般分层厚度度为30cmm，即每层厚厚度应在 HYPERLINK /baike/detail.asp?t=振捣 振捣捣深度范围内内。相邻两层层的浇筑时间间是在下层混混凝土初凝前前要完成上层层混凝土的浇浇筑，只有这这样才有利于于形成一个整整体2） 混凝土浇浇筑要连续进进行，如果两两层之间浇筑筑间断时间不不超过混凝土土的初凝时间间，继续浇筑筑不算间断，如如果超过了初初凝时间，就就必须按工作作缝来

15、处理。5.2.2振捣捣控制振捣控制主要是是要在混凝土土浇筑之前要要向振捣人员员进行详细的的技术交底。讲明明波纹管的位位置, 严防振动动棒直接接触触波纹管。腹腹板振捣时, 振动器尽尽量避开波纹纹管, 以免移动动波纹管位置置或造成波纹纹管损伤。由由于箱梁钢筋筋稠密, 采用插入入式振动棒, 移动间距距不应超过振振动器作用半半径的1.55 倍, 与侧模应应保持50100mmm 的距离, 插入下层层混凝土500100mmm, 每一处处振动完毕后后应边振动边边徐徐提出振振动棒, 应避免碰碰撞波纹管、锚锚垫板、模板板、钢筋及其其他预埋件。要要严格掌握混混凝土的振捣捣时间, 振捣时间间过短, 不能达到到一定的

16、密实实度, 避免在波波纹管和锚垫垫板附近有空空洞现象。振振捣要以混凝凝土停止下沉沉, 不再冒出出气泡, 表面呈现现平坦、泛浆浆为宜。5.2.3安全全检查与模板板清理浇注期间要随时时检查 HYPERLINK /baike/detail.asp?t=模板 模板、支架是是否可靠性，及时检查支撑系统，避免跑模的发生。同时把箱体内部清理干净。6、裂缝控制6.1裂缝产生生的原因大体积混凝土结结构通常具有有以下特点：混凝土是脆脆性材料，桥桥梁工程中常常用混凝土(C15C40)抗拉拉强度只有抗抗压强度的88%13%。大体体积混凝土的的断面尺寸较较大，由于水水泥的水化热热会使混凝土土内部温度急急剧上升；以以及在

17、以后的的降温过程中中，在一定的的约束条件下下会产生相当当大的拉应力力。现桥梁墩墩身及基础等等大体积混凝凝土结构中通通常只在表面面配置少量钢钢筋，或者不不配钢筋。因因此，拉应力力要由混凝土土本身来承担担。桥梁工程程中大体积混混凝土产生裂裂缝主要有以以下三个方面面的原因：6.1.1水泥泥水化热的影影响铁路桥梁双线及及多线桥桥梁梁墩身、高墩墩大尺寸桩基基础承台或扩扩大基础等大大体积混凝土土结构一般要要求一次性整整体浇筑。凝凝土浇筑后,在硬化过程程中，水泥水水化产生大量量的水化热，（ 当水泥用量在350550kg/m3，每立方米混凝土将释放出1750027500kJ 的热量，从而使混凝土内部温度升达7

18、0左右甚至更高）。尤其对于大体积混凝土来讲，这种现象更加严重。由于混凝土体积大，聚集在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将显著升高，而其表面则散热较快，形成了较大的温度差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土内部产生压应力，而混凝土表面产生一定的拉应力（ 实践证明当混凝土本身温差达到2526时，混凝土内便会产生大致在10MPa 左右的拉应力）。当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，则会在混凝土表面产生裂缝。6.1.2混凝凝土的收缩混凝土在空气中中硬结时体积积减小的现象象称为混凝土土收缩。混凝凝土在不受外外力的情况下下的这种自发发变形，受到到外部约束时时（ 支承条件、钢钢筋等

19、），将将在混凝土中中产生拉应力力，使得混凝凝土开裂。引引起混凝土的的裂缝主要有有塑性收缩、干干燥收缩和温温度收缩等三三种。在硬化化初期主要是是水泥石在水水化凝固结硬硬过程中产生生的体积变化化，后期主要要是混凝土内内部自由水分分蒸发而引起起的干缩变形形。长期以来来，混凝土的的收缩性质受受人关注，但但除了水利大大坝以外，通通常只测定混混凝土的干缩缩值，并以其评定混凝土土开裂的可能能性。然而，随随着水泥与混混凝土的生产产和结构工程程技术的发展展，温度收缩缩和自身收缩缩日益成为引引起开裂的主主要收缩现象象。同时，由由于混凝土早早期强度发展展加速，弹性性模量，徐变变等参数随之之变化，造成成开裂趋势明明显

20、加大。6.1.3外界界气温湿度变变化的影响混凝土结构工工程施工及验验收规范（GB50204-92）对浇筑温度作了如下规定：“ 不宜超过28”。但此规定没有考虑到全国地方差异，例如武汉七月份的平均气温达28.8，最高气温35以上的炎热天有22 天；再如上海、南京、重庆等大城市及我国南方部分地区7、8 月份平均气温均超过或接近28。因此高温季节施工大体积混凝土，外界气温的变化对大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响，高温季节施工时应选在日气温相对较低的时段浇筑混凝土。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高

21、，混凝土的浇筑温度也就会愈高；如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度差。如果外界温度的下降过快，会造成很大的温度应力，极其容易引发混凝土的开裂。因此混凝土结构工程施工及验收规范GB50204-92)对此也作了如下规定：“ 大体积混凝土表和内部温差控制在设计要求的范围内，当设计无具体要求时，温差不宜超过25”。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响，外界的湿度降低会加速混凝土的干缩，也会导致混凝土裂缝的产生。6.2减少裂缝缝的措施6.2.1合理理选择水泥品品种及用量理论研究表明大大体积混凝土土产生裂缝的的主要原因就就是水泥水化化过程中释放放了大量的热热量。于是，我我们对于桥梁梁中的

22、大体积积混凝土应该该选择低热或或者中热的水水泥品种。而而水泥释放温温度的大小及及速度取决于于水泥内矿物物成分的不同同。水泥矿物物中发热速率率最快和发热热量最大的是是铝酸三钙，其其他成分依次次为硅酸三钙钙、硅酸二钙钙和铁铝酸四四钙。另外，水水泥越细发热热速率越快，但但是不影响最最终热量。因因此我们在大大体积混凝土土施工中应尽尽量使用矿渣渣硅酸盐水泥泥、火山灰水水泥。精心设设计混凝土配配合比。在保保证混凝土具具有良好工作作性的情况下下，应尽可能能地降低混凝凝土的单位用用水量，采用用“ 三低（ 低砂率、低低坍落度、低低水胶比） 二掺（ 掺高效减水水剂和高性能能引气剂）一一高（ 高粉煤灰掺掺量）”的设

23、计准则则，生产出高高强、高韧性性、中弹、低低热和高抗拉拉值的抗裂混混凝土。6.2.2 掺掺加外加料和和外加剂要降低铁路桥梁梁工程中大体体积混凝土的的水泥水化热热引起的内部部温升，防止止结构出现温温度裂缝，利利用粉煤灰作作混凝土的掺掺合料是最有有效的方法之之一。粉煤灰灰只要细度与与水泥颗粒相相当，烧失量量小，含硫量量和含碱量低低，需水量比比小，均可掺掺用在混凝土土中使用。通通过试验掺入入粉煤灰，掺掺量15%左右。在在大体积混凝凝土中掺入一一定量的粉煤煤灰后，一方方面可以增加加混凝土的密密实度，提高高抗渗能力，改改善混凝土的的工作度，降降低最终收缩缩值； 6.2.3合理理选择骨料优选混凝土各种种原

24、材料。在在条件许可情情况下，应优优先选用收缩缩性小的或具具有微膨胀性性的水泥。骨骨料在大体积积混凝土中所所占比例一般般为混凝土绝绝对体积的880%-833%，在骨料料的类型选择择上应选择线线膨胀系数小小、岩石弹模模较低、表面面清洁无弱包包裹层、级配配良好的骨料料。粗细骨料料的含泥量应应尽量减少(1-1.55%以下)。在骨料的的粒径选择上上应该选取粒粒径大强度高高级配好的骨骨料。这样可可以获得较小小的空隙率及及表面积，从从而减少水泥泥的用量，降降低水化热，减减少干缩，减减小了混凝土土裂缝6.2.4施工工中的温控措措施施工时在混凝土土结构内部埋埋设冷却水管管和测温点，通通过冷却水循循环，降低混混凝

25、土内部温温度，减小内内表温差，控控制混凝土内内外温差小于于25，通过测温温点测量，掌掌握内部各测测点温度，以以便及时调整整冷却水的流流量，并采取取相应的养护护措施，控制制温差。同时时还应加强对对混凝土表面面的保温处理理及其养护。尤尤其是冬季施施工时应适当当延缓混凝土土的拆模时间间，可以避免免混凝土表面面温度骤然降降低而形成较较大的温度梯梯度。7、养护控制采用自然养护，梁梁体顶板混凝凝土终凝及时时进行覆盖和和洒水养生。覆覆盖材料采用用无纺布或棉棉毡，其他洒洒水湿润后覆覆盖塑料薄膜膜，梁体洒水水次数应保持持混凝土表面面充分潮湿为为度。主梁施施工在566月，环境相相对湿度在660%以上时时，自然养护护不应少于77d。用土工工布或彩条布布将梁端封闭