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文档简介
改建铁路南平至龙岩线扩能改造工程NLZQ—8标林邦特大桥大体积砼施工计算书林邦特大桥大体体体积砼施施工计计算书第一章、编制依依依据根据林邦特大桥桥桥地质情情况和和工程设设计施施工图,参参考考相关国国家及及原铁道道部现现行施工工规范范、工程程质量量检验评评定标标准、试试验规规程、安安全规规程,批批准实实施的施施工组组织设计计,相相应的法法律和和法规以以及福福建福平平铁路路有限责责任公公司《施施工组组织编制制管理理办法》相相关关规定下下发的的各类管管理文文件。《铁路混凝土工工工程施工工技术术指南》铁建设[201100]2441号《铁路混凝土工工工程施工工质量量验收标标准》TB1104424--20010《高速铁路桥涵涵涵工程施施工技技术指南南》铁建设[201100]2441号《高速铁路桥涵涵涵工程施施工质质量验收收标准准》TBB1055722-200100《铁路桥涵工程程程施工安安全技技术规程程》TTB1003002-220009号《大体积混凝土土土施工规规范》GB5504496--20009《建筑施工计算算算手册》根据《铁路混凝凝凝土工程程施工工技术指指南》要要求,大大体积积混凝土土主要要指混凝凝土结结构实体体最小小几何尺尺寸不不小于1m,或预计计会会因混凝凝土中中水泥水水化引引起的温温度变变化和收收缩导导致有害害裂缝缝产生的的混凝凝土。林林邦特特大桥所所施工工的承台台高度度与墩台台身厚厚度尺寸寸均大大于等于2m,故现场场承承台、墩墩台身身混凝土土施工工均按大大体积积混凝土土施工工规范要要求施施工。第二章、工程概概概况林邦特大桥中心心心桩号为GTSDDKK0022+4467..9665m,桥梁全长618..443m,上部结结构构为(16-332m++2--24mm+11-322m))双线简支T梁,下部部结结构为实实心圆圆端墩式式墩柱柱,T型桥台,钻钻钻孔灌注注桩基基础。10.22××9.77×22m承台,1个,单个个砼砼数量197..888m3;10.22××5.66×22承台13个,单个C30砼数量,1144..24mm3;10.22××6×2承台,5个,单个C30砼数量122..44m3;9.7××99.7××2承台1个,单个C30砼数量188..118m3。最大墩墩身身高度15m,C35砼数量257..77m3。第三章、墩身模模模板及脚脚手架架验算3.1、墩身脚脚脚手架验验算3.1.1、脚脚脚手架计计算参参数1、脚手架架架参数(1)、双排脚脚手手架搭设最最最大高度度为115.0米,立立杆采用用单立立管;(2)、搭设尺尺寸寸为:立杆杆杆的纵距距为1.50米,立杆杆的的横距为为1..05米,大大小横杆杆的步步距为1..880米;;(3)、内排架架距距离墙长度度度为0.60米;(4)、大横杆杆在在上,搭接接接在小横横杆上上的大横横杆根根数为22根;(5)、脚手架架沿沿墙纵向长长长度为10米;(6)、采用的的钢钢管类型为为为Φ48×33..5;(7)、横杆与与立立杆连接方方方式为双双扣件件;取扣扣件抗抗滑承载载力系系数为00..80。2、活荷载参数数数施工均布活荷载载载标准值值:33.0kNN/m2;脚手架架用用途:结结构脚脚手架;;同时时施工层层数::2层。3、风荷载参数数数(1)、本工程程地地处福建龙龙龙岩市,基基本本风压取取0..3kN//mm2;(2)、风荷载载高高度变化系系系数μz为0.844,风风荷载体体型系系数μs为0.655,脚脚手架计计算中中考虑风风荷载载作用。4、静荷载参数数数(1)、每米立立杆杆承受的结结结构自重重标准准值(kN/mm22):0.122448;(2)、脚手板板自自重标准值值值(kN/mm2):0.350;(3)、栏杆挡挡脚脚板自重标标标准值(kN/mm2):0.11100;(4)、安全设设施施与安全网网网(kN/mm2):0.00055;(5)、脚手板板铺铺设层数:::4;(6)、脚手板板类类别:竹串串串片脚手手板;;(7)、栏杆挡挡板板类别:栏栏栏杆;(8)、每米脚脚手手架钢管自自自重标准准值((kN/mm2):0.03388。3.1.2、大大大横杆的的计算算1、均布荷载值值值计算大横杆的自重标标标准值::P1=0.00338kkN//m;脚手板的自重标标标准值::P2=0.33550×1.05500/(22+11)=00.1123kNN/m;活荷载标准值:::Q=33..0000×1.05500/(22+11)=11.0050kNN/m;静荷载的设计值值值:q1=1.22×0.03388+1..5××0.12233=0..233kN/mm;活荷载的设计值值值:q2=1.44×1.05500=1..4770kkN//m;图3.1.21大横杆设设计计荷载组组合简简图(跨中最大大弯弯矩和跨跨中最最大挠度度)图3.1.22大横杆设设计计荷载组组合简简图(支座最大大弯弯矩)2、强度验算跨中和支座最大大大弯距分分别按按图3.1--1、图3.1--2组合。跨中最大弯距计计计算公式式如下下:跨中最大弯距为为为M1maxx=00.088×0.23××1.5002+0.1100×1.47700×1.5002=0..3772kN..mm;支座最大弯距计计计算公式式如下下:支座最大弯距为为为M2maaxx=-0.100×0.23××1.5002-0.11177×1.47700×1.5002=-00..439kkNN.m;选择支座弯矩和和和跨中弯弯矩的的最大值值进行行强度验验算::σ=Max(000.3722×1006,0.43399×106)/500880.00=886.44177N/mmmm2;大横杆的最大弯弯弯曲应·力为σ=86..4417NN//mm2小于大横横杆杆的抗压压强度度设计值值[ff]=22055.0N//mm2,满足要要求求!3、挠度验算最大挠度考虑为为为三跨连连续梁梁均布荷荷载作作用下的的挠度度。计算公式如下:::其中:静荷载标准值:::q1=P1+P2=0.00338+00.1123==0..1611kkN/mm;活荷载标准值:::q2=Q==1.00500kNN/mm;最大挠度计算值值值为:V=0.67777×0.16611×1500.004/(10000×2.066×105×12199000.00)++0.99900×1.05500×1500.004/(10000×2.066×105×12199000.00)=2..3314mmm;大横杆的最大挠挠挠度2.31144mm小于于大横杆杆的最最大容许许挠度度1500.00//150mmm,满满足要求求!3.1.3、小小小横杆的的计算算根据JGJ13330-220001第5.2..44条规定,小小小横杆按按照简简支梁进进行强强度和挠挠度计计算,大大横杆杆在小横横杆的的上面。用用大大横杆支支座的的最大反反力计计算值作作为小小横杆集集中荷荷载,在在最不不利荷载载布置置下计算算小横横杆的最最大弯弯矩和变变形。1、荷载值计算算算大横杆的自重标标标准值::p1=0..0038×1.500==0.00588kN;脚手板的自重标标标准值::P2=0.33550×1.05500×1.500/((22+1))=00.1844kN;活荷载标准值:::Q=3..0000×1.05500×1.500/((22+1))==1.57755kN;集中荷载的设计计计值:PP==1.5××(0.0466+0.14477)+1..44×1.26=2.00554kNN;图3.1-3小横杆计计算算简图2、强度验算最大弯矩考虑为为为小横杆杆自重重均布荷荷载与与大横杆杆传递递荷载的的标准准值最不不利分分配的弯弯矩和和均布荷荷载最最大弯矩矩计算算公式如如下::Mqmax===1.55××0.03388×1.055002/8==0.00088kN..mm;集中荷载最大弯弯弯矩计算算公式式如下::Mpmax===2.00554×1..0050//3=0.77119kNN..m;最大弯矩M===Mqmmaax+MMpmaxx==0..7227kNN..m;最大应力计算值值值σ=MM/WW==0..7227×1006/508800.0000==143..111N/mmmm2;小横杆的最大应应应力计算算值σσ=1433..11N//mmm2小于小横横杆杆的抗压压强度度设计值值2005.00000N/mmm22,满足要要求求!3、挠度验算最大挠度考虑为为为小横杆杆自重重均布荷荷载与与大横杆杆传递递荷载的的设计计值最不不利分分配的挠挠度和和小横杆杆自重重均布荷荷载引引起的最最大挠挠度计算算公式式如下::Vqmax=555×0.03388×10500..04/(38844×2.06600×105×12199000.00000)==00.0224mm;大横杆传递荷载载载P==p1+pp2+QQ=00.0058++0..1844+11.5775=11.8816kNN;集中荷载标准值值值最不利利分配配引起的的最大大挠度计计算公公式如下下:Vpmax===181166.3550××10500..0×(3×10500..02-4×10500..02/9))/(772××2.06600×105×12199000.00)=22.9972mmm;最大挠度和VVV=Vqqmaxx++Vpmmaax=00.0224++2.99722=2..9966mmm;小横杆的最大挠挠挠度和2..9996mmm小于小横横杆杆的最大大容许许挠度110050..0000/11500=7..0000与10mmmm,满足要要求求!3.1.4、扣扣扣件抗滑滑力的的计算按照《建筑施工工工扣件式式钢管管脚手架架安全全技术规规范培培训讲座座》刘刘群主编编,PP96页,双双扣件承承载力力设计值值取116.000kkN,按照照扣扣件抗滑滑承载载力系数数0..80,该该工工程实际际的旋旋转双扣扣件承承载力取取值为为12.8800kN。纵向或横向水平平平杆与立立杆连连接时,扣扣件件的抗滑滑承载载力按照照下式式计算(规范5.22..5):R≤Rc其中Rc扣件件抗抗滑承载载力设设计值,取取112.880kN;R--纵向向向或横向向水平平杆传给给立杆杆的竖向向作用用力设计计值;;大横杆的自重标标标准值::P1=00..0388×1.500×2/2==00.0577kN;小横杆的自重标标标准值::P2=00..0388×1.05500=0..0440kkN;;脚手板的自重标标标准值::PP3=00..3500×1.05500×1.500/22==0.22211kN;活荷载标准值:::Q=33.0000××1.05500×1.500/22=2.3366kN;荷载的设计值:::R=1..5××(0.04400+0..2776)++1..4×2.36633=3..7882kNN;R<12...80kNN,所以双双扣扣件抗滑滑承载载力的设设计计计算满足足要求求!3.1.5、脚脚脚手架立立杆荷荷载计算算作用于脚手架的的的荷载包包括静静荷载、活活荷荷载和风风荷载载。静荷荷载标标准值包包括以以下内容容:1、每米立杆承承承受的结构构自自重标准准值((kN),为为0.12248。NG1===[00.112488+((1.50×2/2++11.50×2)×0.03388/1..800]×15.000=3..33;2、脚手板的自自自重标准值值((kN/mm2);采用竹竹串串片脚手手板,标标准值为为0..35。NG2=0.33500×4×1.500×(1.05500+0..3))/2=1.41188kN;3、栏杆与挡脚脚脚手板自重重标标准值(kN/mm));采用栏栏杆杆、冲压压钢脚脚手板挡挡板,标标准值为为0..11。NG3===0..1110×4×1.500/22=00.333kNN;4、吊挂的安全全全设施荷载载,包包括安全全网((kN/mm2);0.00055NG4===0..0005×1.500×22.0000=00.1165kNN;经计算得到,静静静荷载标标准值值NG=NNNG1+NG2+NG3+NG4=5.22113kN;活荷载为施工荷荷荷载标准准值产产生的轴轴向力力总和,内内、外外立杆按按一纵纵距内施施工荷荷载总和和的11/2取值值。经计算得到,活活活荷载标标准值值NQ=333.0000××1.05500×1.500×2/2==4.77225kN;风荷载标准值按按按照以下下公式式计算其中Wo--基本本风压(kN/mm2),按照《建建建筑结构构荷载载规范》((GB5000009--20001))的规规定采用用:Wo=00.330kNN//m2;Uz--风荷荷载高度度变化化系数,按按照照《建筑筑结构构荷载规规范》(GB500009--20011)的规定定采用:Uz===0..8440;Us--风荷荷载体型型系数数:取值值为00.6449;;经计算得到,风风风荷载标标准值值Wk===0..7×0.30×0.84400×0.64499=0..114kkNN/m2;不考虑风荷载时时时,立杆的轴轴向向压力设设计值值计算公公式N=1.22NGG+1.44NNQ=1..22×5.22113+11..4×4..7725=12.8871kNN;考虑风荷载时,,,立杆的轴轴向向压力设设计值值为N=1.22NNG+0.8855×1.4NNQ=11..2×5..2213+00.855×1.4×44..7255=11.88778kNN;风荷载设计值产产产生的立立杆段段弯矩MMW为Mw=0.885×1.4WWkLah2/10==0.88500×1.4×0.1144××1.500×1.800002/10=00.0066kNN..m.3.1.6、立立立杆的稳稳定性性计算:不组合风荷载时时时,立杆杆的稳稳定性计计算公公式为::立杆的轴向压力力力设计值值:NN=12.87711kN;计算立杆的截面面面回转半半径::i=11.588ccm;计算长度附加系系系数参照照《建建筑施工工扣件件式钢管管脚手手架安全全技术术规范》表表55.3..3得得:k==1.11555;计算长度系数参参参照《建建筑施施工扣件件式钢钢管脚手手架安安全技术术规范范》表5..33.3得::μ=11..5000;;计算长度,由公公公式lo=kμh确定::l0=33..1199mm;长细比Lo///i==1197..0000;轴心受压立杆的的的稳定系系数φφ,由长细细比比lo/i的计计算算结果查查表得得到:φ=0..1186;立杆净截面面积积积:A==4..899cmm2;立杆净截面模量量量(抵抗矩):W=55.088ccm3;钢管立杆抗压强强强度设计计值::[f]==2055.0000N//mm2;σ=1288871.00000/(00..1866×4489..0000)==141.55111N/mmmm2;立杆稳定性计算算算σ=141.55111N/mmmm2小于立杆杆的的抗压强强度设设计值[[ff]==2205..0000NN/mmm2,满足要要求求!考虑风荷载时,立立杆的稳定性性计算公式立杆的轴心压力力力设计值值:NN=111..8788kkN;计算立杆的截面面面回转半半径::i=11.588ccm;计算长度附加系系系数参照照《建建筑施工工扣件件式钢管管脚手手架安全全技术术规范》表表55.3..3得得:k==1..1555;计算长度系数参参参照《建建筑施施工扣件件式钢钢管脚手手架安安全技术术规范范》表5..33.3得::μ=11..5000;;计算长度,由公公公式l0=kμh确定::l0=33..1199mm;长细比:L000/i==1977.0000;轴心受压立杆的的的稳定系系数φφ,由长细细比比lo/i的结结果果查表得得到::φ=0..1186立杆净截面面积积积:A==4.889cm2;立杆净截面模量量量(抵抗矩):W=55.088ccm3;钢管立杆抗压强强强度设计计值::[f]==2055.0000N//mm2;σ=1187778/(00..1866×4489..0000)++666.0000//50880..0000==130.66006N/mmmm2;立杆稳定性计算算算σ=1300..6066N//mm2小于立杆杆的的抗压强强度设设计值[[ff]==2205.00000N//mmm2,满足要要求求!3.2、墩身模模模板验算算3.2.1、模模模板设计计构件件规格及及布置置模板面板为6mmmm厚钢板板,竖竖肋为[10#钢,水平平间间距为300~350mmm,小横肋肋为6mm厚钢板,高高80mm,竖向间间距500mmm,背带采用2[288a,最大间间距距为10000mmm,采用Φ25精轧螺纹纹钢钢对拉螺螺栓,水水平间距距最大大为10000mmm。3.2.2、荷荷荷载分析析1、载荷:砼的浇注速度为为为V=2mm//h,浇注温温度T=155°,则初凝凝时时间为t0=22000/(T+15)=7h,砼的密密度度rc=244..5KNN/mm3。最大侧压力P111=0..222rct0β1β2V1/2=0.22*2224.55*77*1**1..15**211/2=6611.366KNN/㎡侧压力取P=6661.336KN/㎡震动产生的侧压压压力P振=4KKNN/㎡组合载荷:∑P=61.3336*1..22*0..855+1..4**4*00.885=667..35KNN/㎡取掉震动P=6661.336**1.22*00.855=662.559KN/㎡均布载荷∑q===67..355*1==677.355KNN/mq=62...59**1==62..599KN//m检算标准强度要求满足钢钢钢结构设设计规规范;结构表面外露的的的模板,挠挠度度为模板板结构构跨度的1/100000;钢模板面板的变变变形为1.5mmm;钢面板的钢楞、主主梁的变形为为5.0mm。3.2.3、墩墩墩身模板板刚度度分析1、面板的校核核核:取1mm宽面板板板,A=6mmm2,W=6mmm3,I=188mm4,q=6770000//10000//10000==0..0677N//mm。(1)、强度计计算算Mmax=kkkmoxxqlly2=0.00881*00.0067**35502=6655NN*Mσmax=MMMmax//γxWx==6665//1**6=11111N*mmm22<2155NN*mmm2面板的强度满足足足要求(2)、挠度计计算算按最不利情况平模板宽度取333850,边框竖竖肋肋位置0,350,700,1050,1400,1750,2100,2450,2800,3150,3500,3850。利用《MSteeeel结构工具具箱箱》得出出第1、11单元有最最大大变形位位移1.788mmm。第一和和第第十竖肋肋有最最大支反反力=26..77N。面板的刚度满足足足要求。2、竖肋的校核核核:竖肋用[10,支支撑间距距最大大为1000,其I=198.333*100-88m4,W=399..7*110--6m33弯矩M===331148N...m弯曲应力σ=MMM/W===80MPa<<<205MMPa挠度==0.8mm<1110000/5500==2..0mmm竖肋的强度和刚刚刚度满足足要求求。围带的强度校核核核:围带带采用用2-[2288a[28a的截面面面积S=400002mmm2,I=477553*110--8mm4,W=34400*100-66m3q=67.5***1.00=667.55N//mm弯矩M===5522734NNN.m弯曲应力σ=MMM/W===778MPPa<205MMPa挠度===0.001888m=11.88mm<2㎜横带的强度、刚刚刚度均满满足要要求组合变形:1.1+0.888+1..8==3.77mmm,满足要要求求3、连接螺栓的的的校核:模板用M20标标标准件连连接(1)、横法兰兰部部位N=PA=6777*0.5×00..3=10KNM20螺栓截面面面面积A=24455mm2主要受剪:τ=Px/A==100×1003/24455=411N//mmm2<[τ]=12255N//mmm2故满足要要求求。(2)、圆端与与与直段连连接部部位拉力值Px=67.335××π×1.00××2.00=423KKN..M20螺栓截面面面面积A=24455mm2主要受拉:σ=Px/AA=4423×11003/2×166××2455=54N/mmmm2=[σ]=21155N/mmm22,满足要求求。4、对拉螺杆校校校核对拉螺栓采用精精精轧螺纹纹钢Φ25,截面面面积积A=491mmm2Px=67.335××1.0×22..0×√2=191KKN..σ=Px/AA=1191×11003/491=389N//mmm2<[σ]=7855N/mmm2,远满足要要求求。4.3、承台模模模板验算算4.3.1、方方方案综述述承台桥墩均采用用用大块钢钢模板板施工,桥桥墩墩下部10.22××9.77×22m采用组合合钢钢模板。模板采用分块吊吊吊装组拼拼就位位的方法法施工工。根据据模板板重量选选择合合适的起起吊设设备立模模、拆拆模。4.3.2、结结结构计算算1、荷载计算混凝土侧压力根根根据公式式:P=00..22计算算::P=0.22×××24××5××1×11.115×22=43kpa2、面板计算面板采用δ=666mm厚钢板,[10竖带间距0.3m,[14横带间距0.5m,取1m板宽按三三跨跨连续梁梁进行行计算。竖竖肋肋间距30cm。3、荷载计算q=43×1===43有效压头高度:::h===1.88mm4、材料力学性性性能参数及及指指标=bh=100000×6=60000EI=222.1×××11.8×××=3.7788×EA=222.1×××66××=1.2266×5、力学模型(单位:m)6、结构计算利用《MSteeeel结构工具具箱箱》进行行结构构分析。Mmax=0...39Qmaxx=7..84a、强度计算σ===35MMpaa<[]]=2115MMpa,合格。τ===1.330MMpa<<[τ]=12255Mpa,合格。b、刚度计算f=0.65mmmm<ll/4400=0.755mmm,合格。4.3.3、竖竖竖肋计算算竖肋采用[1000槽钢,间间距30cm,横肋采采用[14槽钢,间间距100ccm。1、荷载计算按最大荷载计算算算:。2、材料力学性性性能参数及及指指标I=1.98×××WWW=3..966×AAA=122744EI=2...1××11..98×××=4.1155×EA=2...1××11..2744×××=2.6677×3、力学模型4、结构计算利用《MSteeeel结构工具具箱箱》进行行结构构分析。M=1.3kNNNmQQmax=77..81kkNa、强度计算===32.88MMpa<[[[]=21155Mpa,合格。τ===6.113MMpa<<[τ]=12255Mpa,合格。b、刚度检算f=0.22mmmm<ll/4400=2.5mmm,合格。最大支反力R=====14..11kN。4.3.4、横横横肋计算算横肋采用2[1114a工字钢,拉拉拉杆间距150ccm。1、荷载计算将竖肋槽钢支反反反力作为为集中中荷载计计算,P=7.1kkN。2、材料力学性性性能参数及及指指标I=2×5.6663×=11..12××W=2×8.0005×=11..61××=bh=2×111851=37022EI=2.1××××1.1122××=2.3355×EA=2.1××××3.77002××=7.7777×3、力学模型4、结构计算利用《MSteeeel结构工具具箱箱》进行行结构构分析。M=5.19kkkNmQmaxx=177.911kNN强度计算,合格。,合格。刚度计算,合格。最大支反力:RRR=46.66kkN。4.3.5、拉拉拉杆计算算拉杆采用φ2000圆钢,按按最最大拉力力计算算(即4.4节中最大大支支反力)。,合格。第四章、混凝土土土结构温温度应应力及收收缩应应力计算算为便于以下温度度度应力和和收缩缩应力的的计算算,以C35墩台身施施工工配比为为例计计算。墩墩台身身C35混凝土的的配配合比为为:P.O44225水泥307kkg,粉煤灰119kkg,砂723kkg,碎石10855kkg,水166kkg,减水剂4.266kkg。设定大气温度为为为20℃,混凝土土入入模温度度为25℃,混凝土土的的尺寸厚厚度为为按3.6m。4.1、混凝土土土绝热温温升值值计算式中:T(t)--在t龄期时混混凝凝土的绝绝热温温升(℃);Q—每千克胶凝凝材材料水化热热热量(J/kg),按《铁铁铁路混凝凝土工工程施工工技术术指南》得得,其其计算方方式为为Q=(kk1+k2-1)QQ0,Q0—每千克水水泥泥水化热热量,k1,k2为粉煤灰灰、矿矿粉掺量量的调调整系数数,分分别取0.96,1;W—每立方米混混凝凝土的胶凝凝凝材料用用量(kg/mm³),据配配合合比得W=42266kgg/mm³;C--混凝土比比比热,一一般为为0.92~1.0kkj(kg·℃),《建筑筑施施工计算算手册册》提示示一般般取0.966kj(kg·℃);ρ—混凝土的质质量量密度,根根根据配合合比得得ρ=240044.266kgg/m³;m—与水泥品种种、浇浇筑温度度有关的的系数数,0.3~0.5dd-11,取夏季季施施工温度25℃时,据《建建筑筑施工计计算手手册》表表查得得m=0..3384;t—混凝土的龄龄期期(d),;e—常数,为22..718;经计算得混凝土土土在1d,3d,7d,14d的绝热温温升升为(见见表4.1--1):表4.1-1混凝土各各龄龄期的绝绝热温温升值(℃)龄期(t)1d3d7d14d28d绝热升温值21.30145.69262.25766.49266.8014.2、各龄期期期混凝土土收缩缩值的当当量温温差值计计算各龄期混凝土收收收缩变形形值式中εy(t)—龄期为t时混凝土土的的收缩引引起的的相对值值;ε0y—在标标准试验状态态态下混凝土土最最终收缩缩的相相对值,取取4.0×10-4;M1·M2·MM33···MM111—考虑各种种非非标准条条件的的修正系系数,按按《铁路路混凝凝土工程程施工工技术指指南》P135页,表D.2..1查得。M1=1.0;;MM2=1.113;M3=1.0;M4=1.2;M5=1.0(t=1d),M5=1.111(t=1d),M5=1.009(t=3d),M5=1(t=7d),M5=0.993(t=144d);M6=1.1(环境相相对对湿度取40%);M7=0.554;M8=1.0;M9=1.3;M10=0..885;M11=1..0005;各龄期混凝土收收收缩变形形值时时的当量量温差差(℃):式中Tyy((t)—各龄期(dd)混凝土土收收缩当量量温差差(℃);α—混凝土的的线膨膨系数,取取1.0×10-5。具体计算结果见见见表4.22--1:表4.2-1混凝土各各龄龄期的混混凝土土收缩值值及当当量温差(℃)龄期(t)1d3d7d14d28d收缩变形值3.5×1061.15×1000-52.42×1000-54.35×1000-58.13×1000-5收缩当量温差0.351.152.424.358.134.3、各龄期期期混凝土土弹性性模量值值计算算各龄期混凝土弹弹弹性模量量计算算式中E(t))—混凝土龄期期为为t时,混凝凝土土的弹性性模量量(N/mm2);E0—混凝土土的最终终弹性性模量(NN/mm2),一般般近近似取标标准条条件下养养护28d的弹性模模量量,按《铁铁路路混凝土土工程程施工技技术指指南》P136页,表D.3..11-1查得,C35混凝土28d的E0=3..115×11044;β—掺合料修正正系系数,该系系系数取值值应现现场实验验数据据为准,在在施施工准备备阶段段和现场场无试试验数据据时,可可参考下下述方方法计算β=β1·β2;其中β1—粉煤灰掺掺量量对应系系数,β2—矿粉掺量量对对应系数数,按按《铁路路混凝凝土工程程施工工技术指指南》P137页,表D.3..11-2查得β1=0.999,查得β2=1.001;ψ—系数,应根根据据所用混凝凝凝土试验验确定定,当无无试验验数据时时,可可近似地地取ψ=0.009。具体计算结果见见见表4.3--1:表4.3-1各龄期混混凝凝土的弹弹性模模量(N/mmm2)龄期(t)1d3d7d14d28d弹性模量值2.68×100037.28×100031.23×100042.23×100042.87×100044.4、混凝土土土的温度度收缩缩应力值值计算算式中σ—混混凝土的温度度度(包括收收缩缩)应力力(NN/mm2);△T—混凝凝凝土的最大大综综合温差差(℃),其计计算算方法为为:T0—混凝土土的入模模温度度(℃),现取取T0=25℃;Th—混凝土土浇注后后达到到稳定时时的温温度(℃),一般根据据历历年气象象资料料取当年年平均均气温(℃),现取取Th=20℃;T(t)—浇浇筑筑完t时间后的的混混凝土的的绝热热温升值值(℃),具体值见见表3.4..11-1;Ty(t)—混凝土的的收收缩当量量温差差(℃),具体结果果见见表3.44..2-11;R(t)—混混凝凝土的外约约约束系数数,,其中;H--为混凝土土土浇筑体体的厚厚度,该该厚度度为块体体实际际厚度与与保温温层换算算混凝凝土虚拟拟厚度度的和(mm);L--砼浇注体体体的长度度(mm);Cx—外约束介介质的的水平刚刚度(N/mmm3),根据据《铁铁路混凝凝土工工程施工工技术术指南》,Cx=1..225;E(t)—混混凝凝土龄期为为为t时,混凝凝土土的弹性性模量量(N/mm2),具体结果果见见见表3..44.3-1;cosh—双曲曲曲余弦函函数,据据《建筑施施工工计算手手册》附附表查得得;S(t)—考考虑虑徐变影响响响的松弛弛系数数,取S(t=1))=00.6111,S(t=3))=00.5770,S(t=7))=00.5002,S(t=144))=0.44220,S(t=288))=0.33336;α—混凝土的的线膨膨胀系数数,为1.0×10-5;ν—混凝土的的泊松松比,取取ν=0.115。具体计算结果见见见表4.4--1:表4.4-1各龄期混混凝凝土的温温度收收缩应力力值(N/mmm2)龄期(t)1d3d7d14d28d最大综合温差19.55136.61148.92553.67856.664外约束系数0.7160.4310.2670.1890.152温度收缩应力值值值0.2690.7810.951.121.014.5、混凝土土土抗拉强强度值值及控制制温度度裂缝的的条件件计算混凝土抗拉强度度度计算::ftk(t)混凝土龄龄期期为t时的抗拉拉强强度标准准值(N/mmm2);ftk—混凝土土土的抗拉强强度度标准值值(N/mmm2),C35为2.20;γ—系数,近似似取取0.3。具体计算结果见见见表4.5--11:表4.5-1各龄期混混凝凝土的抗抗拉强强度值(N/mmm2)龄期(t)1d3d7d14d28d抗拉强度值0.571.3061.9312.1672.2控制温度裂缝条条条件:K--防裂安全全全系数,取取1.15;λ—掺合料对混混凝凝土抗拉强强强度的影影响系系数,取λ=λ1·λ2,根据《铁铁铁路混凝凝土工工程施工工技术术指南》,λ1、λ2分别取1.0997,1.0115,;具体计算结果见见见表3.4..55-2::表4.5-2各龄期混混凝凝土的抗抗拉强强度值及及温度度应力值值(N/mmm2)龄期(t)1d3d7d14d28d抗拉强度值0.571.3061.9312.1672.2λftk(t)/KK0.5511.2641.8692.0982.13温度应力值0.2690.7810.951.121.01由表4.5-22得得,混凝土土土在各龄龄期时时均满足足即满满足抗裂裂条件件的要求求,所所以在常常温下下,自然然养护护不会导导致混混凝土内内部开开裂。由以上计算可知知知,墩身身混凝凝土内外外温差差最大为48.9℃,超过我我国国《铁路路混凝凝土与砌砌体工工程施工工规范范》(TB1002210--20001)中关于于大大体积混混凝土土温度内内外温温差为25℃的规定。若若若需降低低混凝凝土的内内外温温差,在在混凝凝土中埋埋设冷冷却管是是一种种行之有有效的的方法。4.6、冷却管管管的布置置及混混凝土的的降温温计算C35墩身混凝凝凝土的配配合比比为0.54,在计算算中中均采用C35混凝土参参数数进行计算算。并并以此进进行布布置冷却却管。(1)水的特性性参数数:水的比热:c水水水=4.22××1033J//Kg℃;水的密度ρ水=1.00××1033Kgg/m33;冷却管直直径径:D=3ccmm(2)墩身混凝凝凝土冷却却管的的布置形形式见附图。(3)最大墩身身身混凝土土体积积(除去去冷却却管及钢钢筋)VVV=2550mm3(4)墩身混凝凝凝土由于于冷却却管的作作用的的降温计计算T=式中:QUOTE—冷却管管管中水的的流量量t—冷却管通水水时时间QUOTE—水的密度ΔT水—进出水水口的温温差C水—水的比热热V砼—混凝土的的体积积ρ砼—混凝土的的密度度c砼—混凝土的的比热热(5)3d龄期期冷却管管管通水时时间::持续通通水(按t=1d计算),假假设出水管管和进水管管的温差::ΔT=5℃则要满足足混凝土内内外温差小小于25℃则水的流流量Q水满足以以下:T==QUOTEQUOTEEMBEDEquation.KSEE3=27333.4338QQ水(6)7d龄期期冷却管管管通水时时间::持续通通水(按t=2d计算),假假设出水管管和进水管管的温差::ΔT=5℃则要满足足混凝土内内外温差小小于25℃则水的流流量Q水满足以以下:T==QUOTE=175550Q水4.6.5预埋埋埋冷却管管后各各龄期墩墩身混混凝土内内外温温差值::(1)3d龄期期ΔT=36.6661-155770Q水/2<<25℃(安全系系数数为2.0)Q水>0.01155即要满足足混混凝土内内外温温差小于25℃,每小时时的的水流量量应大大于0.0115立方米(2)7d龄期期ΔT=48.99925-117750Q水/2<<25℃(安全系系数数为2.0)Q水>0.02277m3即要满足足混混凝土内内外温温差小于25℃,每小时时的的水流量量应大大于0.0227立方米。注意:墩身混凝凝凝土冷却却管布布置之后后,要要严格观观察入入水口和和出水水口的水水温差差,根据据水温温差及时时调整整泵水速速度。水水温差大大时,提提高水速速;水水温差小小时,降降低水速速。通通过冷却却排水水带走混混凝土土内部的的热量量。4.7、防止混混混凝土裂裂缝产产生措施施1、为了降低砼砼的的温度应力力力,要求求控制制其温度度的变变化。从从防止止出现温温度变变形裂缝缝的前前提出发发,温温度控制制的主主要任务务是::①降低混凝土内内内部最高温温升升,减小小总降降温差;;②提高混凝土表表表面温度,降降低混凝土内内部温差,减减小温度梯度度;③延缓混凝土的的的降温速率率,充充分发挥挥混凝凝土徐变变特性性。2、根据上述三三要要素,我们们们采取的的具体体措施如如下::①选用强度等级级级为42.5的中低热热矿矿渣水泥泥;②通过优化砼级级级配,尽量量减减少大体体积混混凝土水水泥用用量,减减少水水化热的的产生生;③掺加缓凝剂,延延延缓砼水水化热热的峰值值出现现时间;;④降低砼的浇筑筑筑温度;⑤混凝土采用蓄蓄蓄热保温,严严格控制砼内内外温差;⑥加强砼搅拌,确确确保拌和和均匀匀,使筏筏板内内部温度度均匀匀;⑦砼振捣需在浇浇浇筑后初凝凝前前作二次次复振振,排除除砼因因秘水形形成的的水分和和空隙隙,提高高握裹裹力,增增强砼砼抗裂性性;⑧加强砼的保温温温养护,达达到到砼表面面保温温保湿作作用。以以蓄热法法进行行大体积积混凝凝土的养养护方方法,用用塑料料薄膜与与麻袋袋作为保保温材材料,其其中塑塑料薄膜膜除了了保温作作用外外,对砼砼还具具有明显显的保保湿效果果,只只要覆盖盖时幅幅与幅间间搭接接严密,薄薄膜膜与砼表表面可可以长时时间的的保持湿湿润状状态,这这对砼砼的养护护极为为有利。在在整整个底板板砼保保温养护护期间间,不用用花费费人工及及自来来水每天天浇水水。而依依靠砼砼的泌水水足以以保持砼砼表面面处的湿湿润,既既减少了了砼表表面干缩缩裂缝缝,又避避免了了因浇冷冷水而而降低砼砼表面面的温度度,而而使砼内内外温温差的增增加。eq\o\ac(○,9)布置冷冷却管,通过冷却却水水降低内内外温温差。3、为了防止混混凝凝土开裂,提提高混凝土本本身的抗拉性性能也是极其其重要的一个个方面。提高高混凝土抗裂裂性能应着重重从提高混凝凝土抗拉强度度入手,在优优化配合比的的情况下改善善施工工艺提提高施工质量量、加强养护护,为了制定定合理的温度度控制方案,对对混凝土的温温度变化进行行科学预测必必不可少;为为了及时掌握握混凝土温度度变化的实际际状况并随时时加以必要的的控制,同步步进行混凝土土温度监测是是关键。科学学的预测与准准确的监控相相结合,使整整个温度控制制取得成功的的切实保证。4、及时反馈监测信息,根据温度监测情况,及时根据多点监测结果对不同部位随时调整保温层厚度,使温差控制在规范规定的25℃之内。
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