大跨度连续刚构连续刚构桥大体积砼施工技术

大跨度连续刚构连续刚构桥大体积砼施工技术

1主桥结构布置该项目是一座大型桥梁（斜拉桥），横跨艾米河，连接东西城市的东西两侧。这条河宽约350米，全长512米。主桥为单塔双索面斜拉桥,跨径布置为128+120=248m。两侧引桥采用预应力连续箱梁,长均为4×33=132m,桥宽28.6m,塔高56.5m,主塔墩基础为钻孔灌注桩基础,桩径1.8m,桩长53m,每个承台下24根,全桥48根,承台高度5m,平面尺寸为26.9m(纵桥向)×17.3m(横桥向)。2施工准备2.1管井开挖和管井开挖根据当地水文地质情况,施工中采用草袋围堰大开挖的方法,四周设管井,管井间距10m,深12.26m,采用300钢管,水泵降水承台开挖平面尺寸72.85m×49.42m。2.2社会主义及谐社会的设计(1)由于该承台结构截面较大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度收缩应力导致裂缝产生,为此必须从控制砼的水化升温延缓降温速度,减少砼收缩,提高砼的极限拉伸温度等方面全面考虑,结合实际采取措施。一是选用水化热较低的水泥配制砼。二是选用优质中砂、细度模数在2.60左右,含沙泥量少于1%。三是选用级配良好的5～40mm的碎石,减少针状、片状、石粉含量。四是在承台砼中掺入磨细粉煤灰取代部分水泥,以减少水泥用量,降低水化热,改善和易性。五是掺用高效减水剂,延长砼初凝时间,满足砼设计温度和施工性能,延缓水泥水化热峰值出现的时间,对砼收缩有补偿功能。(2)砼配合比。采用搅拌站供应的商品砼,试配按照《规范》要求进行,塌落度控制在14～16cm,和易性好、不怕水,便于泵送。(3)埋置冷却水管。在承台钢筋绑扎过程中,根据设计图纸,分层埋好冷却水管,安装好控制阀门,通过冷却水管的冷却水,经过热交换作用,由循环水带出砼中心水化热的热量,降低砼结构中心的温度,以达到减少内外温差,冷却水管采用Φ57×3.5及Φ89×4无缝钢管,进口没有调节流量的水阀,通过水阀调节流量控制出入水温不宜大于6℃,砼承台养生后,冷却管内压浆,以防钢管锈蚀。3混凝土浇筑技术由于本承台结构为29.9×17.3×5=2326.85m3C40砼,砼数量较大为了确保连续浇注,所以采用3台输送泵配合商品砼浇注,以保证结构质量,计划完成时间30h。(1)采用切实可行的施工工艺。主墩承台浇筑,均由一端向另一端不间断地推进。根据泵送大体积混凝土的特点,采用“分段定点,一个坡度,薄层浇筑,循序推进,一次到位”的方法。这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法,能较好地适应泵送工艺,避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗和接长,从而提高泵送效率,简化混凝土的泌水处理,保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况,在每个浇筑带的前后布置两道振动器,第一道布置在混凝土出料口,主要解决上部混凝土的振实;由于底层钢筋间距较密,第二道布置在混凝土坡脚处,以确保下部混凝土密实。随着浇筑的推进,振动器也相应跟上,以确保整个高度上混凝土的质量。由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚,故浇筑结束后须在初凝前用铁滚筒碾压数遍,打磨压实,以闭合混凝土的收水裂缝。(2)经常观察振捣面状况,一旦发现砼有初凝前兆(用钢筋插入有明显孔洞),应及时调整局部砼浇筑顺序,避免出现施工冷缝。(3)现场按每浇筑200m3制作2组试块,一组压7d强度,一组压28d强度归技术档案资料用。(4)降低砼入模温度。砼内部温度是水泥水化热的绝热温升,浇筑温度和结构物的散热温降的各种温度的叠加,因此降低砼入模温度可降低砼内部温度,具体措施为,在砼中加冰块或在低温天气拌制砼。(5)养护。蓄热养护的作用在于减少表面的扩散,避免产生表面裂缝,保温养护可以防止砼表面脱水而产生干缩裂缝,并可使水泥水化作用顺利进行,提高砼的极限抗拉、抗压强度,因此在承台四周及表面覆盖帆布,用冷却和流出的水进行养护,保持砼表面湿润。(6)温控测量。根据《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204—92的第4.5.3的规定:“对大体积混凝土的养护,应根据气候条件采取控温措施,并按需要测量浇筑后的混凝土表面和内部温度,降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℃。”混凝土浇筑后,其表面和内部温度可能会超过25℃用公式估算一下混凝土内部可能出现的最高温度:式中Tm(t)———龄期3d的混凝土内部温度(℃);T(t)———混凝土内部的实际最高温度(℃);Tj———混凝土的浇筑温度(℃),取30℃;W——每m3混凝土中水泥用量(kg),本工程为410kg;Q———水泥的水化热(J/kg),取461×103J/kg;C——混凝土的比热,取0.96×103J/kg;γ———混凝土的容重,取2500kg/kg·℃;ξ———散热影响系数,是绝对热温升值与实际温升值的比值,龄期3d取0.36。由计算得出,混凝土内部最高温度达58.4℃,还是比较高的,施工时的外界气温约为23℃,内外温差超过了25℃,因此决定要对混凝土进行温度控制。测温方式:用棒式温度计测量温度。在混凝土浇筑过程中,从承台面分别埋入4根1″的电线管,埋入深度为4.2,2.7,1.2,0.5m,管内灌满水,管口用木塞塞紧。测量时,打开木塞,将温度计用绳吊入管内,静置3min后,取出,读取温度并记录。方法简易,效果满足要求。(1)为了测定结构内部温度,在承台砼中埋设热敏电阻片,随时观察砼内部温差变化情况,根据观测结果确定冷水管道时间和蓄热养护时间。(2)配备专职测温人员,两班考虑,对测温人员进行培训和技术交底。(3)测温工作应适应连续进行,停止测温时,须经技术部门及负责人同意后方可。(7)注意事项。(1)拌制砼的原材料需进行检验,合格后方可使用,同时注意各项原材料的温度,以保证砼的入模温度与理论计算基本接近。(2)砼搅拌站设专人,掺入外加剂,掺量要准确。(3)根据经验,砼的最高温度一般出现在浇筑后的第三天左右,较大的温度梯度出现在承台四周及表面附近,且都在降温阶段出现,因此降温阶段必须注意加强承台的保温养护,承台砼灌注后,当砼内部最高温度降至50℃,温度梯度均少于20℃时,此时可以停止冷却水循环和蓄热养护进行下一道施工工序。4输送管线及砂率(1)采用内散外蓄综合养护措施,可有效降低混凝土的温升值,且可大大缩短养护周期,对于超厚大体积混凝土施工尤其适用。(2)大体积混凝土采用泵送工艺,泵送过程中,常会发生输送管堵塞故障,故提高混凝土的可泵性十分重要。须合理选择泵送压力,泵管直径,输送管线布置应合理。泵管上须遮盖湿麻袋,并经常淋水散热。混凝上中的砂石要有良好的级配,碎石最大粒径与输送管径之比宜名1:3,砂率宜在40%～45%间,水灰比宜在0.55～0.59间,坍落度宜在18～22cm间。(3)由于大体积混凝土承台连续浇筑,故浇筑现场须设防雨棚,并在基坑四周,设置盲沟和集水井(4)混凝土裂缝不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀、混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此,在施工中需要采取各种措施来预防裂缝特别是重点部位大体积混凝土裂隙的出现和发展,以保证建筑物和构件安全、稳定地工作。经检验,内外温度差最高为25℃,28d龄后裂隙在允许范围之内。5作业质量效果在