大跨度連續(xù)剛構連續(xù)剛構橋大體積砼施工技術

大跨度連續(xù)剛構連續(xù)剛構橋大體積砼施工技術

1主橋結構布置該項目是一座大型橋梁（斜拉橋），橫跨艾米河，連接東西城市的東西兩側。這條河寬約350米，全長512米。主橋為單塔雙索面斜拉橋,跨徑布置為128+120=248m。兩側引橋采用預應力連續(xù)箱梁,長均為4×33=132m,橋寬28.6m,塔高56.5m,主塔墩基礎為鉆孔灌注樁基礎,樁徑1.8m,樁長53m,每個承臺下24根,全橋48根,承臺高度5m,平面尺寸為26.9m(縱橋向)×17.3m(橫橋向)。2施工準備2.1管井開挖和管井開挖根據當地水文地質情況,施工中采用草袋圍堰大開挖的方法,四周設管井,管井間距10m,深12.26m,采用300鋼管,水泵降水承臺開挖平面尺寸72.85m×49.42m。2.2社會主義及諧社會的設計(1)由于該承臺結構截面較大,水泥用量多,水泥水化所釋放的水化熱會產生較大的溫度變化和收縮作用,由此形成的溫度收縮應力導致裂縫產生,為此必須從控制砼的水化升溫延緩降溫速度,減少砼收縮,提高砼的極限拉伸溫度等方面全面考慮,結合實際采取措施。一是選用水化熱較低的水泥配制砼。二是選用優(yōu)質中砂、細度模數在2.60左右,含沙泥量少于1%。三是選用級配良好的5～40mm的碎石,減少針狀、片狀、石粉含量。四是在承臺砼中摻入磨細粉煤灰取代部分水泥,以減少水泥用量,降低水化熱,改善和易性。五是摻用高效減水劑,延長砼初凝時間,滿足砼設計溫度和施工性能,延緩水泥水化熱峰值出現的時間,對砼收縮有補償功能。(2)砼配合比。采用攪拌站供應的商品砼,試配按照《規(guī)范》要求進行,塌落度控制在14～16cm,和易性好、不怕水,便于泵送。(3)埋置冷卻水管。在承臺鋼筋綁扎過程中,根據設計圖紙,分層埋好冷卻水管,安裝好控制閥門,通過冷卻水管的冷卻水,經過熱交換作用,由循環(huán)水帶出砼中心水化熱的熱量,降低砼結構中心的溫度,以達到減少內外溫差,冷卻水管采用Φ57×3.5及Φ89×4無縫鋼管,進口沒有調節(jié)流量的水閥,通過水閥調節(jié)流量控制出入水溫不宜大于6℃,砼承臺養(yǎng)生后,冷卻管內壓漿,以防鋼管銹蝕。3混凝土澆筑技術由于本承臺結構為29.9×17.3×5=2326.85m3C40砼,砼數量較大為了確保連續(xù)澆注,所以采用3臺輸送泵配合商品砼澆注,以保證結構質量,計劃完成時間30h。(1)采用切實可行的施工工藝。主墩承臺澆筑,均由一端向另一端不間斷地推進。根據泵送大體積混凝土的特點,采用“分段定點,一個坡度,薄層澆筑,循序推進,一次到位”的方法。這種自然流淌形成斜坡混凝土的方法,能較好地適應泵送工藝,避免混凝土輸送管道經常拆除、沖洗和接長,從而提高泵送效率,簡化混凝土的泌水處理,保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。根據混凝土泵送時自然形成一個坡度的實際情況,在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器,第一道布置在混凝土出料口,主要解決上部混凝土的振實;由于底層鋼筋間距較密,第二道布置在混凝土坡腳處,以確保下部混凝土密實。隨著澆筑的推進,振動器也相應跟上,以確保整個高度上混凝土的質量。由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚,故澆筑結束后須在初凝前用鐵滾筒碾壓數遍,打磨壓實,以閉合混凝土的收水裂縫。(2)經常觀察振搗面狀況,一旦發(fā)現砼有初凝前兆(用鋼筋插入有明顯孔洞),應及時調整局部砼澆筑順序,避免出現施工冷縫。(3)現場按每澆筑200m3制作2組試塊,一組壓7d強度,一組壓28d強度歸技術檔案資料用。(4)降低砼入模溫度。砼內部溫度是水泥水化熱的絕熱溫升,澆筑溫度和結構物的散熱溫降的各種溫度的疊加,因此降低砼入模溫度可降低砼內部溫度,具體措施為,在砼中加冰塊或在低溫天氣拌制砼。(5)養(yǎng)護。蓄熱養(yǎng)護的作用在于減少表面的擴散,避免產生表面裂縫,保溫養(yǎng)護可以防止砼表面脫水而產生干縮裂縫,并可使水泥水化作用順利進行,提高砼的極限抗拉、抗壓強度,因此在承臺四周及表面覆蓋帆布,用冷卻和流出的水進行養(yǎng)護,保持砼表面濕潤。(6)溫控測量。根據《混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范》GB50204—92的第4.5.3的規(guī)定:“對大體積混凝土的養(yǎng)護,應根據氣候條件采取控溫措施,并按需要測量澆筑后的混凝土表面和內部溫度,降溫差控制在設計要求的范圍內;當設計無具體要求時,溫差不宜超過25℃?！被炷翝仓?其表面和內部溫度可能會超過25℃用公式估算一下混凝土內部可能出現的最高溫度:式中Tm(t)———齡期3d的混凝土內部溫度(℃);T(t)———混凝土內部的實際最高溫度(℃);Tj———混凝土的澆筑溫度(℃),取30℃;W——每m3混凝土中水泥用量(kg),本工程為410kg;Q———水泥的水化熱(J/kg),取461×103J/kg;C——混凝土的比熱,取0.96×103J/kg;γ———混凝土的容重,取2500kg/kg·℃;ξ———散熱影響系數,是絕對熱溫升值與實際溫升值的比值,齡期3d取0.36。由計算得出,混凝土內部最高溫度達58.4℃,還是比較高的,施工時的外界氣溫約為23℃,內外溫差超過了25℃,因此決定要對混凝土進行溫度控制。測溫方式:用棒式溫度計測量溫度。在混凝土澆筑過程中,從承臺面分別埋入4根1″的電線管,埋入深度為4.2,2.7,1.2,0.5m,管內灌滿水,管口用木塞塞緊。測量時,打開木塞,將溫度計用繩吊入管內,靜置3min后,取出,讀取溫度并記錄。方法簡易,效果滿足要求。(1)為了測定結構內部溫度,在承臺砼中埋設熱敏電阻片,隨時觀察砼內部溫差變化情況,根據觀測結果確定冷水管道時間和蓄熱養(yǎng)護時間。(2)配備專職測溫人員,兩班考慮,對測溫人員進行培訓和技術交底。(3)測溫工作應適應連續(xù)進行,停止測溫時,須經技術部門及負責人同意后方可。(7)注意事項。(1)拌制砼的原材料需進行檢驗,合格后方可使用,同時注意各項原材料的溫度,以保證砼的入模溫度與理論計算基本接近。(2)砼攪拌站設專人,摻入外加劑,摻量要準確。(3)根據經驗,砼的最高溫度一般出現在澆筑后的第三天左右,較大的溫度梯度出現在承臺四周及表面附近,且都在降溫階段出現,因此降溫階段必須注意加強承臺的保溫養(yǎng)護,承臺砼灌注后,當砼內部最高溫度降至50℃,溫度梯度均少于20℃時,此時可以停止冷卻水循環(huán)和蓄熱養(yǎng)護進行下一道施工工序。4輸送管線及砂率(1)采用內散外蓄綜合養(yǎng)護措施,可有效降低混凝土的溫升值,且可大大縮短養(yǎng)護周期,對于超厚大體積混凝土施工尤其適用。(2)大體積混凝土采用泵送工藝,泵送過程中,常會發(fā)生輸送管堵塞故障,故提高混凝土的可泵性十分重要。須合理選擇泵送壓力,泵管直徑,輸送管線布置應合理。泵管上須遮蓋濕麻袋,并經常淋水散熱。混凝上中的砂石要有良好的級配,碎石最大粒徑與輸送管徑之比宜名1:3,砂率宜在40%～45%間,水灰比宜在0.55～0.59間,坍落度宜在18～22cm間。(3)由于大體積混凝土承臺連續(xù)澆筑,故澆筑現場須設防雨棚,并在基坑四周,設置盲溝和集水井(4)混凝土裂縫不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕、混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此,在施工中需要采取各種措施來預防裂縫特別是重點部位大體積混凝土裂隙的出現和發(fā)展,以保證建筑物和構件安全、穩(wěn)定地工作。經檢驗,內外溫度差最高為25℃,28d齡后裂隙在允許范圍之內。5作業(yè)質量效果在