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投稿须知 2019WTC专题
公路大桥横梁混凝土浇筑关键技术研究
编辑:刘磊 来源:bet356娱乐场官网 时间:2017-04-13 10:22:42

  本文简述了宜宾南溪长江公路大桥索塔横梁混凝土施工工艺及施工控制要点。实践证明,聚丙烯腈纤维对改善混凝土的早期抗裂性有良好的效果。

  文/四川省公路工程监理事务所 刘磊

  宜宾南溪长江公路大桥工程位于宜宾市南溪区境内,路线全长2.10km,路基宽度为28.5m。主桥采用五跨280m+572m+189m(72.5+63+53.5)双塔双索面斜拉桥,北岸边跨及主梁采用钢―混凝土叠合粱,南岸边跨主梁为双纵肋混凝土主梁并设置两个辅助墩,桥塔采用花瓶形塔,空间索面。

  整个主桥结构为纵向半漂浮体系,索塔处设置竖向支座和横向风支座,北岸交界墩、南岸桥台和辅助墩处设置竖向支座和横向限位构造,索塔处主梁设置纵向阻尼器。

  索塔横梁设在主梁下方,横梁采用箱形断面,为预应力混凝土结构,高6m,宽8m,腹板壁厚1.0m,顶底板壁厚1m,横梁为预应力混凝土结构,钢绞线锚下张拉控制应力采用1395MPa,两端张拉,所有预应力锚固点均设在塔柱外侧,采用深埋锚工艺,预应力管道采用塑料波纹管、真空压浆工艺。下横梁侧面设通气孔,底面设排水孔,横梁顶面设置2%的双向横坡便于排水。

  13#墩、14#墩主塔横梁高6m的空心横梁,采用两次浇筑完成,第一次浇筑高度为3m,浇筑方量1100m3,第二次浇筑高度为3m,浇筑方量1000m3,横梁设置2m后浇段,分两次浇筑,后浇段设计方量90m3,下塔柱对应实心部分与下横梁同时浇筑。

  施工配合比

  承台采用拉法基P.O42.5R普通硅酸盐水泥。为减少水泥水化热,降低混凝土的温升值,在满足设计和混凝土可泵性的前提下,将水泥用量控制在325kg/m3,粉煤灰控制在153kg/m3,水控制在140kg/m3。外加剂采用聚羧酸类外加剂,具有减水缓凝作用,掺量为5.02kg/m3。

  严格控制骨级配和含泥量。选用级配良好的碎石(碎石16mm~26.5mm掺量70%,碎石4.75mm~16mm掺量30%),细度模数2.6的中砂,中粗砂的含泥量控制在2%以内,碎石的含泥量控制在1%以内,集料中不得参杂有机质等杂物。

  索塔横梁设计强度为C50级,混凝土中添加聚丙烯腈纤维,其主要作用在于限制在外力作用下水泥基料中裂缝的扩展。在受荷载(拉、弯)初期,当配料合适并掺有适宜的高效减水剂时,水泥基料与纤维共同承受外力,而前者是外力的主要承受者;当基料发生开裂后,横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。

  经试配优选,最终确定设计配合比:水泥:碎石:砂:粉煤灰:水:外加剂:聚丙烯腈纤维=325:1094:742:140:153:5.02:0.8,坍落度200mm,满足设计要求。试验室配合比试验结果28d试配强度为63.8MPa,满足设计要求。

  施工工艺

  根据设计要求,索塔横梁施工设置2m后浇段,横梁分两层浇筑完成。13#墩索塔横梁混凝土方量大、浇筑时间长、布料点多,因此,混凝土浇筑采用汽车泵浇筑,便于横梁浇筑时均匀布料。混凝土浇筑时,先浇筑上下游墩柱实心段至横梁底面标高,然后按照40cm厚每层从上游至下游均匀浇筑。

  13#墩承台混凝土采用拌和站混凝土浇筑,拌和设备为1台90混凝土拌和机,采用3辆10m3罐车运输,1台HBT80混凝土汽车泵浇筑。在混凝土浇筑前,原材料(砂、石、水泥、粉煤灰、外加剂等材料)由项目部严格按照配合比选用。

  现场设备主要有70插入式振动器4台,施工人员分2班制作业,每班人员12小时作业制,每班交接班工作提前半小时完成,明确接班注意事项,以免交接班过程带来质量隐患。

  最终,13#墩塔柱(24.5m~28.5m段)及横梁第一层混凝土浇筑时长34个小时;13#墩横梁第一层后浇段混凝土浇筑时长5个小时;13#墩塔柱(28.5m~32.5m段)及横梁第二层混凝土浇筑时长34个小时;13#墩横梁第二层后浇段混凝土浇筑时长5个小时。

  13#墩索塔横梁及墩柱实心段布置3层冷却水管,降温水管外径40mm,壁厚3.5mm。现场混凝土覆盖降温水管后,将冷却水管通水,开始少量通水。根据监控情况调整水流量,混凝土初凝后安排用土工布将混凝土顶面进行全覆盖,利用冷却水管出的温水对混凝土进行关水养护。

  预应力张拉

  索塔横梁共设置了62束15-21预应力钢绞线。预应力钢束固于塔柱外侧并采用深埋工艺,预应力管道采用塑料波纹管,见下图。

  索塔横梁为预应力混凝土结构,钢绞线锚下张拉控制应力采用1395MPa,两端张拉,所有预应力锚固点均设在塔柱外侧,采用深埋锚工艺,预应力管道采用塑料波纹管、真空压浆工艺。

  第一层浇筑完成,待混凝土强度达到设计要求后,对上游侧横梁进行预应力张拉并注浆,然后采用钢绞线连接器与下游侧横梁预应力连接。第一层后浇段浇筑完成并达到设计强度后,在下游侧墩柱对横梁第一层预应力再次张拉并注浆。按照上述工序进行横梁第二层施工。

  结论

  宜宾南溪长江公路大桥索塔横梁混凝土两次浇筑控制成功,混凝土表面光洁,线形顺直,表面未发现温缩裂纹,聚丙烯腈纤维对改善混凝土的早期抗裂性有良好的效果。纤维混凝土和易性及施工性良好,混凝土增加纤维用量可提高阻裂效果,较长纤维的阻裂效果更好。

  做好纤维混凝土的早期养护,对防止混凝土的早期开裂有较好效果,有效地控制了混凝土浇筑产生的水化热,为类似工程的施工积累了经验。

( 来源: bet356娱乐场官网 编辑:刘磊 )

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