桥梁承台大体积混凝土施工技术,该文是关于混凝土施工方面硕士学位论文范文与承台和施工技术和桥梁类在职毕业论文范文.
混凝土施工论文参考文献：
摘 要：随着社会的进步,大体积混凝土施工在桥梁中应用越来越普遍,如何采取有效措施保证大桥梁承台体积混凝土的质量显得尤为重要.大体积桥梁承台混凝土由于承台的截面大、单个承台的水泥用量大、承台混凝土内外温差大、构件的温度收缩应力大,如施工过程用不采取有效措施放,承台很容易产生危害裂缝.按大体积混凝土施工规范,做好大体积混凝土的混凝土施工配合比、测温记录、大体积混凝土养护,是预防大体积混凝土构件产生裂缝关键因素.
关键词：桥梁承台 大体积混凝土 施工技术
1.工程概况
东莞××大桥主墩承台为矩形承台,设计时考虑到增加主墩的高度及减小阻水的影响,将承台沉入河床以下.承台平面尺寸为14.9m×20.1m（顺×横）,厚度为4 . 8m .承台采用C 4 0混凝土,单个承台砼总量为1437.55m3,钢筋总量为207.336T,含筋率为14 4 k g / m 3.在浇筑承台前在基坑内浇注20 0 cm厚C25封底砼.承台平面尺寸为7. 2 m×16. 5m（顺×横）,厚度为2 . 5m .承台采用0混凝土,,单个承台砼总量为297m3,钢筋总量为31.039 T,含筋率为10 4.5kg /m3.在浇筑承台前在基坑内设置20cm的素砼垫层.
主桥承台的耐久性要求为：最大水胶比0. 3 6,胶凝材料用量范围为3 4 0 — 4 2 0 k g / m 3,最小水泥用量3 1 0 k g / m 3,最大氯离子含量为0.3%,最大碱含量1.8kg /m3.最小净保护层厚度为45mm.最大裂缝宽度≤0.20mm.
2.施工准备
2.1原材料选用
水泥：选用P·Ⅱ42.5普通硅酸盐水泥；
砂：选用细度模数为2.40的中砂；碎石：选用连续级配的5 ～ 2 5mm的碎石；
粉煤灰：选用C 类Ⅱ级磨细粉煤灰；
减水剂：选用FPC—1000缓凝剂；
2.2 配合比设计
（1）优化配合比：采用掺加粉煤灰、减水剂的方法优化配合比.
（2）配合比的确定：选用混凝土坍落度为16 0 -2 0mm,缓凝时间为8小时.
2.3 施工现场准备
砼统一由商品搅拌站供应,配备八台9m3混凝土搅拌运输罐车,一台50m的混凝土输送泵车,一台地泵,砼振动棒12台.
3.热工计算
主墩2个承台的混凝土浇筑时在正值夏季高温天气（6月～8月底）,本地平均最高温度36℃,年平均气温22.3℃,6—8月份平均气温为27.5—2 8. 5℃ .本方案取6 — 8月份平均最高气温为36℃,平均气温28℃.
3.1砼的拌和温度
砼搅拌后的出机温度,按照下式计算：
T W C T W C c Σ ? 等于 Σ i
式中：T c — 砼的拌和温度（℃）；
W—各种材料的重量（kg）；C — 各种材料的比热（ k J /kg?K);
Ti—各种材料的初始温度（℃）采取降温措施的混凝土拌和温度：
3.2砼的浇筑温度
砼搅拌后的浇筑温度,按照下式计算：
式中：T j — 砼的浇筑温度（℃）；
Tc—砼的拌和温度（℃）；Tq—砼运输和浇筑时的室外气温,取28.5（℃);
A1～An—温度损失系数① 砼装、卸和转运,每次A等于0.032；
②砼运输时,A等于 θ?τ,τ为运输时间（min）；
③砼浇筑过程中A等于0.003τ,τ为浇捣时间（min）.
砼出机拌和温度按照计算取值,为26.11℃；
砼运输和浇筑时的室外气温按照平均温度取值28.5℃；
砼运输罐车运输时间为6 0 m i n ,砼泵车下料时间约12min,砼分层厚度为30cm,每层砼从振捣至浇筑完毕预计约2小时.整个承台全部浇筑完毕预计最大用时10小时.
温度损失系数值：
装料：A1等于0.032
运输：A2等于0.0042×60等于0.252
砼罐车卸料：A3等于0.032
砼泵车下料：
A4等于0.0042×12等于0.05
浇捣：A5等于0.003×2×60等于0.36
等于26.11+（28.5－26.11）×0.726等于 27.85 ℃
3.3砼的绝热温升
式中：T（τ）—在τ龄期时砼的绝热温升（℃）；
T h — 砼的最终绝热温升（℃）,
e—自然常数,取值为2.718；
m—随水泥品种、比表面及浇筑温度而异；
τ—龄期（d）
W— 每m3砼中水泥用量（ k g /m3）；
Q — 每k g 水泥水化热量（ k J /kg）,取值335kJ/kg；
C — 砼的比热,取值为0 . 9 6 1 8（kJ/kg?K）
ρ — 砼的容重,取为2 4 0 0 k g /m3.
采用本配合比时砼的最终绝热温升：
经计算,3 天时水化热温度最大,故计算龄期3天的绝热温升,浇筑温度取2 8. 5℃.内插计算得出m等于0.3994,则有：
3.4砼内部温度
砼内部的中心温度,按照下式计算：
式中：T（τ）max—在τ龄期时,砼内部中心的最高温度（℃）；
Tj—砼的浇筑温度（℃）；
Th—砼的最终绝热温升（℃）；
ξ（τ）—不同浇筑块厚度在龄期τ时的温降系数（℃）；
承台浇筑厚度为2.5m,内插计算ξ 等于 0.62 5.由此计算龄期3天的砼内部中心温度：
3.5砼表面温度
砼的表面温度,按照下式计算：
式中：Tb（τ）— 龄期τ 时,砼的表面温度（℃）；
Tq—龄期τ时,大气的平均温度（℃）；
ΔT（τ）— 龄期τ时,砼中心温度与外界气温之差（℃）；
h´—砼的虚厚度（m）,
λ—砼的导热系数,取值为2.23W/m?K；
β—砼模板及保温层的传热系数（W/m2?K）,；
混凝土采用表面灌注0.2m厚、四周0.75m厚从承台砼冷凝管中流出的温水进行保温.
（1）混凝土的虚铺厚度
各个参数取值：
δ i — 砼顶面蓄水保温厚度取2 0 c m；砼四周水的保温层厚度取75cm；
λ i—水的导热系数取0 . 5 8W/m·k；
Βq—空气层传热系数取23 W/m2·k
水、钢模板保温层的传热系数β：
（2）混凝土的计算厚度
H 等于2.5+2h´×2.50等于7.5m
龄期为3 天时,砼中心温度与外界气温之差 Δ T（4）等于 4 7.4 8 -28.5等于18.98（℃）；
龄期为3天时,大气的平均温度Tq等于28.5℃；
龄期为3天时,计算得出砼的表面温度：
龄期为3天时,砼中心温度与表面温度之差为：
47.48-45.37等于2.11℃ < 2 5℃
龄期为3天时,混凝土表面温度Tb(τ)与大气温度Tq之差为：
45.37-28.5等于16.87℃ < 2 5℃3.6采取降温措施后的砼温度计算
根据设计要求,为减少水化热,主墩承台共设置三层冷却管,高度方向间距1 7 5 c m ,水平方向间距10 0 cm；过渡墩在高度方向居中设置一层,水平方向间距10 0 c m .冷却管材料选用钢管光-32-YB234 - 63黑铁管,外径4 2 . 2 5 m m ,壁厚3 . 2 5m m .单个承台冷却管总量为主墩8 3 6 . 6m / 2 6 4 7. 6 k g,过渡墩104.9m/331.9kg.
冷却管自浇筑砼时即通入冷水,并连续通水14天,出水口流量10 —20 l /min,进水水温与砼内部温差小于20℃,冷却管内进出水温度差小于10℃,每隔1—2 小时测温并记录一次.
在承台浇筑完毕后,利用冷却管流出的温水对承台进行蓄水保温养护.蓄水高度0. 2m,主墩承台钢套箱内壁同样蓄水,高于承台面0.5m.
4.砼浇筑施工
每个承台采用二次性浇筑成型的施工方法,第一次浇筑高度为2.3m,第二次浇筑高度为2.5m.砼浇筑开始时间选择在上午7:0 0左右进行.因此时的骨料温度最低,以尽量降低水化热.
4.1砼振捣
根据混凝土泵送时自然形成的流淌坡度,沿坡度布两道振动棒,每道布置4条振动棒,第一道在混凝土卸料处,负责出管混凝土振捣密实,第二道布置在斜面中下部,确保中下部混凝土密实.振捣时捣棒应直上直下,快插慢拔,插点均匀,插点间距控制在50cm以内,防止离析和漏振.
4.2混凝土表面处理
混凝土初凝前用刮杠按设计标高找平后,用木抹子抹压；初凝后终凝前再用木抹子抹压一遍,使砼表面更密实,闭合收水裂缝,避免收缩裂缝产生.承台砼浇筑主要考虑两次砼结合面的接缝处理.拟用“栽石法”处理施工缝.
5.温控措施
根据设计要求,为减少水化热,主墩承台共设置三层冷却管,高度方向间距1 7 5 c m ,水平方向间距10 0 cm；过渡墩在高度方向居中设置一层,水平方向间距10 0 c m .冷却管材料选用钢管光-32-YB234 - 63黑铁管,外径4 2 . 2 5 m m ,壁厚3 . 2 5m m .单个承台冷却管总量为主墩8 3 6 . 6m / 2 6 4 7. 6 k g,过渡墩104.9m/331.9kg.
冷却管自浇筑砼时即通入冷水,并连续通水14天,出水口流量10 - -20 l /mi n,进水水温与砼内部温差小于20℃,冷却管内进出水温度差小于10℃,每隔1--2小时测温并记录一次.
测温孔选用Φ10钢管埋置在承台的相应位置,整个承台共布置测温点9个,分别为承台底0.5m处、承台中心高度、承台顶面0.5m处.
温度测量选用玻璃温度计进行.玻璃温度计在测温前,先将温度计插入预埋的铁管内,温度计在管内停留的时间不少于5min,以保证测量温度的可靠性.
冷却管在施工时需要注意以下几点：
严格按照设计图纸的要求进行布设,尽量减少弯头和接头数量,减少漏水的机会.
细心铺设,防止震击.在浇筑砼时,应适当放慢速度,避免冷却管收到剧烈震动而遭致破坏.
注意检查,消除隐患.在安装水管时,需要细心检查水管和接头质量,并对冷却管进行对光通视检查是否堵塞.安装完毕后,及时压水检查,发现漏水漏风时,及时进行处理.
6.防止温度裂缝技术措施
（1）商品搅拌站原材料采取以下降温措施：
① 砂、石场地搭设凉棚,防止砂、石受太阳直晒,在浇筑前用冰水对骨料进行预冷,骨料温度不超过25℃.
②使用库存普通硅酸盐水泥,禁止使用刚进场不久的水泥.（2）采用工业冰块制成碎冰,用冰水进行砼的拌和,冰水温度控制在10℃.
（3）混凝土测温措施：①测温方法：采用简易测温法,即在混凝土中预埋钢管,用玻璃温度计测温,用φ 4 8钢管,底口焊铁板封死,上口高出混凝土面100cm,内部充满水,用木塞封口.
②测温点布置：测温点的布置考虑具有代表性,能全面反映大体积混凝土各部位的温度.测温点设置在承台的中心位置,沿浇筑的高度断面布置在底面、中部和上表面三处.③测温要求：
测温次数：自混凝土开始浇筑时起第一天至第五天,每2小时测一次,第六天至第十天每4 小时测一次,第十一天至第十五天每8小时测一次,直至混凝土内外温度同大气温度一致后方可停止测温.
测温要求：测温管内在承台范围始终充满水,温度计从测温开始的第一次就放入测温管内,每次测温时取出,坚持快提慢放的原则,并及时快速的查看度数,并做好记录.每次测温数据应由大气温度、蓄水温度、混凝土表面温度、中心温度和底部温度五个数据组成.测温人员应按规定时间进行测温,如发现测温数据突变或养护不到位,应及时通知相关人员调整养护措施.
（4）混凝土养护措施
因天气炎热,防止混凝土失水,待砼初凝进行最后一遍抹压完后在混凝土顶面蓄水20cm,钢围堰内腔灌水高出承台面1m进行保温养护.
参考文献：
[1]大体积砼施工.
[2]陈明宪.斜拉桥建造技术.人民交通出版社,2004年.
[3]GB50496-2009,大体积砼施工规范.
[4]JTG/T F50-2011,公路桥涵施工技术规范.
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