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1、淮北斜拉桥大体积承台砼施工工艺摘要：淮北斜拉桥主塔基础为大体积承台砼,如何控制好砼内外温差及温度应力,预防砼裂缝的产生,是施工中的难题。本文着重按照简单、经济的原则,采取内部降温与外部保温相结合的方法控制温差,取得了较好的效果。 关键词:大体积施工工艺 :TU7:A:1672-3791(2011)01(b)-0078-01 1工程概况 淮北斜拉桥南北向跨越淮北火车站站场7股轨道,为88m+80m独塔双索面斜拉桥,也是我国第一座独塔双索面钢管砼斜拉桥。桥全长440.53m,主塔位于既有铁路南侧,基础为26根￠1.5m(L=35m)钻孔灌注桩,承台
2、长27m,中间宽6.5m(长6.4m)、两端宽14m的哑铃形结构。承台砼为C30,设计方量841.3m3,为大体积砼。 2施工方法的选择 大体积砼施工关键是控制砼水化热,防止砼结构裂缝的产生。在砼施工中,结构裂缝主要是由降温和收缩引起的,前者引起外约束,是导致产生贯穿性裂缝的主要原因;后者引起自约束,主要引起表面裂缝。因此,在大体积砼施工中,首要任务是控制好砼中心部位与外表面温差,减少砼的温度应力和温度变形,从而达到避免裂缝的产生,使基础承台具有足够的强度和抗渗能力。为减少承台砼浇注时的水化热,设计要求采用预埋水管、循环水冷法降温或者水平分层、二次
3、浇注方法施工。 3砼施工工艺 3.1砼配合比 (1)为了减少砼水化热,选用水化热较低的425#矿碴水泥,由于每方砼所用混合料中,水泥每增减10kg,其水化热将导致砼温度升降1℃,为此,应使水泥用量尽量减少。(2)粗骨料选用5mm～40mm碎石,细骨料选用中粗砂。(3)按规范要求,粉煤灰掺量为水泥用量的30%～40%,但考虑到掺用粉煤灰虽对降低水化热有利,但对砼抗渗有一定影响,故不宜采取等量替代法,而采取外掺法。(4)外加剂使用HNF-1超早强砼高效减水剂,具有减水、缓凝、早强等优点,既能改善砼和易性,又能使砼的早期强度大幅度提高,在保证砼强度的同
4、时,还可节省水泥用量的15%～20%,且与粉煤灰复合双掺效果更佳。 3.2砼拌和 (1)为降低砼入模温度,搅拌站将砂、石料进行大面积覆盖,防止太阳爆晒,并经常在拌筒上洒水散热。(2)投料顺序及搅拌时间:砂子—水泥—粉煤灰—石子—搅拌90s—外加剂—搅拌60s—水—搅拌60s—卸入砼搅拌车内—运至工地—搅拌60s—出料;将水泥包在砂、石料中间,可避免细灰飞扬和与料斗粘挂,从而保证配合比的准确性,掺入外加剂时延长搅拌时间60s,确保其在砼中分散均匀。(3)经常检查自动计量系统工作状态是否正常。 3.3砼运输 (1)砼搅拌车装料前应清洗拌筒,并把筒内积水
5、排除。(2)运输途中,拌筒应以1r/min～3r/min转速进行搅动。(3)运输车到达现场卸料前,应使拌筒以8r/min～12r/min转速搅拌1min～2min,然后反转出料。(4)在运料途中,运输车出料筒上一直用湿麻袋片进行覆盖,防止太阳直接暴晒。 3.4砼浇注 (1)砼浇注前,用水冲洗模板降温。(2)输送泵车进料上方搭设遮阳设施,泵管用湿麻布包裹,并经常浇水湿润,以防止砼高温下过快的水化热反应。(3)采用一个坡度,层层浇注,一次到顶的方法,即斜向分层法。将分层厚度控制在30cm以内,坚持以薄层连续浇注,以利于散热,同时注意以不出现冷缝为原则。(4
6、)由于采用泵送商品砼,其流动性大,当浇至2m高度时,由于自然流淌,其长度大致在15m左右,所以在其流淌方向必须分前、中、后三个层次进行振捣,最前面为密振,振点密集均匀;中间在斜向处为引振,以振点少、散为主,主要是以出料口出料散开,均匀布料为目的;最后为上下层结合处的二次振捣,以提高砼的密实度和抗拉强度。(5)在砼浇注过程中,向承台中心部位抛填片石,以降低砼水化热,片石周边间距在15cm以上;在片石投放过程中,派专人进行监控,要求片石在强度合格的情况下距离底边钢筋及顶部钢筋各15cm,同时要求片石要洁净,表面不得出现泥污、灰皮等,并在投放前用水冲洗降温。(6
7、)砼浇捣至标高后,先用长杆尺抹平,将砼表面产生的大量泌水赶走,以免出现干缩裂缝,然后再用木蟹打磨压实。 3.5砼养护 (1)砼初凝后,及时覆盖麻袋片,进行保温养护,为防止砼干缩,适当进行洒水养护。(2)麻袋应交错重叠10cm,骑马迭缝铺设。(3)严禁任意拆除撤掉保温材料。 4砼保温厚度及温度应力计算 (1)在大体积砼施工前经过对砼保温厚度计算,包括:砼拌和温度、砼出罐温度、砼浇注温度、砼绝热温升、砼内部实际最高温度、砼表面温度等进行精确计算,确定砼所需保温层厚度及砼保温材料即麻袋片所用的层数,经过计算得出层数N=4,即采用4层麻袋进行保温覆盖养
8、护。(2)温度应力计算,在砼浇筑过程中进行了温度赢利计算,包括:砼
