斜拉桥索塔塔座施工防裂技术
斜拉桥主塔施工安全、技术专项措施

斜拉桥主塔施工安全、技术专项措施一、前言斜拉桥是一种比悬索桥更加优美、更具造型感的大型桥梁,其主塔是斜拉桥的核心承重部分。
在主塔施工过程中,安全和技术问题是需要高度关注的。
本文将针对斜拉桥主塔施工阶段的安全问题和技术措施进行探讨和,为斜拉桥主塔的安全施工提供参考。
二、斜拉桥主塔施工前的安全准备在斜拉桥主塔施工前,需要做好以下安全准备工作:1. 安全方案的制定制定主塔施工安全方案,明确施工过程中的安全措施、应急预案等。
2. 用地的准备斜拉桥主塔所在地的用地应保证足够宽敞,以确保施工车辆和设备的通行顺畅,并有利于每个施工节点的作业。
3. 施工人员的培训施工前需要进行专项的安全和技术培训,确保每位施工人员具备必要的技能和安全知识。
三、安全措施在斜拉桥主塔的施工过程中,需要采取以下安全措施:1. 爆破技术的应用斜拉桥主塔通常采用混凝土浇筑的方法建造,而爆破技术可以有效地帮助进行土方开挖和岩石破碎,使混凝土更加紧密。
爆破时需要严格按照爆破设计方案执行,爆破人员需要具备必要的专业知识和技能,爆破点需要进行围挡和埋爆管措施。
2. 异形模板的采用主塔外形通常为异形结构,需要采用特殊的模板来适应不同的施工形态。
在模板的制作过程中,需要进行质量控制,确保模板的尺寸和精度符合特殊施工要求。
3. 风力监测因为斜拉桥常年处于高空、开阔地带,所以风一直是斜拉桥的一个重要问题。
在主塔施工过程中,需要安装风速监测仪器,及时了解风速的变化,掌握风向和风力的变化,确定施工的安全范围。
4. 高空作业管理施工在高空作业时,施工人员需要配备安全保护设施,如安全带、安全绳等,提高高空作业的安全性。
四、技术措施在斜拉桥主塔的施工过程中,需要采取以下技术措施:1. CAD辅助设计和测量技术斜拉桥主塔的建造需要遵循精密的设计,而CAD技术可以提供精确的数据支持,同时,基于三维测量技术,可以实现对建筑物的全方位精密测量。
2. 模拟分析技术地震风及其他外部因素对斜拉桥具有较大的影响,模拟分析技术可以对斜拉桥施工的技术要求进行精准预测,帮助团队更好地规划施工过程。
斜拉桥主塔施工安全、技术专项措施

主塔施工安全技术专项方案主塔施工是我项目施工中的难点,其涉及到常有的高空作业,作业人员施工过程中必须切实做好安全防护工作,进场前必须经经理部的专业培训,达到要求后方能进场作业。
在作业过程中要注重提高本作业项目人员的安全防护意识,切实贯彻落实“安全第一,预防为主,综合治理”的方针。
为有效防止和消灭施工作业过程中存在的安全隐患,制订本安全技术方案。
一、编制依据1、《主塔施工组织设计》、《下塔柱施工作业指导书》、《上塔柱施工作业指导书》。
2、安监(1996)第38号《关于加强施工现场塔式起重机和施工电梯安装、拆卸管理的规定》。
3、ZBJ80012-89《关于塔式起重机操作使用规程》。
5、JGJ80-91《建筑施工高处作业安全技术规范》。
6、各项安全管理规定。
二、编制目的和适用范围1、为了保障驻mbini大桥施工的顺利进行,确保机械的安全使用和从业人员在施工过程中的安全与健康,最大限度地控制危险源,尽可能地减少事故造成的人员伤亡和财产损失,认真落实“安全第一、预防为主”的安全生产方针,特制定本施工安全技术方案。
2、本方案是作为主塔安全施工作业的行动指南,以安全管理程序化为手段,注重高空作业和机械使用方面的过程控制,避免或减少施工过程中的人员伤亡、机械损坏和财产损失。
3、本方案是通过对主塔施工过程中潜在的重大危险源进行辨识和对各项施工过程中经常出现的事故进行分析的基础上编制的。
4、主塔施工以安全、合理、进度快为原则,这是难度较高的多重要求,在现场作业过程中必须予以统筹考虑,认真贯彻落实。
在这些原则中,如安全与他项要求有矛盾时,必须服从于安全。
5、本方案适用于本项目主塔施工的过程控制。
三、组织保证与管理职责根据我部现场施工的具体情况,成立以项目经理为组长,主管生产副经理为副组长的安全管理小组。
1、项目经理负责主持全面工作,对施工组织设计的编制进行审批。
2、项目副经理协助项目经理负责对主塔施工的实施过程进行全面监控、管理和协调,负责本施工过程的安全、质量、进度等,并对施工过程的总目标进行控制。
组合梁斜拉桥施工阶段桥面板开裂与防裂探讨

组合梁斜拉桥施工阶段桥面板开裂与防裂探讨摘要:本文主要以介绍台州湾大桥为双塔双索面钢混组合梁斜拉桥,主跨488米,主梁采用 PK 式流线形扁平钢箱组合梁,桥面板标准厚度为 28cm,局部加厚至 40cm。
组合梁斜拉桥拉索锚固区桥面板常见45°裂缝,为了控制裂缝,采用”放“的思路,提出边腹板湿接缝分块滞后浇筑措施,通过有限元分析及受力计算,证实其合理性,实践证明该项措施对锚固区混凝土桥面板的裂缝控制效果良好。
可供类似工程借鉴。
关键词:组合梁;斜拉桥;桥面板;裂缝;滞后浇筑1.桥梁概况台州湾大桥为双塔双索面钢混组合梁斜拉桥,桥跨布置为85m+145m+488m+145m+85m,主桥全长948m,边中跨比0.471,边跨设辅助墩。
斜拉索采用空间双索面布置,梁端标准索间距为 10.5m,边跨靠近尾索区索间距为 8.4m。
结构体系采用五跨连续半漂浮体系,在索塔处设置竖向支座和横向抗风支座,辅助墩墩顶设置竖向支座,过渡墩墩顶设置竖向支座及横向抗风支座。
图 1 台州湾跨海特大桥主桥总体布置图(结构尺寸单位:cm)主梁采用 PK 式流线形扁平钢箱组合梁,钢梁外侧设置风嘴。
主梁含风嘴全宽38.5m,不含风嘴宽度为 34m;中心梁高为 3.5m,其中钢梁中心线梁高 3.1m。
主跨标准节段长 10.5m。
主跨标准节段每隔 3.5m 设一道实腹式横隔板,箱梁设四道内外腹板,均为直腹板。
桥面板标准厚度为 28cm,在钢梁顶板和横隔板处加厚至 40cm;为了减小边跨箱内压重量,小边跨的桥面板均采用 40cm 厚。
为避免在运营阶段桥面板出现拉应力,在中跨跨中及边跨区域各布置 30 根 15-12 预应力钢绞线。
主梁钢梁采用 Q345D 钢材,风嘴采用 Q235B 钢材,预制桥面板采用 C55混凝土,其中现浇缝采用 C55 微膨胀混凝土。
斜拉索采用抗拉标准强度为1770MPa 平行钢丝斜拉索,根据索力的不同,采用 PES7-151、LPES7-199、LPES7-241、LPES7-283、LPES7-301 五种规格,全桥共 176 根斜拉索。
斜拉桥索塔施工方法

斜拉桥索塔施工方法
斜拉桥索塔施工方法:
①搭建施工脚手架,围绕索塔搭建牢固的脚手架,像在高桥墩索塔施工时搭建稳固钢架。
②进行基础施工,确保索塔基础牢固,比如浇筑大体积混凝土基础。
③安装劲性骨架,在索塔内部安装劲性骨架来支撑,像在大跨度斜拉桥索塔中安装。
④绑扎钢筋,把钢筋按设计要求绑扎好,像在主塔施工时仔细绑扎竖向和横向钢筋。
⑤安装模板,选择质量好的模板,像在塔身部分安装定型钢模板。
⑥浇筑混凝土,分层浇筑索塔混凝土,像在高塔施工时控制每层浇筑厚度。
⑦进行混凝土振捣,用振捣棒仔细振捣,确保混凝土密实,在索塔柱身混凝土浇筑时操作。
⑧进行混凝土养护,定时洒水养护,像在高温天气对索塔混凝土加强养护。
⑨安装索道管,精确安装索道管,像在斜拉索连接部位精心安装。
⑩进行索塔节段施工,逐节向上施工,像在高塔索塔施工时按节段推进。
⑪对索塔表面进行处理,打磨修饰,像在外观要求高的索塔施工后打磨光滑。
⑫安装附属设施,像在索塔上安装照明等设施,方便后续施工和使用。
大跨度斜拉桥A型无下横梁索塔施工工法

大跨度斜拉桥A型无下横梁索塔施工工法大跨度斜拉桥A型无下横梁索塔施工工法一、前言斜拉桥是一种具有高质量和经济性的大跨度桥梁结构,其在现代桥梁工程中得到广泛应用。
本文将介绍一种名为"大跨度斜拉桥A型无下横梁索塔施工工法"的新型施工方法,该方法注重工程质量和效率,适用于各种大跨度斜拉桥项目。
二、工法特点大跨度斜拉桥A型无下横梁索塔施工工法的主要特点如下:1. 通过采用A型无下横梁索塔,实现整座桥梁结构的多点受力,提高了桥梁的稳定性和荷载承载能力。
2. 采用斜拉索悬挂技术,减小了桥塔的尺寸和重量,节省了材料和成本。
3. 采用预应力技术,提高了桥梁的整体受力性能,延长了使用寿命。
4. 采用模块化设计和施工,简化了施工过程,提高了施工效率。
5. 可根据实际需要调整桥梁的几何形状和荷载响应性能,增强了桥梁的适应性和灵活性。
三、适应范围大跨度斜拉桥A型无下横梁索塔施工工法适用于跨度在200米以上的各种大型桥梁项目,特别适用于连接两座高地的场景。
四、工艺原理该工法的理论依据是通过将桥塔设计成A型无下横梁索塔,使其能够同时承受水平和垂直力,从而提高了桥梁的稳定性和承载能力。
在施工过程中,采取以下技术措施来实现目标:1. 先安装桥塔的主要支撑结构,并进行预应力。
2. 在桥塔上安装横向索道,用于施工人员和材料的运输。
3.通过斜拉索将横向索道与桥面板连接,形成整体结构。
五、施工工艺该工法的施工分为以下几个阶段:1. 桥塔预制:将桥塔的主要支撑结构在工厂中预制完成。
2. 桥塔安装:将预制好的桥塔部件运至施工现场,进行现场拼装和安装。
3. 横向索道安装:在桥塔的上方安装横向索道,用于施工人员和材料的运输。
4. 斜拉索安装:根据设计要求,安装斜拉索,连接桥塔和桥面板。
5. 桥面板安装:将桥面板逐段安装在斜拉索上,形成整体桥梁结构。
6. 桥面板预应力:对桥面板进行预应力处理,提高桥梁的承载能力和稳定性。
7. 路基建设:对施工完成的桥梁进行路基建设,包括道路铺设和排水系统的安装。
斜拉桥施工讲义2—索塔

人行通道的设置
人行通道是施工人员上下索塔的必经的通 道,要求布置在安全、稳定且不妨碍施工 的位置。在通道上方应有遮挡物,以防坠 物伤人。另外,应安装扶手栏杆和防滑条、 安全网,以保证过往人员的绝对安全。 人行通道分人、货通用电梯,用脚手架和 钢管支架搭成的人行通道等,根据索塔的 结构形式、规模,以及安全、方便施工、 便于安装和拆除,综合考虑经济因素为原 则进行合理选择。
倒链手动爬模的设计,根据模板的大小及索塔斜率大小,选 择爬架形式和模板构造。爬架主要由爬升轨道、提升桁架、 脚手架平台组成,模板主要由背模,前模及左右侧模组成。 因背模主要支承提升架的重力,一般要在原有背模下多留一 节,见图3-3-9。模板一般分二节,按爬架的提升能力,每节 分6至8块,背模需多加工一节。 在背模上焊两条钢轨,用作爬升轨道。,提升桁架可以在索 塔浇筑第一节混凝土后安装。为保证背模具有足够大的强度 和刚度,在混凝土侧压力和各种施工荷载作用下不变形,背 模的面板宜加厚,桁架也需加强,而前模和侧模可按荷载情 况,选较轻巧的钢模。 一节模板的高度要根据混凝土振捣情况,模板的重力,起重 能力的限制等因素确定。 提升桁架为提升模板作业时的主工作桁架,可用万能杆件或 型钢制作。提升架依靠若干个特制的钢夹头和固定螺栓,在 背模轨道上固定。松开夹头和固定螺杆,提升桁架即可利用 挂于劲性骨架上的手拉葫芦拉动,沿背模轨道向上滑升,并 在背模轨道设计位置固定。
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一、整体模板逐段提升法施工工艺
整体模板逐段提升法较适用于截面尺寸和节段长度相同 的索塔,施工时先分件制作,再拼装成形。在浇混凝土 的重复作业中,利用已浇混凝土上的钢骨架或专用立柱, 搭设起重横梁,通过横梁上的电动卷扬机或手拉葫芦提 升模板,再按设计几何尺寸组装。组装时一方面要求与 已浇段接头处的混凝土夹紧,防止漏浆,垂直度应满足 设计要求,且在施工过程中不发生位移。 整体模板逐段提升法虽施工简便,不需大型吊装设备, 但不适用于索塔截面尺寸变化较大、倾斜度较大的索塔, 且施工缝不易处理好,预埋铁件多,难以保证索塔的外 观质量。在现代桥梁施工中,起吊设备越来越先进,对 工程质量的要求越来越高,要求内实外美;加之索塔造 型的多样化,整体模板逐段提升法的应用有一定的局限 性。
某斜拉桥索塔下塔柱裂缝成因分析
⎡ y2
⎢ ⎣
h2
−
1⎤ 3 ⎥⎦
(5)
对于收缩差产生的自约束力计算,可把混凝土的收缩变形换算成等效的当量温差,并
假定收缩差沿壁厚的分布亦为二次抛物线,因此收缩差产生的自约束应力计算也可利用公式
(5)。壁中心与外侧的收缩差根据经验公式(6)计算。
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1. 工程背景
某大桥为半漂浮体系、主跨 800 多米的双塔双索面预应力混凝土斜拉桥,索塔采用钻石
型 A 字型塔,总高度为 150 米,塔柱采用有一个对称轴的空心薄壁断面。索塔下塔柱部分
为单箱单室混凝土断面,横桥向宽 3.6m,壁厚 0.8m,顺桥向宽 7.0m,壁厚 0.8 m。在下塔
柱施工过程中,塔体出现竖向裂缝,裂缝出现在桥塔左肢和右肢的内侧面以及外侧面,为两
2.77MPa 1.96 MPa
应力合成
1.12 MPa 4.73 MPa
从裂缝的特征、材料特性、环境温度以及计算结果可以判断,裂缝主要由塔体壁厚表面 与中心的收缩差、温差产生的自约束应力和塔体箱形截面内外侧温差应力叠加引起。
对于斜拉桥索塔等大型厚壁箱形结构,施工时由于水化热降温引起的自约束应力以及索 塔内外侧温差引起的温差应力是不容忽视的,两者的叠加作用更可能引起裂缝的出现。
某斜拉桥索塔下塔柱裂缝成因分析
冯仲仁 1,刘吉波 1,程功 2
1 武汉理工大学土木工程与建筑学院,武汉(430070) 2 深圳高速工程顾问有限公司,广东深圳(518034)
E-mail:Ljibo1981@
摘 要:某斜拉桥在下塔柱施工过程中,发现在塔壁上出现有规律的竖向裂缝,根据裂缝出 现的时间和裂缝的特征,通过对施工时出现的不利工况进行分析,并利用 ANSYS 分析软件 对不利工况进行了仿真模拟,计算结果验证了裂缝的开裂现象和开裂位置。根据理论分析及 计算结果,对索塔等箱形结构施工时,预防裂缝的出现提出了几点建议,对防止该类结构施 工时出现裂缝具有实际的工程意义。 关键词:斜拉桥,桥塔,裂缝 中图分类号:TU973+.212
拉萨纳金大桥混凝土温度应力控制及裂缝防治技术
拉萨纳金大桥混凝土温度应力控制及裂缝防治技术以拉萨市纳金矮塔斜拉桥为背景,针对底板混凝土在施工过程中出现纵向裂缝的现象,采用Midas FEA实体计算软件,从施工工艺、底板纵向裂缝分布特征以及贯通情况,分析了底板纵向裂缝的原因,并提出解决裂缝的防治措施。
标签:拉萨纳金大桥;混凝土;温度;裂缝;控制1 温度应力与裂缝控制温度是表征物体冷热程度的物理量。
大体积混凝土浇筑后,水泥在水化过程中产生大量水化热,使混凝土温度上升,由于混凝土表面散热快,内部散热慢,形成混凝土中心温度高,表面温度低,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,这种由于温度的升降变化而引起的应力就称为温度应力。
混凝土结构温度应力变化规律与其它结构相比有一定的差别,产生这些差别的主要原因主要有两个方面:一是混凝土的弹性模量是随着龄期的变化而变化的:二是因为混凝土的徐变的影响。
工程实际中,混凝土的温度应力分析比较复杂,它要受结构形式、气候条件、施工工艺、材料特性以及使用条件等多种因素的影响。
一般来说,裂缝是指固体材料中的某种不连续现象,在学术上属于结构材料强度理论范畴。
近代科学关于混凝土强度的微观研究以及大量的工作实践所提供的经验表明:裂缝是不可避免的,是一种人们可以接受的材料特征。
如建筑物抗裂要求过严,必将付出巨大的经济代价;科学的要求应是将其有害程度控制在允许的范围内,有害与无害裂缝的界限是由生产和生活使用功能以及环境条件决定的。
这些关于裂缝的预测和处理工作,统称为建筑物的“裂缝控制”。
2 拉萨纳金大桥温度与裂缝控制纳金大桥设计为矮塔斜拉桥,位于海拔3650米的拉萨市,属高原温带半干旱大陆性气候,全年多晴朗天气,降雨稀少,常年气温偏低,日温差大,平均温差达到14.1℃。
日照充分,风力较大。
主桥为(70+117+117+70m)三跨矮塔斜拉桥,桥宽33m,采用单箱五室断面,主体结构为C50高性能混凝土。
0#梁段采用支架现浇,1-11#梁段采用挂篮悬臂施工。
斜拉桥索塔施工要点
斜拉桥索塔施工要点拟建的高速公路斜拉桥,桥梁起止里程为:左幅 ZK163+182.798~ZK164+511.798,右幅K163+203~K164+532,桥梁中心桩号为左幅 ZK163+847.298,右幅 K163+867.5,设计桥孔和跨径(孔×m)左幅为6×40+83.5+173.5+575+173.5+83.5,桥长788m,右幅为6×40+83.5+173.5+575+173.5+83.5,桥长788m。
最大桥高308.8m。
上部结构左右幅均拟采用混合组合梁,左右幅桥墩下部结构均拟采用索塔、薄壁墩。
墩台均采用桩基础。
1、施工要点1.1 测量(1)施工准备阶段,应对首级控制网进行同等级复测。
根据施工精度要求,对控制网进行加密。
(2)平面控制网建议采用 GPS 测量与 RTK 技术相结合,并且采用三角测量检测 GPS 的定位结果,测量等级应采用《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T 3650-2020)中规定的最高等级要求,并符合相关规定。
平面控制网的坐标系统,应与设计采用的坐标系统相同。
(3)高程控制测量应采用《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T 3650-2020)中规定的最高等级要求,并符合相关规定。
高程系统应与设计采用的系统相同。
(4)平面、水准控制测量的技术要求和测量精度应符合《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T3650-2020)的要求。
1.2 塔柱及横梁施工(1)严格控制塔柱的倾斜度误差不大于 1/3000,且塔柱轴线偏差不大于 30mm;钢锚梁牛腿壁板安装时倾斜度误差不大于 1/3000;塔柱断面尺寸偏差不大于 20mm,塔顶高程偏差不大于 10mm,斜拉索锚固点高程偏差不大于 10mm,斜拉索锚具轴线偏差不大于 5mm,承台处塔柱轴线偏差不大于 10mm。
(2)塔柱施工时应随时观测塔柱变形,并进行相应调整,以保证塔柱几何形状符合设计要求;对索塔压缩变形进行分析计算时应考虑混凝土的收缩、徐变和弹性压缩对高程的影响,在塔柱施工至标高 849.302m(上横梁顶面)时须对该处标高进行调整,进行适当的抬高,抬高的数值应根据中、下塔柱实际压缩变形和基础沉降情况综合考虑,经监控单位精确计算分析后确定。
某大跨度斜拉桥索塔施工技术要点
某大跨度斜拉桥索塔施工技术要点学习大跨度斜拉桥索塔施工技术这么久,今天来说说关键要点。
首先呢,基础施工很重要。
像我们盖房子,基础打不好,楼肯定不稳,索塔也一样。
大跨度斜拉桥索塔的基础得承受巨大的荷载,所以在施工时,地质勘探要搞清楚。
我理解的是这就像看病之前的诊断,不把地下的土质、岩石状况还有地下水等问题查明白,后续基础类型的选择、施工方法都会出问题。
比如说地质比较松软的地方,可能就不太适合那种简单的浅基础,得用桩基础啥的。
参考资料里那些成功的工程案例也都是先把地质勘探做得很细致。
接着就是索塔的混凝土施工。
混凝土的质量直接关系到索塔的强度和耐久性啊。
这里面有个关键就是配合比,它可不是瞎配的。
我之前就弄错了,以为只要水泥多就好,其实不是。
水泥多了容易产生裂缝。
就好比做饭,盐放多了,菜就没法吃了。
要综合考虑水泥、沙子、石子还有外加剂等各种材料的比例。
而且混凝土的浇筑工艺也不简单,是要分层浇还是一次性浇,得根据索塔的结构形式和高度等来决定。
就像倒水进瓶子,如果倒的方式不对,可能会洒出来一样。
还有索塔的模板工程,这个模板要能承受混凝土的侧压力。
我总结下来,模板的材质、刚度等都得满足要求。
要是模板中途变形了,那索塔的形状不就歪了吗?这就像搭积木用弯曲的积木块,搭出来的肯定不好看也不稳固。
对了还有个要点,模板的周转率得考虑好,要是周转次数太少,成本就高了好多。
索塔的钢筋工程也不能忽视啊。
钢筋的绑扎、焊接质量等影响着索塔的整体受力性能。
我在学习的时候就在想,怎么才能保证钢筋位置准确呢?这就需要一些定位措施,像定位筋之类的东西。
就好像我们晾衣服,如果衣架挂不住衣服,衣服肯定掉下去,定位筋就是保证钢筋在正确位置的“衣架”。
在索塔施工过程中,测量监控也非常关键。
索塔建得高,一点点偏差积累下来就很可怕。
这就跟我们射箭一样,瞄的时候偏差一点点,箭射到最后就不知道偏到哪里去了。
需要使用高精度的测量仪器,并且经常进行测量,对测量数据要好好分析,一旦发现偏差要及时调整。
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斜拉桥索塔塔座施工防裂技术
作者:王昌喜蔡田
来源:《科技信息·中旬刊》2018年第03期
摘要:斜拉桥主塔塔座位于塔身与承台过渡部位,因受力复杂,结构尺寸突变,混凝土方量大为大体积混凝土施工,在施工过程中很容易产生裂缝。
本文介绍了嘉鱼长江大桥南主塔塔座施工防裂技术,塔座施工工艺与混凝土配合比设计合理,温控分析计算准确,温度应力控制措施恰当,塔座未出现任何裂缝,施工效果良好。
关键词:斜拉桥;索塔塔座;温控;防裂
1.工程概况
嘉鱼长江公路大桥南主塔墩承台采用“矩形+圆端”整体式承台,尺寸为
50.0m×33.0m×8.0m,承台混凝土设计强度等级为C40,设计方量11920m3,主塔塔座设计为左右分离式,单个塔座混凝土设计方量为526.9m³,混凝土强度等级为C40,塔座高度2m,塔座四面与承台均成45°斜面,塔座设计效果图如下图所示:
2.塔座施工工艺
南主塔墩承台采用双壁钢吊箱作为围水结构,承台分2次进行浇筑,分层厚度为
4.0m+4.0m,在进行承台第二层混凝土浇筑时,将塔座下部0.4m高度范围的混凝土与承台混凝土同时浇筑施工,在承台浇筑高度距离承台顶0.5m范围即开始将混凝土配合比切换成塔座混凝土配合比;在浇筑0.4m-2.0m高塔座混凝土时,将下塔柱0.4m高度范围的混凝土同时浇筑,并将2次浇筑混凝土的时间间隔严格控制在14天以内。
3.塔座混凝土配合比设计
塔座混凝土设计强度等级为C40,设计坍落度为160~200mm,满足可泵性。
(1)采用复合胶材体系,降低水泥用量以降低水化热。
(2)选择适宜的水胶比,控制最大用水量。
(3)采用矿物掺和料与高效减水剂双掺。
(4)延长混凝土缓凝时间以推迟并削弱温峰。
(5)通过外加剂进一步优化混凝土的匀质性。
4.塔座冷却水管布置
南主塔墩塔座冷却管采用外径42mm,壁厚2.5mm钢管,水管之间通过丝扣紧密连接,每个塔座布置2层水管,每层2根布管,共8套水管,每套管总长不超过200m,上下层交错布置;水管水平管间距为100cm,垂直管间距为60cm,距离混凝土表面/侧面60~80cm。
利用承台钢吊箱壁舱作为冷循环水水箱和回收循环水水箱,冷循环水水箱和回收循环水水箱之间用隔舱分开,保证水头差在5m以上。
现场同时配备4台15kw的水泵。
其中1台用于抽取江水到冷循环水水箱中,1台用于抽回收循环水水箱中热水到冷循环水水箱中,2台备用。
每根水管进出水口分别进行编号,混凝土升温期直取江水作冷却水,混凝土降温期采用循环水,以控制进水温度与混凝土内部温度之差≤25℃。
5.塔座预应力筋布置
为了防止塔座砼产生裂缝,有效减少混凝土表面温度拉应力,在单个塔座中设置3层环向预应力筋,布置在塔座主筋内侧,竖向斜度与主筋一致。
第1层距离底部30cm,第2层距离底部75cm,第3层距离底150cm,预应力筋采用4Φ15.2钢绞线,张拉时机与锚下控制应力按照温控计算数据为准,管道采用金属波纹管,预应力筋采用双端张拉。
6.塔座温度检测系统
(1)仪器设备
温度检测仪采用智能化数字多回路温度巡检仪,温度传感器为热敏电阻传感器。
智能化温度巡检仪可自动具有数据记录和数据断电保护、历史记录查询、实时显示和数据报表处理等功能,主要性能指标:①测温范围:-50℃~+150℃;②工作误差:±1 ℃;③分辨率:0.1 ℃;④巡检点数:32点;⑤显示方式:LCD(240×128);⑥功耗:15W;⑦外形尺寸:230×130×220;⑧重量:≤1.5kg。
(2)测温元件布置
测点的布置按照重点突出、兼顾全局的原则。
根据结构对称性的特点,选取结构的1/4布置测点。
温度传感器在中间层混凝土接近中心线上布置,该区域能够代表整个混凝土断面的最高温度分布。
在平面内,由于靠近表面区域温度梯度较大,因此测点布置较密,而中心区域混凝土温度梯度较小,因此测点布置减少。
根据温度场的分布规律及冷却水管的布设高度,对高度方向的温度测点间距作适当调整。
(3)温控测试内容
环境体系温度测量:环境体系温度测量包括大气温度、冷却水进出水温度。
大气温度测量包括当地季节温差、日气温、寒潮等变化规律的实测分析。
选取代表性的冷却水管,在水管进水口、出水口及直线段中部安装温度传感器,测量冷却水的温度。
混凝土温度场监测:混凝土温度场监测是大体积混凝土温控工作最为重要的内容之一。
需要结合温度场的分布特征,通合理布置一定数量的温度传感器,监测大体积混凝土内部的温度场变化情况,以指导温控措施的实施或调整,使温控指标满足要求。
(4)温度监测频率及要求
浇筑过程中,每2h测量一次温度;浇筑块混凝土浇筑完毕后至水化热升温阶段,每2h测量一次;水化热降温阶段第一周,每4h测量一次,之后每天选取气温典型变化时段测量,每天测量2~4次。
每层循环冷却水管被混凝土覆盖并振捣完毕后即开始通水,通水时间和通水流量依据温控监测组的实际测温结果,混凝土浇筑至温峰前必须通最大水流量,尽量削减混凝土温峰;温峰过后(以现场测温数据为准)通水量根据降温速率进行调整,防止降温过快引起的混凝土开裂。
使用冷却水管对混凝土强制降温一般持续两周左右,根据温控技术组测温结果,至混凝土内部最高温度与近期3日内日平均温度相差20℃以内时,即可停止通水。
7.塔座有限元仿真分析
对承台塔座建立全模型进行仿真分析,根据现场实测环境温度,混凝土入模温度,管冷通水温度条件,混凝土表面保温措施等,建模计算分析。
通过Midas FEA中特有的1D预应力钢筋单元模拟预应力钢筋,直接实现对3D实体单元施加控制应力。
主要分析工况如下:
工况1:钢模板+土工布覆盖(21.8kJ)+降温期全部冷凝管通30℃热水,入模温度15℃,环境温度10℃。
工况2:钢模板+土工布覆盖(21.8kJ)+降温期不通热水,入模温度15℃,环境温度10℃。
工况3:钢模板+土工布覆盖(21.8kJ)+降温期全部冷凝管通30℃热水,入模温度15℃,环境温度5℃。
工况4:钢模板+土工布覆盖(21.8kJ)+降温期全部冷凝管通30℃热水,入模温度20℃,环境温度5℃。
工况5:钢模板+土工布覆盖(21.8kJ)+降温期全部冷凝管通30℃热水,入模温度15℃,环境温度10℃,3d时张拉环向预应力至558MPa。
工况6:钢模板+土工布覆盖(21.8kJ)+降温期全部冷凝管通30℃热水,入模温度20℃,环境温度5℃,3d时张拉环向预应力至0.3fpk=558MPa。
8.结语
在嘉鱼长江大桥11#南主塔塔座施工过程中,为控制出现裂缝,采取一系列温度控制措施,尤其在施加了环向预应力以后,虽然对核心混凝土影响不大,但塔座外部温度应力由
1.74MPa下降至1.38MPa,安全系数由1.42提高至1.79,对于增加表面混凝土抗裂具有良好的效果。
参考文献:
[1]陈书明.大体积混凝土施工及裂缝控制[J].建筑技术开发,2002.
[2]许文震.大体积混凝土裂缝的实践与控制[J].引进与咨询,2006,6.
[3]朱惠伟.浅谈大体积混凝土结构裂缝的控制[J].混凝土,2004.。