重力式锚碇底板超大仓面不均匀分层施工技术
锚碇混凝土浇筑(模板与支架、钢筋、混凝土)施工工艺标准
6.3 锚碇混凝土浇筑（模板与支架、钢筋、混凝土）施工工艺标准1 总则1.1 适用范围本标准适用于本企业承接的城市桥梁工程中锚碇混凝土的施工及验收。
1.2 参考标准及规范本标准依据现行国家标准《城市桥梁工程施工与质量验收规范》GJJ2-2008、《城市桥梁养护技术标准》GJJ99-2003、J281-2003、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002等的要求进行编制。
在工程施工时除执行本标准外，尚应符合现行国家、行业及地方有关标准（规范）的相应规定。
2 术语2.0.1锚碇锚碇为承受悬索桥来自主缆的反力，是悬索桥的关键承载结构之一。
3 基本规定3.0.1由于锚体体积较大，且直接关系到整桥的受力。
所以必须考虑对大体积混凝土的防裂。
3.0.2为了保证锚碇范本的安装精度，在拼装之前，首先用全站仪现场定出基础的四个角点以及两个桥轴线点，并用精密钢尺根据设计平面几何尺寸进行校核。
模板拼装好后，再用全站仪将模板的四个角点坐标与设计坐标进行复核，并用钢尺丈量模板的边长。
3.0.3雨期施工中，地基要求排水顺畅，不积水；模板涂刷脱模剂后，要采取覆盖措施避免脱模剂受雨水冲刷而流失；及时准确地了解天气预报信息，避免雨中进行混凝土浇筑；3.0.4预应力筋应在仓库内保管，不得直接堆放在地面上，必须采取垫以枕木并用苫布覆盖等有效措施，防止雨水锈蚀；锚具、夹具和连接器均应设专人保管，防止雨水锈蚀；波纹管就位后要将端口封严，以免灌人雨水而锈蚀预应力筋或波纹管。
3.0.5冬期施工，应根据混凝土搅拌、运输、浇筑及养护的各环节进行热工计算，确保混凝土人模温度满足有关规范规定，确保混凝土在达到临界强度前不受冻；4 施工准备4.1 技术准备4.1.1认真审核设计图纸，编制专项分项工程施工方案并报业主及监理审批。
4.1.2进行钢筋的取样试验、钢筋放样及配料单编制工作。
4.1.3对模板、支架进行进场验收。
重力猫施工
锚体施工锚体主要由以下部分构成：锚块、散索鞍支墩及基础、连接部、前锚室侧墙、前锚室顶板、前墙、后锚室，具体构造如图2.5-3所示。
图2.5-3 锚体部位划分图锚体C40混凝土总计14627方，C40自防水混凝土3195方，C30混凝土6112方，其中锚块为C40混凝土，散索鞍支撑下实心段C40混凝土，其余为C30混凝土。
锚体为大体积混凝土结构，采取总体分块、块内分层的施工方法。
锚体总体上分成五大块：锚块、后锚室、左右散索鞍支墩、前锚室侧墙、前锚室顶板及前墙。
其中锚块、散索鞍基础、散索鞍支墩按照大体积砼温控要求沿竖向进行分层浇筑。
锚体施工主要辅助设备为两台250t.m的塔吊，布置在锚体两侧，工作半径50m。
2.5.3.1锚体钢筋钢筋使用前抽样检验，合格后方可使用。
锚体钢筋在钢筋车间按施工图加工成半成品，然后按钢筋型号和使用部位进行编号分类堆放，为防止雨水淋后锈蚀，下垫枕木或槽钢，上盖防雨布。
半成品钢筋用车运至现场，利用塔吊逐捆吊装接长，以简易劲性骨架作定位架，保证钢筋位置准确。
钢筋施工以浇筑分层为基准，接，接头错开70cm。
锚室前墙钢筋施工时，采用型钢骨架作为前墙面斜向钢筋网的支撑和定位骨架，（型钢骨架见图2.5-4）其中部分骨架伸出最外侧钢筋网片，同时用于支撑前侧面模板。
型钢骨架结构如下图示，该骨架沿横桥向方向每隔1.5m布设一道。
图2.5-4 散索鞍支墩斜向钢筋网片定位骨架结构图锚块顶板钢筋施工时，按分层厚度设置钢筋定位骨架，骨架用∠50×5角钢制作，预埋于上一层混凝土里，间距为1.5m。
2.5.3.2锚体模板锚体模板由锚块模板、散索鞍墩模板、后锚面侧墙模板、前后锚面模板及后浇段模板组成，散索鞍墩及锚块模板结构类似，采用悬臂模板施工（类似施工照片见下图 2.5-5），其它部位采用定型钢模板。
锚室左右侧面采用定型大块钢模板，翻模法进行施工，模板分块与锚块分层相适应。
2.5.3.3锚室侧墙前墙及顶板锚室侧墙、前墙、顶板和锚碇附属设施在主桥上部结构施工完成后再进行施工，主梁吊装完成后，搭设满堂支架进行锚室前墙、顶板施工。
重力式码头施工
（四）抛石要点
• 6）当用开底式和侧倾式抛石船抛石时，除掌 握石堆扩散情况外，一般应控制在30s~90s内 抛下，使抛下的石堆厚度比较均匀。
• 7）基床抛石的富裕高度应适当,应掌握宁低勿 高的原则，每一层抛石的富裕高度常控制在抛 石层厚度的10%～15%左右
抛石船驻位移船方式 1
抛石船驻位移船方式 2
（四）抛石要点
–3）抛石前应进行试抛 –4）勤测水深，防止漏抛或抛填过多 。
• 测水深时，测点间距不宜超过1m， • 应在邻近接茬2m~3m的已抛部位开始测水深，并
采取先测水深、后抛石、再测水深的方法进行
–5）当有流速又用人力抛填时，要顺流有序 进行抛填，且抛石和移船的方向应与水流方 向一致，以免块石漂落在已抛部位而超高。
• 地基为岩基时，视岩石风化程度，可采用水下爆 破，用抓斗（铲斗）挖泥船开挖
• 砂质土壤时，也可采用绞吸式挖泥船
• 采用干地施工时，必须做好基坑的防水、 排水和基土保护。可采用土围堰和明沟排 水，当排水能力不足时宜分段设围堰；对 粘性土地基，在槽底设计高程上应保留 0．15m～0．30m的土层，在下一工序开 始前挖除。
（二）重锤夯实的主要技术要求
• 5、基床夯实一般采用纵、横向均邻接压半夯， 并夯两遍（初夯、复夯各一遍）或多遍夯实的 方法，以防止基床局部隆起和漏夯。夯击遍数 由试夯确定，不进行试夯时，应不少于两遍， 确保每点8夯次。
• 6、当夯实后补抛的面积较大（大于1个方块的 底面积或1个沉箱底面积的1/3），厚度普遍大 于0.5m时，宜作补夯处理。
–在码头临水面的方块 ，混凝土的强度等级应提高 一级。
–方块预制品必须外形规则、尺寸准确
混凝土方块预制示意图
（三）方块的吊运
超长不规则地下室深基坑和底板施工技术
超长不规则地下室深基坑和底板施工技术发布时间：2021-05-06T16:10:42.637Z 来源：《建筑实践》2021年40卷第3期作者：宋国鑫林焕王储刘飞郭统号[导读] 文章主要是分析了我国江门五邑锦绣好听高层建筑地下工程的工程特点宋国鑫林焕王储刘飞郭统号中建八局第一建设有限公司，山东济南 250000摘要：文章主要是分析了我国江门五邑锦绣好听高层建筑地下工程的工程特点，在此基础上讲解了在此环境下的超长不规则地下室深基坑和地板施工技术，望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键字：超长；不规则；地下室；深基坑1工程概况五邑锦绣豪庭位于江门市北郊高尔夫球场西北侧，原址为丘陵地貌，高差约20m，丘顶高处为别墅，低洼处为高层建筑楼群，别墅群为一期工程内容，已完成。
高层住宅楼群是由五座19层相同结构的塔楼组成的五连跨地下室连体建筑群，地下室与西侧别墅的最近距离为6．5m，与南侧别墅的最近距离为16．8m。
地下室为两层，共28568m2，高度7．8m，最大线长度336m，最大宽度56．5m，地下室外壁基本上为独立挡土墙体，少部分高层剪力墙与挡土墙相连，塔楼呈圆弧形分布。
建筑物室内地面±0．00为黄海高程14．500m。
地下室外壁多为弧形设计，形状不规则，壁厚300mill，两塔楼问地下室柱距一般为7800mm，∞5细石混凝土。
地下室底板扇状设计，均厚350mm，地下室顶板均厚160mm，C35细石混凝土。
1.1工程特点该地下室的特点是：重心外偏，与形心不重合，长宽比例超过10：1，外壁设置四道变形缝进行地下室伸缩变形处理，底板连续浇筑，地下室底板及外壁防水要求较高，加上地下室所处地层岩性为高岭土化土质，膨胀系数很高，属于特殊地基土类，是该工程地下室施工的重点内容，本地下室工程在本地区民用建筑中规模较大，施工难度很高，具有超长、不规则、底板连续浇筑、深基坑作业和膨胀土类地质施工等特点。
2施工方法2.1深基坑施工2.1.1、基坑土质及地形条件深基坑底部及边坡位置的土质基本上为全风化或强风化高岭土，黄褐色、红褐色，坡积物部分主要由粘粒和粉粒组成，强风化部分为残余鳞片变晶机构，薄片状构造，长石云母已经强烈高岭土化，经取样和土工试验，粉质黏土的主要物性数据为：Wc=36．3％，WP23．4％，／p12．9，／c0．47，Gs=2．67，W29．5％，10=1．87g／cm3，e=0．849，S=92．8％，Otv(1-2)=0．37MPa一，Es(1_2)=5．00gPa，c=39．2kPa，=20．8。
重力式方块码头基床处理的施工技术
重力式方块码头基床处理的施工技术◎ 曹瑜 中核港航工程有限公司摘 要：随着泊位的大型化和深水化发展，重力方块式码头成为港口建设中的一个重要组成部分。
为了进一步了解重力式方块码头的地基处理技术，从抛石、夯实、平整地基等几个角度对地基处理中的一些关键问题进行了论述，从而保证整体的稳定，为以后的工作打下了坚实的基础。
关键词：方块码头；抛石；夯实；整平1.工程概况某码头工程包含码头前沿50m 以内的一切建筑均属码头工程，其工程内容包括：开挖基坑、抛石基床、扶壁结构、空心方块结构、15—50m 范围内的开山土石、泊位端部护岸工程、前沿50m以内的码头面层等工程。
船坞下段的水工建筑采用预制平衡式扶壁空心方块形式，扶壁、方块都安装于抛石基础上。
2.基床抛石该项目在基础上进行了分层抛填、分层打夯，一次完成抛填、分层打夯。
在基床上，抛石量为2988.8m3，投石量较小，需要一次成形，确保一次完成。
拟投入下列设备：300t的平板船1艘；1台PC200（放置在一艘定位板船上）；2条300t的电动平板船；还有一只20t的运输船。
2.1基床抛石测量控制基床上的抛石方法是以船位为定位方法，而定位船则是以纵向标定方式进行控制，而纵横标则是在海底挖掘物的基础上进行加密。
利用水锁测量标高。
2.2基床抛石施工顺序在基床上，对每一层进行2m的基床施工，采用锤击技术进行加固。
根据码头的长度，从西到东，根据开挖的先后次序进行基床的抛石。
2.3基床抛石的施工2.3.1试抛施工在正式施工之前，选取典型地段进行试桩（典型施工），并确定水流对块体的影响，并通过实测资料进行分析、归纳，最终确定基础底板边线处抛石的起始和移动距离，以供正式施工参考。
2.3.2正式施工投石员按照相应断面的层高和相应的顶面宽度，指挥着定位船进行抛石作业，测量员将相应的桩号记录下来，投石者在摸清抛石前的水深时，要记住“宁低勿高”的原则。
抛出一艘船后，方驳沿着码头的轴线移动2m，在确定了偏差后，再进行抛掷。
重力式码头沉箱的施工技术
重力式码头沉箱的施工技术1. 案例介绍工作船码头及其附属措施工程主要建设内容为长度150m的工作船码头（5000吨级兼靠10000吨级船）、长度287m的护岸、长度30m的沉箱出运码头、约42000m2的沉箱预制厂及其他附属配套设施，该工程主要考虑为后期建设一个设计接卸能力为2200 万吨/年的30万吨级的原油码头服务，码头总长度482m为沉箱重力墩式结构。
工作船码头前沿设计底标高为-8.5m ，码头面设计标高为+5.0m，在工作船码头南侧设置4000吨沉箱出运码头，码头前沿设计底标高为-3.0m，码头面设计标高为+4.0m，均采用带卸荷板的重力式方块结构，分四层安装，最大预制块重178t 。
2. 本工程的沉箱预制及出运方案2.1 预制沉箱在本工程施工建设中，分别使用A型、A型、B型三种规格的沉箱。
其中A型沉箱为码头标准段沉箱，沉箱的宽度为17.46m、高度为16.7m、长度为18.823m，每一个沉箱的重量为2557t，一共有49个沉箱。
A型沉箱和南护岸直立段以及码头南侧进行连接，和A型沉箱相比，将沉箱的后趾去掉了两米，然后去掉了后墙上方的牛腿，一个沉箱的重量大约为2538.4t ，B型沉箱的宽度为1.724m、高度为16.7m、长度为18.823m，每一个沉箱的重量为2038.3t ，沉箱数量为两个。
所有的A 型和A' 型沉箱都由两个侧面板、前后板、16 个舱格、3 个纵隔墙和3 个横隔墙构成，其中侧面板的厚度为0.35m、前后面板的厚度为0.4m,隔墙的总厚度为0.24m,沉箱的前后顶部不对称、左右对称，前后趾的宽度都为im使用C30混凝土进行沉箱的预制，沉箱顶部3.5m范围内为C35F25Q如图1所示。
2.2沉箱的运输在本工程中,每一个沉箱自重约为2600t ,一共有52个沉箱。
设计使用超高压气囊在沉箱场内对沉箱进行顶升、运移。
在运输过程中,拟使用两艘拖轮带6300T 浮船坞到下潜坑进行下潜。
超大筏板基础跳仓法施工技术
超大筏板基础跳仓法施工技术摘要：超大筏板基础在如今设计中越来越多，超长超大混凝土结构跳仓法施工技术对提高结构整体施工质量、缩短建设工期具有积极作用。
利用了混凝土结构裂缝控制中“抗放兼施”思想，有效避免混凝土结构产生有害裂缝；在施工中通过合理控制各道工序作业时间，使得超大筏板基础混凝土结构仍可按传统后浇带结构流水施工的要求组织施工，是一项可以加快工期、提高结构整体稳定性的新技术。
关键词：澄星综合体；超大筏板基础；跳仓法施工澄星综合体工程位于江阴市花山路东侧，塘前路南侧，工程总建筑面积约为436000㎡。
其中澄星花苑总建筑面积约为199638.94㎡，其中地下建筑面积约为61483.58㎡，地上总建筑面积138155.36㎡。
花苑为六栋高层住宅与配套商业用房组成。
澄星广场为一幢多层商业建筑，总建筑面积为84120.2㎡，其中地上45334.2㎡，地下38786㎡。
澄星大厦工程为一幢超高层建筑，总建筑面积149725.25㎡，其中地上总建筑面积108632.51㎡，地下总建筑面积41092.74㎡。
基础为筏板基础，采用混凝土搅拌桩。
本工程基础南北向长290.5m，东西向宽107m，适合使用跳仓法施工技术。
地下室结构跳仓法施工部署，本工程地下室结构设计图纸后浇带一侧为施工缝划分15个仓区，具体划分与施工顺序详下图2“地下室结构分仓区施工示意图”。
每次混凝土浇筑施工斜向1个仓，相邻仓浇筑时间间隔不少于7d，依次按顺序完成整个车库地下室结构施工。
根据结构设计图纸，广场与大厦以二者间沉降缝为界，相互独立，可各自独立施工；车库各自按后浇带划分各施工区段。
地下室外墙水平施工缝留置与较底板或楼板上300mm 处，并增加3厚止水钢板；地下室内墙水平施工缝直接留置于基础底板或楼板的上表面处。
底板混凝土浇筑主要采用混凝土输送泵，要求按计划对各仓段混凝土一次连续浇筑完成。
混凝土材料控制与配合比控制，混凝土材料控制与配合比设计的原则是在保证抗压强度满足要求的条件下，尽量提高抗拉、抗拆强度，同时从减小水泥用量与用水量两个方面减小混凝土的温度收缩与干燥收缩。
重力式码头胸墙面层裂缝防治及施工处理技术探究
0 引言 在重力式码头项目的施工中，裂缝在胸墙面层中的产生极为常见，会造成重力式码头胸墙的整体美观性下降，情况严重时，会导致其整体结构稳定性、质量下降，使用年限缩短。
基于这样的情况，必须对重力式码头胸墙面层的裂缝问题展开重点防治，且在发生裂缝后及时落实针对性处理，避免其使用性能下降。
1 项目概述 厦门港古雷港区古雷北1#、2#泊位工程中，大、小泊位码头均为重力式沉箱结构，本文主要选取大泊位码头进行说明。
大泊位码头为重力式沉箱结构，岸线长度706 m，沉箱顶面标高+2.0 m，胸墙顶面高程+5.7 m，标准段胸墙长度为16.02 m，宽度为15 m，高度为3.7 m。
现浇胸墙共45段，C40混凝土总量约22 588 m³，钢筋直径为φ25、φ20、φ22、φ16、φ8，总量约1 980 t。
主要设施包括：1 500 kN系船柱47个、450 kN系船柱2个、1700H鼓型橡胶护舷（标准反力型）44套，500H超级拱型橡胶护舷（标准反力型）72套、500H橡胶舷梯16套、船舶供水口14个、低压箱预留坑9个，岸电箱预留坑3个，高压箱预留坑10个，管沟人孔45个等。
2 重力式码头胸墙面层裂缝的主要成因分析 引起重力式码头胸墙面层裂缝的主要原因有以下几项：第一，混凝土自身特性。
在外部环境温度发生变化时，混凝土会转入硬化状态，促使混凝土的体积发生改变。
受到多种因素的共同影响，混凝土内部应力变化，从而出现裂缝缺陷[1]。
第二，混凝土面层的结构特性。
由于混凝土面层属于大面积的薄层结构，所以面层的厚度与长度比值偏低，容易受到下部混凝土结构的约束，从而发生收缩变形问题。
随着面层暴露于外界环境中的时间增加，面层的收缩应力大幅增加，一旦超出混凝土的极限抗拉强度，就会引发裂缝问题。
第三，混凝土应力集中。
在混凝土转入硬化状态的过程中，预埋件的边角区域容易发生应力变化。
此时，若是极限抗拉强度偏高，则会导致胸墙面层产生裂缝。
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第３６卷第２期２０１９年３月
土木工程与管理学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔＶｏｌ.３６Ｎｏ.２Ｍａｒ.２０１９
收稿日期:２０１８￣０５￣２１ 修回日期:２０１８￣０７￣２９作者简介:周乐木(１９８２￣)ꎬ男ꎬ湖南邵阳人ꎬ高级工程师ꎬ研究方向为桥梁施工技术研发及施工管理(Ｅｍａｉｌ:１５４５０８６７０＠ｑｑ.ｃｏｍ)
重力式锚碇底板超大仓面不均匀分层施工技术周乐木ꎬ 殷 源ꎬ 李伟业ꎬ 谢 超(湖北省路桥集团有限公司ꎬ湖北 武汉 ４３００５６)
摘 要:随着我国基础建设的快速发展ꎬ大体积混凝土在桥梁建设中被广泛应用ꎮ大体积混凝土温度应力分析、温度场控制、抗裂分析是施工过程中的重要研究课题ꎮ本文依托棋盘洲长江公路大桥锚碇底板工程ꎬ根据热传导理论结合有限单元法ꎬ建立了重力式锚碇底板仿真计算模型ꎮ通过系统参数分析提出了棋盘洲长江公路大桥重力式锚碇底板超大仓面不均匀分层施工技术方案ꎮ结合现场实测数据验证了本论文所提出的重力式锚碇底板超大仓面不均匀施工技术方案的有效性ꎮ关键词:重力式锚碇ꎻ 不均匀分层ꎻ 温度应力分析ꎻ 有限单元法ꎻ 收缩混凝土中图分类号:Ｕ４４５.５５ 文献标识码:Ａ 文章编号:２０９５￣０９８５(２０１９)０２￣０１３２￣０６
Ｎｏｎ￣ｕｎｉｆｏｒｍＬａｙｅｒｅｄＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅＧｒａｖｉｔｙＡｎｃｈｏｒａｇｅＢｏｔｔｏｍＰｌａｔｅＺＨＯＵＬｅ￣ｍｕꎬＹＩＮＹｕａｎꎬＬＩＷｅｉ￣ｙｅꎬＸＩＥＣｈａｏ(ＨｕｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅＲｏａｄａｎｄＢｒｉｄｇｅＣｏｌｔｄꎬＷｕｈａｎ４３００５６ꎬＣｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＷｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎＣｈｉｎａꎬｍａｓｓｃｏｎｃｒｅｔｅｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｂｒｉｄｇｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ.Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｅｓｓａｎａｌｙｓｉｓꎬｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｃｒａｃｋｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍａｓｓｃｏｎｃｒｅｔｅａｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｔｏｐｉｃｓｉｎｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ.ＴｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｌｉｅｓｏｎｔｈｅａｎｃｈｏｒａｇｅｆｌｏｏｒｏｆｔｈｅＱｉｐａｎｚｈｏｕＣｈａｎｇｊｉａｎｇＨｉｇｈｗａｙＢｒｉｄｇｅ.Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｈｅａｔｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄꎬｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｇｒａｖｉｔｙａｎｃｈｏｒａｇｅｆｌｏｏｒｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ.Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｐａｒａｍｅｔｅｒｓꎬｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｃｈｅｍｅｆｏｒｔｈｅｎｏｎ￣ｕｎｉｆｏｒｍｌａｙｅｒｅｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｖｅｒｓｉｚｅｄｗａｒｅｈｏｕｓｅｆｌｏｏｒｏｆｔｈｅｇｒａｖｉｔｙａｎｃｈｏｒａｇｅｆｌｏｏｒｏｆｔｈｅＱｉｐａｎｚｈｏｕＣｈａｎｇｊｉａｎｇＨｉｇｈｗａｙＢｒｉｄｇｅｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ.Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｆｉｅｌｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｄａｔａꎬｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｎｏｎ￣ｕｎｉｆｏｒｍｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｓｃｈｅｍｅｏｆｔｈｅｌａｒｇｅ￣ｓｉｚｅｄｗａｒｅｈｏｕｓｅｆｌｏｏｒｏｆｔｈｅｇｒａｖｉｔｙａｎｃｈｏｒａｇｅｆｌｏｏｒｗｈｉｃｈｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｇｒａｖｉｔｙａｎｃｈｏｒꎻｎｏｎ￣ｕｎｉｆｏｒｍｌａｙｅｒｅｄꎻｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｅｓｓａｎａｌｙｓｉｓꎻｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄꎻｓｈｒｉｎｋａｇｅｃｏｎｃｒｅｔｅ
随着我国各项基础设施建设的快速发展ꎬ建筑规模不断扩大ꎮ混凝土作为一种性能稳定、受力性能较好的材料ꎬ目前被广泛应用于我国桥梁等基础设施中ꎮ重力式锚碇作为悬索桥主要受力构件ꎬ具有施工质量和技术要求高、单方混凝土用量大、连续性整体浇筑高等特点ꎮ同时ꎬ由于重力式锚碇尺寸较大ꎬ在施工过程中温度控制、分层施工工艺等因素直接影响着其后期使用过程中的工作性能ꎮ因此ꎬ针对重力式锚碇大体积混凝土施工过程中温度应力分析、温度场控制ꎬ提出有效的施工工艺是目前工程界重点关注的关键技术问题之一ꎮ国内外很多学者针对大体积混凝土施工过程中温度场分布及温度应力分析进行了大量的理论及试验研究ꎮ美国的威尔逊教授[１]最早利用有限元时间过程分析法来分析混凝土温度场ꎻ日本的专家学者[２ꎬ３]不仅考虑了混凝土徐变应力场的计算ꎬ而且对温度应力场也进行了深入研究ꎻ国内 第２期周乐木等:重力式锚碇底板超大仓面不均匀分层施工技术方面ꎬ刘宁等[４]综合考虑各种随机因素对三维大体积混凝土结构随机温度场的计算方法进行了研究ꎬ提出了基于随机场局部平均的温度场随机变分原理和随机有限元列式ꎬ并首次视复频响应函数为随机函数ꎬ给出了复频响应函数–随机有限元法ꎬ有效地克服了谱密度法求解随机温度场时不能考虑材料物理参数随机性的局限性ꎮ针对采用统一的时间步长计算不经济的特点ꎬ朱伯芳[５]提出了一种求解不稳定温度场的分区异步长解法ꎮ即在温度变化剧烈的区域采用较小的时间步长ꎬ而在温度变化速率较小的区域采用较大的时间步长ꎬ从而可大大提高计算效率ꎮ马保国等[６ꎬ７]研究微矿粉在大体积混凝土中水化热、抗裂分析以及自催化效应ꎮ研究表明ꎬ通过原材料的选择、施工工艺的改进等措施ꎬ能够降低大体积混凝土温度峰值ꎮ刘沐宇等[８]在大体积混凝土施工过程中进行了实时温度监测ꎬ实现了大体积混凝土温度控制的信息化施工ꎬ为大体积混凝土保温保湿养护提供了相关科学依据ꎮ张湧等[９]针对桥梁大体积高强度混凝土施工特点ꎬ从配合比设计、材料选择、降温及保湿等方面分析了大体积混凝土的温度特性ꎬ指出水泥在硬化过程中释放大量的水化热ꎬ产生的温度应力超过混凝土的极限抗拉强度是导致裂缝的主要原因ꎮ同时ꎬ结合实测大体积混凝土结构温度场ꎬ分析了造成大体积混凝土开裂的主要因素ꎮ王强等[１０]针对高强混凝土中总胶凝材料用量较多导致水化热剧烈ꎬ从而产生裂缝的问题ꎬ依据水化热试验确定大体积高强度混凝土水化热的计算参数ꎬ运用ＡＢＡＱＵＳ有限元软件对大体积高强度混凝土施工过程中的温度场进行了分析ꎮ谭广柱等[１１]通过对大体积混凝土温度场和应力场的现场测试ꎬ建立了相关数值计算模型ꎬ根据大体积混凝土的现场力学性能非线性增长的特性ꎬ分析了养护过程中大体积混凝土应力场的分布、变化过程ꎮ孙维刚等[１２]以普立特大桥重力式锚碇散索鞍支墩基础第一层混凝土浇筑为例ꎬ对其水化热温度进行了连续监测ꎬ利用混凝土温度有限元理论ꎬ结合散索鞍支墩基础所处的环境状况ꎬ建立了考虑冷却管的三维有限元模型ꎬ对混凝土浇筑过程中的温度场进行了模拟计算ꎮ赵蒙屏等[１３]将混凝土徐变模型和本构方程引入ＡＮＳＹＳꎬ在ＵＳＥＲＭＡＴ.Ｆ中通过高斯积分直接生成温度徐变荷载ꎬ实现混凝土温度徐变应力分析ꎬ克服了传统通过调用温度徐变荷载文件而计算效率较低的缺陷ꎮ夏雄等[１４]通过分析大体积混凝土中心温度的经时变化、表面温度的经时变化ꎬ总结出大体积混凝土中心最高温度、表面温度随时间变化的３个阶段并对其变化曲线进行描述ꎮ既往研究表明ꎬ大体积混凝土温度控制是一个系统工程ꎬ需要多方位、多角度综合考虑ꎮ因此ꎬ本文依托棋盘洲长江公路大桥重力式南锚碇底板超大仓面施工为背景ꎬ采用有限元模型模拟补偿收缩混凝土条件下大体积混凝土内部温度应力分布情况ꎮ依据数值分析结果提出棋盘洲长江公路大桥重力式南锚碇底板超大仓面不均匀分层施工技术ꎬ为防止锚碇底板温度裂缝的产生提供有力保证ꎮ
１ 工程背景
棋盘洲长江公路大桥重力式南锚碇基础采用内径为６１ｍ、壁厚１.５ｍ的圆形地下连续墙加环形钢筋混凝土内衬结构(见图１)ꎮ基坑深度５２ｍꎬ底板平面形状为半径２８.０ｍ的圆形板状大体
积混凝土结构ꎬ底板厚度６ｍ(见图２)ꎬ混凝土强度等级为Ｃ３０ꎬ抗渗等级Ｐ１２ꎬ混凝土方量约为１５３１０.６ｍ３ꎮ南锚碇基础抵抗长江水位最大水头
差为４９.８ｍꎬ因此进行南锚碇底板施工过程中温度控制ꎬ提出有效的施工工艺ꎬ严格控制底板裂缝的产生ꎬ具有重要的工程意义ꎮ
图１ 地下连续墙施工现场6m28m图２ 底板示意
３３１ 土木工程与管理学报 ２０１９年２ 底板混凝土材料及相关力学性能指标 底板混凝土为有侧限大仓面大体积混凝土ꎬ底板受到侧面地下连续墙和内衬结构的约束ꎬ其底部受到调平层混凝土的约束产生基础约束应力ꎮ因此ꎬ为补偿因混凝土收缩产生的拉应力、提高混凝土的抗裂性能ꎬ底板混凝土将采用Ｃ３０Ｐ１２补偿收缩混凝土ꎮ经过多轮配合比优化设计及试验ꎬ在保证混凝土绝热温升较低、膨胀率较小、强度满足设计要求的条件下ꎬ最终确定混凝土配合比(见表１)ꎮ混凝土材料力学性能指标如图３ꎬ４所示ꎮ由图３ꎬ４可知ꎬ混凝土强度性能指标满足要求ꎮ同时ꎬ根据ＧＪ/Ｔ１７８￣２００９«补偿收缩混凝土应用技术规程»[１５]ꎬ补偿收缩混凝土用于补偿
因混凝土收缩产生的拉应力、提高混凝土的抗裂性ꎬ要求混凝土在水中１４ｄ的限制膨胀率≥０.０１５％ꎬ一般要求在０.０１５％~０.０４％之间ꎬ约相当
于产生０.２~０.７ＭＰａ的自应力ꎮ实测该混凝土在水中３ꎬ７ꎬ１４ｄ的限制膨胀率分别为０.０１４％ꎬ０.０１６２％ꎬ０.０１７４％ꎬ表明该补偿收缩混凝土配合
比的限制膨胀率符合标准要求ꎮ混凝土材料的其它物理力学、热力学性能相关参数的实验数据如表２所示ꎮ表１ 底板Ｃ３０混凝土配合比
结构部位混凝土配合比/ｋｇｍ
－３
水泥粉煤灰矿粉膨胀剂中砂碎石水减水剂底板１６９１２０５６３０７７９１１２０１４６４.１２
012243648
714212835/d
/MPa
图３ 抗压强度实测值02460120180/MPa/d图４ 劈裂抗拉强度实测值表２ 底板混凝土物理热学性能相关参数物理热学特性底板Ｃ３０混凝土内衬Ｃ３０混凝土垫层Ｃ２５混凝土弹性模量/×１０４ＭＰａ３.０３.０２.８２８ｄ抗压强度/ＭＰａ４１.２——比热/ｋＪ(ｋｇ℃)－１０.９３０.９３１.００导热系数/ｋＪ(ｍｈｒ℃)－１９.３０９.３０１０.００最终绝热升温/℃４０.００——热膨胀系数/×１０－６℃－１１０.００１０.００１０.００开始收缩混凝土材龄/ｄ３——３ 底板分层施工有限元仿真计算底板混凝土施工时间段为２０１８年２月~３月ꎬ处于低温期施工ꎬ混凝土外表面保温及内外温差控制难度大ꎻ底板混凝土施工跨越春节前后ꎬ施工间歇期长达３０ｄꎮ因此ꎬ混凝土内部温度应力控制、抗裂安全系数(劈裂抗拉强度试验值与对应龄期温度应力计算最大值之比)的保证至关重要ꎮＪＴＳ２０２￣１￣２０１０«水运工程大体积混凝土温度裂缝控制技术规程»[１６]统计了２０余个大体积混凝土温控工程的开裂情况ꎬ认为混凝土劈裂抗拉强度与相应龄期计算的温度应力值之比不小于１.４时ꎬ开裂概率小于５％ꎻ劈裂抗拉强度与相应龄期计算的温度应力值之比不小于１.３时ꎬ开裂概率小于１５％ꎬ据此规定了大体积混凝土的温度应力抗裂安全系数应不小于１.４ꎮ因此底板大体积混凝土温度应力抗裂安全系数取值为不小于１.４ꎮ基于以上背景ꎬ本节将进行底板水平不分块ꎬ竖直方向按照:３.０＋３.０ꎬ２.０＋２.０＋２.０ꎬ２.０＋１.５＋２.５ｍ三种方式浇筑方案的优化设计ꎮ采用Ｍｉｄａｓ有限元软件ꎬ根据结构对称性ꎬ取底板混凝土１/４进行温度应力计算ꎬ计算模型如图５所示ꎮ混凝土物理力学、热力学性能相关参数采用表２中的实测数据ꎮ计算工况如表３所示ꎮ底板大体积混凝土内部最高混凝土温度包络图如图６所示ꎮ底板温度应力及安全系数计算结果如图７所示ꎮ表３ 底板混凝土分层施工工况工况分层高度/ｍ浇筑间隔期/ｄ入模温度/℃冷却水管布设/ｃｍ２