特大桥梁施工

2024-05-09

特大桥梁施工（共6篇）

特大桥梁施工篇1

一、引言

伴随国民经济的快速增长, 经济建设对公路铁路运输提出了更高的要求, 其中“高速、安全”显得尤其重要, 为满足这些要求, 公路铁路建设就应具有更高的技术指标, 同时为控制成本及尽早取得投资回报, 合理的缩短工期已成为事实。这种工期短、任务重的情况促使建设者去寻找高效、精确的施工放样方法。传统的桥梁墩台施工放样——偏角法﹑导线法﹑长弦偏角法, 都有不同程度的弊端。全站仪在工程建设中的推广使用给施工放样带来巨大的工作效率与方便。运用全站仪的坐标放样功能, 可以依据设计院所交付的线路设计资料与导线点, 建立大地坐标系或局域相对坐标系, 将整个结构物线形尺寸纳入该坐标系, 在该坐标系下建立合理的施工控制网, 精心测量﹑平差计算出控制网上各控制、点的坐标, 准确计算出各墩台的中心坐标, 桩基中心坐标或决定结构尺寸的主要点坐标, 并采用另一计算法复核无误后, 现场即置全站仪根据控制网上的控制点, 直接输入坐标, 放样所需点位。

二﹑坐标计算

桥梁在曲线上的布置有两种情况:一种就是桥梁仅位于同一条曲线上, 则坐标系的建立只要以曲线的起始点为原点, 曲线的切线为某一轴线建立坐标系, 则不会影响结构物坐标计算的繁简程度, 一种就是桥梁同时位于两条曲线上时, 此时建立不同的坐标系对于我们计算过程的繁简有着重要影响。特大桥梁在两条曲线上的布置形式有两种。一是反向的S形曲线, 另一是C形同向曲线。其坐标的建立分别如下图所示:

(一) 计算过程

当坐标系和施工控制网建立完善后, 则重点对桥梁基础、墩台中心的坐标进行计算。

不论桥梁是正交布置, 还是斜交布置, 关键要准确计算出墩台中心里程中心点的坐标和切线方位角。目前, 我国公路与铁路多采用统一的缓和曲线与圆曲线布置形式。其计算过程如下:

1﹑依据曲线要素及设计资料, 计算出曲线上五大桩的坐标 (XZ H, YZ H) (XH Y, YHY) , (XYH, YYH) , (XHZ, YHZ) , (XJD, YJD) ;

2﹑计算出各墩台中心里程中心点的坐标 (X0, Y0) ;

3﹑计算某墩台中心里程点的切线方位角β, 法线方位角γ, (若为斜交桥, 设斜交夹角为θ, 则需修正, 即γ= (β±90) ±θ为横桥向的墩台轴线方位角, 视桥梁的实际布置取正负号) ;

4﹑沿法线方位角γ, 计入桥梁的偏心距E以及预偏心E′, 计算 (E+E′) 在X轴、Y轴上的分量 (△X, △Y) 。由于曲线上的桥梁均为外偏, 按本文所建立的坐标系, △X和△Y正负分象限如下:

第一象限:△X为+, △Y为-

第二象限:△X为-, △Y为-

第三象限:△X为-, △Y为+

5、计算出墩台的中心坐标 (X, Y)

X=X0+△X

Y=Y0+△y

6﹑依据各墩台中心坐标、切线方位角β和法线方位角γ以及结构尺寸关系, 计算出所需要点坐标。

(二) 各步骤计算方法

在建立的坐标系内, 以上述图中第一象限内为例, 各墩台中心里程中心点坐标 (X, Y) 和切线方位角β计算方法如下:

1﹑墩台在ZH和HY间的缓和曲线上时

X=XZH+ (L-L5/4R2L02)

Y=YZ H+L 3/6R L0

β=L2/2RL0

2﹑墩台在圆曲线上时, 按以二两种计算方法计算

(1) 、根据Z H点的坐标计算

X=Xzh+ (Rsinβ+m)

Y=YZH+[R (1-cosβ) +p]

β=L0/2R+L/R

(2) 、计算出内移后的圆心O的坐标 (X0, Y0) 后, 再计算曲线上所求里程点的切线方位角和坐标, 公式如下:

X0=XZ H+m

Y0=YZ H+R+p

β=L0/2R+L/R

X=X0+ (R+E) s i nβ

Y=Y0+ (R+E) c o sβ

3﹑墩台在YH和HZ间的缓和曲线上时

X=XHZ-△x′cosa-△y′sina

Y=YHZ-△x′sina+△y′cosa

其中:△x′=L′-L′5/40R2L02

△y′=L′3/6RL0

β=a-β′=a- (L0/2R+L′/R)

上述式子中:L——缓和曲线上任意一点到ZH点的曲线长

L′——缓和曲线上任意一点到HZ点的曲线长

R——曲线半径

m——切垂距

p——曲线内移距

L0——缓和曲线长

β0——缓和曲线偏角, β0=L0/2R

α——曲线的转向角

E——圆曲线内移距

对于其他象限各曲线上坐标计算, 与上述公式相同仅根据实际改变有关项的正负号即可。

三﹑现场施工放样

坐标经计算复核无误后即可按下步骤在施工现场进行施工放样:

1、选择通视合理的三个控制网点安置全站仪, 执行放样功能。

2、对准后视点后, 输入置镜点、后视点坐标, 按Enter键确认后视方向。

3、输入放样点坐标, 按Enter键, 则全站仪自动计算出前视方向与后视方向的夹角和距离。

4、转动望远镜到0°00′00″, 并指挥移动光学棱镜, 确定方向。

5、执行全站仪的测距功能, 确定放样点位置。

6、再置镜于另一控制点, 按上述步骤放样复核同一点位, 只要操作正确, 一般差值在5mm以内, 此时不再更动。若较差, 大于5mm。且小于20mm, 则取两次放样点连线的中点作为施工放样点。

四﹑结束语

曲线上特大桥梁的施工放样按传统的方法, 内外业的工作量较大。这样有时不能满足一些工程的要求, 且效率低下。利用全站仪采用坐标放样, 既提高了放样精度和工作效率又避免了放样误差的积累。因此, 全站仪不但在公路铁路的勘察设计中发挥着重要作用, 也越来越多的在工程施工中应用, 且效益显著。

参考文献

[1]日本索佳 (SOKKIA) 株式会社.索佳SET210, 510, 610全站仪说明书.2001

[2]钟孝顺, 聂让, 贺国宏.测量学.北京:人民交通出版社.2001

[3]李仕东.工程测量.北京:人民交通出版社.2005

特大桥梁施工篇2

网络经济的飞速发展以及物流行业的快速进步使得区域之间的经济与文化的交流更加频繁。为了满足人们日益增长的交通需求，近些年来，铁路重大桥梁的施工得到了大力的发展。为了提高工程质量，将其使用价值发挥到最大化，相关研究人员对施工过程中涉及到的施工技术进行了深入的研究，尤其在对于温度应力的控制方面取得了良好的研究成果。

一、铁路特大桥梁温度应力概述

混凝土是桥梁施工的主要施工材料，混凝土需要各种砂石材料按照严格的比例结构完成配比。在完成混凝土的浇筑工作后，混凝材料可能会在空气温度与湿度的影响下出现一定的水热变化。此外，由于特大铁路桥梁属于大型施工项目，它的整体规模较大，所以混凝土浇筑层通常都很厚，水热变化也会随着混凝土的厚度发生相应的变化，导致内外出出现明显的温度差异，这也就是混凝土施工过程中存在的温度应力问题。在出现温度应力的初级阶段，温度变化对于混凝土路面的影响并不严重，但是随着时间的不断推移，在外界作用和内部温度应力的共同影响下，混凝土内部的抗拉强度将逐渐失去对温度应力的控制和阻挡能力，这时就会导致桥梁路面出现裂纹、破损等问题，给后期的工程维护和维修带来巨大的不便。

另外，通过大量的工程经验可知，在对特大桥梁工程进行后期维护的过程中，养护温度也会导致出现一定的温度应力。比如在后期维护的温度较高时，混凝土的弹性模量就会出现快速的增长，但是为了将这种增长控制在一定的范围之内，防止对工程质量造成影响，就一定要通过相关的施工措施尽量将温度调低。在这个过程中，养护温度的升高将会与控制温度的不断降低形成一种反差，这种内外温度所差生的应力也是影响混凝土施工水平的重要原因之一。可见，减小混凝土内外层的温度差异，将温度应力控制在合理大范围之内是非常必要的。

二、温度应力计算系统的使用

（一）温度应力检测装置的构成

由于混凝土层的厚度以及温度变化的不可控制性，通过人为的方式控制混凝土的温度应力是非常困难的。近些年来，随着科学技术的不断发展，人们逐渐计算机技术应用到混凝土温度应力的控制当中，生成了全新的温度应力控制系统。比如在丰台桥梁厂建造的某次桥梁工程中，就使用了20kb存储量的AT89C52，单片机以及AT29C040大容量存储器以及其它各种硬件组织设置了温度应力检测装置。在后来的施工过程中，又逐渐兴起了DSI8B20温度传感器、手持式转储机、以及更加专业的计算机温度应力检测软件。

随着计算机技术的普及应用，温度应力监测计算机软件技术的使用更加普及和普遍。这项应力检测系统主要由DS12887终端电子程序、大容量的存储程序、专业的数据处理程序以及其它各种自子程序共同组成。在进行使用的过程中，工作人员需要注意收集数据的间隔时间，为了保证结果的准确性，每一个时间点都需要重复采收5次样本，并将这5次所得出的平均值作为最终的采样值。在完成采样和计算总结之后，将这些温度数据值确切的对应到具体的时间点上，并利用AT29C040大容量存储程序进行数据收集。

（二）温度应力检测系统的应用价值

使用温度应力检测系统，施工人员可以对混凝土箱梁中各个检测位置的温度及进行持续性的检测和监控，并在此基础上生成准确的混凝土内部结构温度变化曲线图。这样一来，施工人员就可以明确当前的位置的水热变化情况，并在此基础上提出合理的温度应力控制的建议。同时所得到的温度应力数据情况也可以为今后同种类型的特大类型桥梁施工提供借鉴和指导，帮助有效的节省工程进度以及不必要的工程花费。

值得注意的是，为了保证温度应力监测系统所得到的数据的准确化，施工人员一定要在承混凝土施工层的中心平面位置全面、平均的分布测量点。同时为了确保所得到的温度就是混凝土内部真是的应力情况，施工人员在进行测量时，一定要注意将监测设备的温度误差降到最低，在日常生活中需要进行频繁的数据系统及设备的维护。在混凝土的温度达到最高值之前，需要每间隔2个小时进行一次温度检测。在最高值出现之后，混凝土的温度逐渐下降，并逐渐趋于稳定，这时需要每间隔4小时进行一次温度值的检测。检测时间通常需要持续5-7天，在这之后可以将适当的降低监测频率。

三、混凝土温度应力监控的施工要求

为了将温度应力所产生的不良影响降到最低，除了要准确的使用温度监测系统之外，还要相应的提高施工人员的工作能力和水平。

首先，在进行混凝土材料选购和配比调节的过程中，施工人员应该充分明确桥梁施工的目的和意义，并准确的预测桥梁的承受能力，适当的调节各种材料的比例结构。为了确保材料配比的合理性，需要进行严格的材料质量检测工作，尤其要注意控制混凝材料的含水量。

其次，在接下来的混凝土建筑环节，施工人员需要对混凝土浇筑地点的其它材料，比如钢筋构架、预埋件等进行细致的检查，这样可以将后期维护中出现问题的可能性降低，节省开销。

施工单位应该定期组织施工人员参加施工技术培训活动。提高施工人员浇筑混凝土的能力以及使用全新的温度监测技术的能力。同时，为了有效的规范施工人员的工作行为，施工单位应该制定严格的施工技术规范，并对施工人员的施工行为进行全面的监督。比如，在施工过程中，需要严格按照工程设计的要求，并遵从相应的厚度、方向等顺序进行混凝土的浇筑，浇筑过程应该尽量保持连续，否则浇筑层内的温度差异情况将有可能加剧，导致混凝土层内部出现更加严重的温度应力问题。另外在进行施工的过程中，施工人员需要及时的清理混凝土浇筑面及附近的杂物和积水，避免对施工质量造成影响。

最后，为了将混凝土中的温度应力降到最低，施工单位应该不断引进全新的施工技术，尽量加大在这一方面的成本花费。除了引进先进的技术之外，还要注意吸纳更多的专业人才。现如今，随着智能化技术的不断发展，工程软件中的科技含量也在逐渐提高。比如智能化数字传感器技术以及各种先进的数据技术等都已经在土木工程的施工中发挥出了巨大的作用和价值。

结语

综上所述，铁路特大桥梁的施工量近年来逐渐增加，对于混凝土温度应力的控制与调节是保证工程质量和桥梁使用安全的关键性技术之一。为此，相关工作人员一定要提高相应的温度应力监测技能，并严格按照工程规范进行施工，将温度应力所引发的桥梁使用风险降到最低。

特大型工程施工进度计划管理总结篇3

【关键词】特大型工程；施工进度；计划管理

目前随着社会的不断发展，我国的建筑施工工程也逐渐增多，为了对于施工质量和施工进度的管理十分重要，否则会严重影响社会的经济发展，给人们的生活带来一定的困扰。因此我们在进行工程施工的时候，对其进行施工进度的计划管理十分有必要。下面我们就通过实际案例对其进行一定的分析，从而讨论在特大型工程施工中的施工进度管理方法。

0.工程概况

我们以某项工程为例，在某特大建筑工程建筑建设时候，是由五座单位工程，外网建设和市政道路组成的，而且这五座单位工程是通过景观桥和连廊链接在一起的。而且该工程的占地面积比较大，大约为30公顷。而且工程内部中舍友众多商业性服务例如商业用房、酒店等，是属于一座大型的国际会议中心。这种特大型工程建筑总投入资金在20亿人民币以上，而且预计工期也在一年以上。

该工程在施工的时候主要把工程施工分为两个阶段，第一阶段是把第一做单位工程和最后一做单位工程组成为施工工程，以建设建筑的结构为中心，；第二阶段是以剩下的三座单位工程进行一定的安排，通过工程建筑结构的施工，来保证工程项目的可实施性，以确定施工工程的质量、施工效率和建筑性能。我们就对其进行工程施工进度管理。

由于这项特大型工程的投资金额比较大，而且工期也比较短，并且在进行施工的时候，还要主要施工工程的质量和各方面的功能，因此就需要对其工程进行分工处理，而且需要各种专业施工技术，来保障该他大型工程的顺利完工。由于工期比较紧，而且对于施工工程的要求比较高，我们要满足人们的要求，就必须要在工程施工中对其进行合理的规划和管理，从而解决在工程施工中，可能出现的各种文艺，使得工程的施工质量和施工进度都受到一定程度的影响。

因此，我们在进行工程施工前，工程设计管理人员为了保障工程项目的顺利完成，保障施工现场的正常运转，因此我们就以单位的承包项目和施工方法进行一定程度的管理，而且在工程的施工检查设立其专门的施工监管机构，以保障工程的质量和施工的进度，从而有效可提高工程项目的各个方面的可发展性。

1.建立工期管理组织结构

建立工程项目的监督管理机构工程施工中的最为重要的一个环节，它有效的工程管理了在工程施工中的各个施工项目和各种施工技术，而且还对施工人员的施工进度进行一定程度的监督，而且使得工程施工可以如期完成。而且我们在进行工程项目监督管理时，我们对人员的安排也十分的重视，而且对管理人员的专业技能也有着很高的要求，他们主要负责工程施工的计划和管理，从而保障工程的施工进度，以对工程项目的计划落实为主。

2.工程进度计划编制

总包负责工程进度总控计划编制，业主进行审核。各分包在满足总控计划的原则下编制自身所承包范围内的施工总体计划、阶段性计划、周进度计划（均含人机料进场计划），在周计划中提交配合服务工作内容和配合服务时间计划，并上报工作面移交和接收计划。分包单位将计划上报总包审核，并上报业主审定。把审定通过后的计划做为检查和考评分包单位工程施工进度的奖罚依据。

总包对各分包计划的审核内容主要为与其它分包工序是否冲突，计划实施是否能够满足其总体计划要求，人机料计划是否可满足工期需要等方面。

各分包对自身承包范围内工程量按施工部位进行分解，并要求在施工进度计划编制中附实物工程量。

3.计划的监督、检查及考评

每日总包各专业组对现场巡场，协调解决现场施工问题，对影响各分包的施工进度的各个要素（人、机、料等）进行跟踪检查，对不能满足施工进度要求的要素及早暴露，并加以督促、协调解决。如不能解决应及早上报业主、监理。

4.生产例会制度

实行周和半月工作例会制度，每周周二举行周例会，具体时间以通知为准；半月工作例会每月16号和30号举行，具体时间以通知为准。第二周的周例会与半月例会合并举行。

例会主要议题为检查施工进度。由总包总调度组主持，参加人员为各分包单位项目经理、总包各对口专业组长、总包项目经理以及相关人员，并邀请业主及监理方参加。

施工进度计划的保障

5.劳动力保障

劳动力保障是工期实现非常重要的因素，对分包队的劳动力配置管理一向是总包管理的难点，因为劳动力投入牵涉到分包施工队的成本投入，过量投入有可能发生窝工，造成经济损失。在本项目上，对劳动力管理分为两个方面，分为劳动力科学配置管理及劳动力数量现场监控管理。

5.1劳动力配置管理

分包单位根据自身工程量的大小，以及工期的要求配置本身的劳动力及机械数量。报总包方，总包方各专业组工程师根据分包方的工程量及工期，按照劳动力定额对分包方劳动力数量进行审核，如不能满足则要求分包单位加大劳动力投入。否则将进行严厉的处罚，屡教不改者便上报业主、监理，要求更换施工单位。

5.2劳动力现场监控

本项目实行打卡制度，对每个施工人员及管理人员发放IC卡，实现现场监控自动化。对于大型项目来说劳动力现场监控自动化是非常有意义的，能够动态、准确、迅速地监控各分包单位的劳动力配置情况。

6.大型机械管理保障

大型机械如塔吊、施工电梯等均遵循先申请后使用的原则，在使用的前一天要求向总包提出申请，并注明使用时间、持续时间，总包根据各个分包的申请综合考虑，制定机械使用计划并通知分包方。

7.施工材料保障

要求各分包单位每周向总包提供周材料计划表，由项目各专业组专业工程师对分包单位实际材料进场进行监督检查，在周例会上根据检查结果对分包单位进行督促及处罚，保障现场施工材料供应。

8.总平面管理保障

加强总平面管理，使现场运输通畅，堆场、加工场设置合理，施工便利。短工期要求的特大型项目施工工期总包管理经验小结严格实行工期奖罚措施经济奖罚是工期总包管理的重要手段，制定工期奖罚制度，并保证执行力度及严肃性。保障执行力度的手段有以下两个方面：

（1）在分包单位进场施工前与之签订施工工期管理协议，协议做到详细及切实可行，并在施工过程中根据施工情况进行修整，使工期奖罚制度有法可依。

（2）实行工期保证金预交制度。

9.创造高效施工的施工条件

9.1做好总平面的规划，加强总平面管理

总平面规划应根据现场实际情况分阶段进行。总平面规划以保证场内运输通畅、保证施工便利为原则。总平面管理权力集中于总承包单位。分包单位依据总包规划进行总平面布置，如果需要调整需报总包批准。

9.2做好大型机械的配置和使用管理工作

根据工程施工需要配备足量的施工设备，如塔吊、施工电梯、高速井架，提高工作效率。总包统一行使大型机械设备的管理权，分包单位需要使用者先进行申请，由总包统一协调。加强分包单位的工期管理各要素的监控管理

10.结束语

由此可见，施工难度大、工期长是目前特大型建筑工程的主要特点，因此我们要对其中出现的问题进行有效的解决，从而保障工程在、可以如期的完成，那么就需要我们对施工工程进行一定程度的管理的控制，而且保障施工工程的顺利完成。目前，我们在对特大型建筑工程项目进行施工的时候，一般都是会采用单位分工的方法对其进行施工，从而很好的解决施工进度的问题，但是当我们对其施工工程进行控制管理时，有些方面还是存在着一定的问题，所以还需要我们在实践中对其进行一定成的探索，从而找到更适合的方法，来提高工程的施工进行，从而促进我国社会主义建设的发展。

【参考文献】

[1]丁烈云，祁神军，陈峰.大型复杂工程智能进度计划管理系统设计与实现[J].施工技术，2006（12）.

特大桥梁施工篇4

关键词：高性能混凝土,体积稳定性,耐久性,控制要点,检测方法

郑州黄河公铁两用桥是国道107郑州至新乡段复线工程与京广铁路客运专线跨越黄河的共用特大桥梁, 位于郑州黄河公路大桥和京港澳高速公路刘江黄河大桥之间。公铁合建部分全长9 177m, 采用公路在上、铁路在下的上下层布置, 公路部分全桥长11 645m, 加引线公路部分全长24km。公路为双向六车道一级公路, 设计时速100km, 铁路为高速客运专线, 设计时速350km, 项目投资概算总额为49.82亿元。

大桥具有建设标准高, 工程规模大的特点, 其中混凝土用量超过140万立方米, 为了确保混凝土的质量, 我们在大桥的建设过程中使用了高性能混凝土。

1 高性能混凝土的基本概念

高性能混凝土 (HighPerformanceConcrete简写为HPC) 是一种新型高技术混凝土, 是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上, 采用现代科学技术制作的混凝土, 它以耐久性作为设计的主要指标。针对不同用途要求, 高性能混凝土可以有重点地保证其耐久性、工作性、强度、体积稳定性和适用性的一种或几种指标。

2 高性能混凝土的配制

2.1 配制原则

配制高性能混凝土要满足结构物设计强度、工作性能、耐久性和经济性的要求等四大配制原则。

高性能混凝土的配制主要通过优选材料、优化配合比、精心施工三条途径来实现。

2.2 原材料的选用

高性能混凝土和普通混凝土一样使用水泥、集料和水, 同时使用外加剂和矿物掺合料。

水泥宜用32.5级、42.5级硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥, 水泥的混合材宜为矿渣或粉煤灰, 选择C 3A含量低 (控制在8%以内) 、碱含量低 (控制在0.6%以内) 、硫酸盐含量低的中热水泥, 不宜使用立窑水泥、早强水泥或其他混合材水泥。

粗集料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等洁净碎石或碎卵石。粗集料应采用二级或多级级配, 最大粒径不大于25mm, 一般采用5—25mm连续级配, 同时要求集料吸水率小于2%, 针片状含量小于8%, 压碎值小于10%, 含泥量小于0.5%, 骨料强度与混凝土强度等级比值大于1.5。

细集料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然中粗砂, 也可选用专门机组生产的人工砂, 不宜使用山砂, 不得使用海砂。配制C 30—C 40的混凝土时, 宜选用Mx=2.4—2.6细度模数的中砂, 配制C 50及以上的混凝土时, 宜选用Mx=2.6—2.8细度模数的中砂。一般砂的吸水率应控制2%以下, 砂的坚固性用硫酸钠溶液循环浸泡法检验, 经5次循环后试样的质量损失率应控制不超过8%。同时要求砂中泥块含量小于0.5%, 含泥量小于2%, 云母及轻物质含量小于0.5%。

水是混凝土的主要组分之一, 水质不纯不仅影响混凝土的凝结硬化, 还影响混凝土的强度和耐久性, 因此高性能混凝土拌和用水须采用饮用水或符合《混凝土拌和物用水标准》 (JGJ 63—89) 的要求。

矿物掺合料是高性能混凝土必用的组成材料。配制高性能混凝土应选用品质稳定的矿物掺合料, 主要有粉煤灰、磨细粉煤灰、磨细矿渣粉或硅灰。掺入矿物掺合料可以使水泥浆的流动性大为改善, 空隙得到充分填充, 使硬化后的水泥石强度有所提高, 更重要的是改善了混凝土中水泥石与骨料的界面结构, 使混凝土的强度、抗渗性与耐久性得到提高。

外加剂的选用要满足低水胶比条件下提高混凝土流动性的要求, 减水率要大于20%, 坍落度经时损失要小, 采用高效减水剂、引气剂、缓凝剂的复合外加剂。郑州黄河公铁两用桥在高性能混凝土配制中使用了聚羧酸系高效减水剂效果很好[1]。

2.3 配合比的优化

2.3.1 配合比设计的原则

高性能混凝土配合比设计仍然依据“四大法则”。

(1) 水灰比法则

可塑状态的混凝土水灰比的大小决定混凝土硬化后的强度, 并影响其耐久性。混凝土的强度与水泥强度成正比, 与水灰比成反比。对于高性能混凝土, 由于将矿物掺合料当作胶结材料的一部分, 因此计算的应该是水胶比。

(2) 混凝土密实体积法则

可塑状态的混凝土总体积为水、水泥 (胶结材料) 、砂、石的密实体积之和。这一法则是计算混凝土配合比的基础。

(3) 最小单位加水量法则

在水灰比固定、原材料一定的情况下, 使用满足工作性的最小加水量, 可得到体积稳定且经济的混凝土。

(4) 最小水泥用量法则

为降低混凝土的温升、提高混凝土抗环境因素侵蚀的能力, 在满足混凝土早期强度要求的前提下, 应尽量减小胶结材料中水泥的用量。

根据上述“四大法则”, 可以初步确定混凝土配合比中的水胶比、浆集比、砂率与最小用水量这四个最基本的参数, 再通过一定的方法, 根据经验和试配确定外加剂和掺合料的用量。

2.3.2 配合比设计的方法

高性能混凝土配合比设计目前尚无统一的计算方法, 通常在“四大法则”前提下, 采用《普通混凝土配合比设计规程》 (JGJ 55—2000) 中的重量法与绝对体积法的一种进行计算与配制。步骤是:首先计算空白混凝土的初步配合比;然后根据经验初步确定外加剂与矿物掺合料的掺量, 通过工作性能测试、抗裂性对比试验确定基准配合比;再经过强度和耐久性试验调整, 确定试验室理论配合比;最后通过现场砂石实际含水率的换算确定施工配合比。

在配合比设计过程中要掌握三个关键技术。

(1) 合理使用各种外加剂的技术, 包括外加剂的选用, 各种外加剂的复合, 外加剂的最佳掺量, 做到外加剂与水泥间的相容性良好, 混凝土坍落度经时损失要小, 以此先确定不同的组合, 再通过外加剂与水泥的相容性对比试验进行优选。

(2) 合理使用矿物掺合料的技术, 包括矿物掺合料的选用, 各种掺合料掺量的确定, 要根据不同的方案, 通过流动性、抗裂性、强度与耐久性对比试验进行优选。

(3) 有效控制混凝土开裂和防裂的技术, 包括原材料选用, 水化热控制, 配合比参数 (水胶比、用水量) 的控制, 养护措施的保证等, 先确定几种方案, 再通过抗裂性对比试验进行优选[2]。

3 高性能混凝土耐久性指标的控制

3.1 耐久性主要指标的确定

根据混凝土耐久性的主要影响因素确定以下六个指标为郑州黄河公铁两用桥混凝土耐久性推广应用的主要控制指标。

3.1.1 混凝土的电通量

通过测定混凝土在直流恒电压作用下通过电量值的大小来评价混凝土原材料的配合比对混凝土抗渗透性能的影响, 从而间接评价混凝土的密实性, 其要求如表2所示。

3.1.2 碱及碱活性材料含量

胶凝材料中的碱含量和集料中碱活性材料的含量, 直接决定碱—骨料反应的可能程度。混凝土中碱及碱活性材料含量越高, 碱—骨料反应越严重, 标准参照表3, 表4。

3.1.3 混凝土含气量

平均气泡间距是影响混凝土抗冻性的最主要因素, 而影响平均气泡间距的一个主要因素就是含气量, 在一定范围内, 含气量越多, 混凝土抗冻性越好。

3.1.4 混凝土静弹性模量

预应力混凝土的有效预应力能直接抵制混凝土开裂。而静弹性模量是预应力筋张拉时计算伸长量的重要参数, 能够间接决定混凝土的耐久性。

3.1.5 钢筋保护层厚度

钢筋的保护层厚度越大, 氧的浓度梯度越小, 钢筋锈蚀速度越慢。

3.1.6 混凝土入模温度

冬季、夏季混凝土浇筑, 易造成混凝土内外温差过大, 从而产生裂缝, 影响混凝土的耐久性。控制好混凝土入模温度, 能够有效降低因温度应力产生的裂缝[3]。

3.2 耐久性指标的控制

3.2.1 耐久性指标的技术途径控制

(1) 掺入高效减水剂

当水灰比降低到0.38以下时, 可以消除毛细管的孔隙, 而通过掺入高效减水剂, 能够将水灰比降低到0.38以下。

(2) 掺入粉煤灰或硅粉

粉煤灰对氯离子有较大的吸附作用, 可使氯离子的有效扩散系数降低, 从而延缓钢筋锈蚀。掺入硅粉能够减小混凝土的空隙率, 使氧和氯离子扩散速度减慢, 使混凝土的电阻抗提高, 从而降低钢筋锈蚀速度。

(3) 保证混凝土的强度

在混凝土充分密实的条件下, 随着水灰比的降低, 混凝土的孔隙率会降低, 混凝土的强度会提高。同时, 随着孔隙率的降低, 混凝土的抗渗性得到提高, 各种耐久性指标会随之提高。

3.2.2 耐久性指标的试验检测途径控制

(1) 混凝土电通量试验检测控制

检测频率:同标段、同施工工艺、同配合比混凝土至少抽检一次, 原材料与试配配合比有变化时, 应抽检一次。

(2) 碱及碱活性材料试验检测控制

(3) 混凝土含气量试验检测控制

检测方法按GB/T 50080—2002执行。检测频率:每班或每一结构部位至少2次, 检测地点为浇注现场。

注:D 1:微冻地区+频繁接触水。D 2:微冻地区+水位变动区、严寒和寒冷地区+频繁接触水、微冻地区+氯盐环境+频繁接触水。D 3:严寒和寒冷地区+水位变动区、微冻地区+氯盐环境+水位变动区、严寒和寒冷地区+氯盐环境+频繁接触水。

(4) 混凝土静弹性模量试验检测控制

技术要求:预应力混凝土在张拉时应采取双向指标控制, 即在满足抗压强度要求的同时, 还必须满足抗压弹性模量的要求。对于后张法施工, 张拉时, 除混凝土抗压强度满足设计要求外, 其抗压弹性模量也应达到与混凝土强度相对应的百分比;对于先张法施工, 要求放张时除混凝土抗压强度满足设计要求外, 其抗压弹性模量应达到百分之百。

检测频率: (1) 在进行配合比设计时制作28天或56天的弹性模量试件至少1组 (标准养生) , 检验配合比是否满足设计要求。 (2) 现场施工每件预制梁至少制1组同条件养生试件, 进行弹性模量测定, 控制张拉时间。

试验方法:按GB/T 50081—2002执行。

(5) 钢筋保护层厚度控制 (其要求满足表6)

注:在模板安装后必须检查保护层厚度, 实测值不允许超出偏差范围。

检测频率:对于最长边长度小于1m的混凝土构件, 至少检测5个点;对于预制梁板 (非圆形墩、台、盖梁) , 沿长度方向单侧1点/m, 设计有二期混凝土连接的面 (边) , 不再检测;对于圆形柱, 沿柱高2点/m。

(6) 混凝土入模温度试验检测控制

技术标准:混凝土入模温度应控制在5—30℃之间。

检测频率:根据环境气温情况随机检测, 保证每构件有检测记录。当环境气温低于5℃和高于25℃时, 应加大检测频率, 并按照规范要求采取相应控制措施。

3.2.3 耐久性指标的施工工序控制

(1) 混凝土配合比设计控制

施工前, 应按耐久性要求, 对混凝土的配合比进行试配, 选择最优配合比方案组织施工。混凝土拌制时, 应测定砂、石含水率并根据测试结果调整材料用量, 确定施工配合比。

(2) 钢筋定位控制

(1) 确保钢筋加工精度, 保证钢筋骨架尺寸满足设计和规范要求。

(2) 钢筋成品安装时, 确保钢筋骨架轴线和设计轴线位置一致。

(3) 钢筋保护层垫块采用锯齿形垫块, 垫块要有足够的强度和数量, 垫块厚度要满足保护层要求。

(4) 模板安装完成, 确保钢筋保护层能满足设计和规范要求。

(5) 在施工过程中保证对垫块的保护, 避免振动棒直接振到钢筋而造成垫块、钢筋撑等脱落或移位。

(3) 混凝土浇筑控制

(1) 搅拌混凝土时, 应根据计算出的各组成材料的一次投料量进行投料。同时注意用水量, 控制好水灰比。

(2) 混凝土施工期间, 要加强入模温度控制。

(3) 混凝土浇筑入模后应立即进行充分的振捣, 排出气泡, 使混凝土拌和物获得最大的密实度和均匀性。

(4) 在混凝土浇筑过程中应时常观察模板、支架、钢筋、预埋件、预留孔洞的情况, 一旦发现变形或移位, 应及时采取措施进行处理。

(4) 混凝土养护控制

为满足水泥水化的需要, 混凝土浇筑后12h内应进行覆盖, 待具有一定强度时再浇水养护, 避免产生干缩裂缝, 影响混凝土的耐久性。同时避免过早拆除支撑, 防止混凝土早期强度不足引起开裂。

(5) 预应力筋张拉控制

首先, 应控制好张拉顺序。混凝土浇筑完毕后, 方能穿预应力束, 若顺序颠倒, 会导致预埋管破损漏浆, 后序张拉工作无法实现。其次, 要按设计规定的顺序进行张拉, 防止因受力不合理而出现裂缝。第三, 张拉控制应力是质量控制的重点, 张拉控制应力必须达到设计规定值, 但不能超过设计规定的最大值。否则, 将影响结构的安全。

(6) 孔道压浆控制

通过对预应力管道进行压浆可以防止预应力钢材锈蚀, 使预应力钢材与混凝土有效粘结, 实现整体受力。因此要求压入孔道内的水泥浆在结硬后要密实, 起到对预应力筋的防护作用, 同时要具备一定的强度, 以便将预应力有效传递给周围的混凝土。压浆工作必须做到以下几点: (1) 水泥、水、外加剂和压浆设备符合规范要求。 (2) 水泥浆的水灰比、泌水率、膨胀率和稠度等指标符合规范要求。 (3) 压浆前检查孔道是否畅通。 (4) 压浆按孔道由低到高的顺序进行。 (5) 严格控制压浆的压力和速度。 (6) 采用真空压浆技术[4]。

4 高性能混凝土的技术性能及检测

4.1 高性能混凝土的工作性能

高性能混凝土的工作性能检测同普通混凝土一样, 采用坍落度加扩展度测试的方法, 检验现场施工的可灌性、可泵性和可浇筑性等。高性能混凝土的拌和物实测坍落度最好为Ti=180—220mm, 坍落度经时损失1h几乎不损失, 2h损失在20mm以内, 扩展度为Ki≥500×500mm 2, 满足含气量要求, 并且校核实测拌和物的容重与理论容重的差值控制在2%以内。

高性能混凝土室内试拌结果往往会出现两种极端情况:一是测定坍落度小于目标坍落度, 扩展度较小 (Ki≤300×300mm 2) , 实测容重较大, 混凝土拌和物含气量较小;二是测定坍落度大于目标坍落度, 扩展度也较大, 实测容重较小, 混凝土拌和物含气量较大。将这两种极端情况向目标调整的过程中存在的问题有:混凝土拌和物泌水、离析严重, 包裹性差, “粘度”较大, “发散”, 坍落度经时损失较大。这些不良现象有的同时存在, 有的单独存在, 严重影响现场施工的可灌性、可泵性和可浇筑性等。分析原因如下: (1) 混凝土配合比设计有问题; (2) 聚羧酸高效减水剂与水泥的相容性问题; (3) 聚羧酸高效减水剂、水泥自身存在问题; (4) 砂石级配不良或有害物含量超标问题; (5) 混凝土试拌环境与施工环境的问题。

这些问题是综合性的, 各个环节都有联系。要解决这些问题, 首先, 要做到原材料合格, 选择C 3A含量、碱含量、硫酸盐含量较低的水泥;其次, 科学制定混凝土配合比设计;第三, 通过适当提高胶结材料总量与精确试验聚羧酸高效减水剂的饱和点掺量, 可以解决混凝土拌和物泌水、离析问题;第四, 通过适当提高胶结材料总量, 同时提高细集料的用量能够解决混凝土拌和物包裹性差与混凝土拌和物“发散”问题。第五, 适当提高砂率、含气量、降低外加剂的减水率或减少掺合料中矿粉的掺量等办法, 能够改善高性能混凝土“粘度”, 提高高性能混凝土的流动性。第六, 高性能混凝土坍落度损失直接影响混凝土的可灌性、可泵性和可浇筑性, 解决高性能混凝土拌和物坍落度经时损失的问题, 首先要解决聚羧酸高效减水剂与水泥的相容性问题, 其次控制好混凝土拌和物的温度和环境湿度, 最后确定合理的聚羧酸高效减水剂的掺入方式、掺量和掺入时间。

4.2 高性能混凝土的强度

现场随机抽取郑州黄河公铁两用桥30根桩基混凝土试件180组, 每根桩基各6组, 测定其强度。混凝土强度等级为C 30, 基准配合比为 (kg∕m 3) :水泥∶粉煤灰∶砂∶石∶水∶外加剂=275∶118∶777∶990∶161∶3.537, 其中水泥为32.5普通硅酸盐水泥, 粉煤灰掺量为胶结材料总量的30%, 外加剂为聚羧酸高效减水剂, 掺量为胶结材料总量的0.9%。测定每根桩基3d、7d、14d、28d、45d、56d抗压强度, 探寻在大掺量粉煤灰情况下, 混凝土强度发展变化的规律。不同龄期强度汇总见表7, 不同龄期强度发展变化见曲线图1。

从图1可知:混凝土强度随着龄期的增长而呈现线性增长趋势。30根桩基混凝土的各个龄期平均强度从3d到7d增长51%, 7d到14d增长32%, 14d到28d增长23%, 28d到45d增长8%, 45d到56d增长7%。可以得出结论:一是大掺量粉煤灰混凝土强度随着龄期的增长, 强度增长率逐渐降低, 但后期发展强度较高, 设计龄期强度达设计强度的1.7倍左右;二是在总胶结材料用量不变的情况下, 水泥用量还可降低, 粉煤灰掺量适当增加10%—20%。该混凝土配合比就强度而言, 混凝土强度富裕系数较大, 必须进行优化设计, 所以, 在大掺量粉煤灰混凝土配合比设计及试拌时, 必须进行组合试验, 根据粉煤灰的品质和质量稳定性, 使其掺量发挥到极致。

4.3 高性能混凝土耐久性

高性能混凝土耐久性技术指标主要有电通量、抗冻性、抗渗性、碱-骨料反应和抗裂性。我们对电通量指标进行重点分析研究。

氯离子是引起钢筋锈蚀, 造成混凝土结构耐久性下降的主要原因之一。氯离子的渗透性是评价混凝土抵抗氯离子侵蚀的一个重要参数, 长期以来国内外学者做了大量工作, 提出了多种试验方法, 其中应用最广泛的是快速氯离子渗透测试方法, 即电通量法。其主要原理是利用外电场来加快离子的运动速度, 然后按扩散性与电迁移参数间的理论关系来计算氯离子的扩散性, 从而判断混凝土的抗渗透性。试验表明, 影响电通量的因素有水胶比、掺合料掺量和种类、混凝土含气量、混凝土龄期、混凝土Cl—含量等。一般认为随着矿物掺合料掺量的增加, 混凝土电通量呈现下降的趋势。掺合料效果如下:硅灰>粉煤灰>矿粉, 随着水胶比的降低, 混凝土电通量亦呈现轻微下降的趋势。

相同条件下, 掺加不同掺量的粉煤灰和矿粉对混凝土电通量的影响见图2。通过图2可以看出, 在相同掺量条件下粉煤灰降低混凝土电通量的效果优于矿粉。矿粉掺量在0%—20%之间时对电通量影响程度较小, 当矿粉掺量达到20%以后混凝土电通量开始明显降低, 也就是矿粉需达到一定掺量后方对混凝土电通量有较明显的改善作用。因此, 施工过程中一般可通过控制矿物掺合料掺量和种类来降低混凝土电通量, 但由于工地大量采用普通硅酸盐水泥, 也就是水泥中已掺加了15%左右的混合材, 在进行配合比设计时要注意调整其掺量和种类。表8为郑州黄河公铁两用桥结构物混凝土的电通量。

5 结束语

高性能混凝土随着基础设施建设的突飞猛进, 结构物高耐久性的需求而出现并发展, 其优良性能比较明显。特大桥梁的建设需要大量使用高性能混凝土, 并要求其具备一定的抗裂性和耐久性, 我们只要注重原材料的选择和混凝土的配制方法, 改进施工工艺并配合正确的检测方法, 就能改善高性能混凝土的抗裂性, 保证其耐久性, 使其成为性能优良、经济安全、可持续发展的绿色环保型混凝土。

参考文献

[1]吴中伟、廉慧珍, 等.高性能混凝土.北京:中国铁道出版社, 1999

[2]刘秉京.混凝土技术.北京:人民交通出版社, 2004

[3]铁道科学研究院.铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定.北京:中国铁道出版社, 2007

邻江特大异型基坑施工的风险分析篇5

关键词：特大异型基坑,风险分析,风险控制,风险管理

0 引言

随着我国城市高层建筑和地下空间开发利用的迅猛发展,超大超深基坑工程数量会越来越多。由于设计理论和计算方法还不够完善,勘察、施工中不确定因素多,管理不到位,近年来深基坑工程安全事故频发,已成为建设工程危险性较大的分部分项工程之一[1,2]。

目前国内外学者主要从风险管理的角度去研究深基坑工程的安全控制问题,理论上,风险评估对工程安全施工应有一定的指导意义[3,4,5],然而,由于目前风险管理理论尚不成熟,缺乏相应的规范且受到人为因素的较大影响,对于不同的基坑工程,进行定量的风险分析还没有统一的标准。因此,对邻江的特大异型基坑开展风险分析研究是非常必要的。

1 工程概况

某工程拟建建筑物主要由1幢35层塔楼、1幢7层鱼形建筑、1幢4层商业街及纯地下室组成。整个场地下设满堂3层地下室,底板埋深约13 m～14 m。该工程基坑总面积约36 000 m2,基坑总延长约810 m。其中,地下三层区域底板面标高-14.300 m,地下二层区域底板面标高-10.800 m。基坑周边普遍区域采用钻孔灌注桩结合外侧ϕ850三轴水泥土搅拌桩作为围护体,地铁穿越区域及紧邻保留4层建筑侧采用ϕ1 000 SMW工法桩内插H850×300型钢作为围护体。

2 风险分析研究

2.1 风险识别

对基坑施工的整体过程进行了风险识别,以下列举三个最主要的施工步骤的风险因素:

1)基坑开挖。

基坑开挖期间可能遇到的风险包括:

a.围护结构无支撑暴露时间长,导致围护结构水平位移过大而损伤;

b.基坑超挖导致支撑结构内力过大而损伤;

c.开挖下层土体时支撑混凝土强度不达标;

d.基坑内土体坡度太陡,导致边坡崩塌;

e.基坑内土体坡度比较大、含水量高、土质松散,导致边坡整体滑移;

f.承压水水头高,但未突破隔水层,导致坑底隆起;

g.地下连续墙接缝开裂,导致渗漏、管涌;

h.承压水水头高,突破隔水层,导致基坑突涌、流砂;

i.围护结构变形大或承压水抽水过多,进而导致周边地面开裂、沉陷。

2)基坑降水。

承压水降水期间可能遇到的风险包括:

a.降压井出水量过低;

b.降压井被碰撞导致破坏;

c.降压井抽水过多导致地面沉降大;

d.降压井抽水频率低,导致承压水水头降不到设计值;

e.供电事故导致降压井失效;

f.群井数量不够,降压效果达不到设计值;

g.江水回灌。

3)底板施工。

施工风险包括:

a.大体积底板混凝土温升应力高,出现贯穿裂缝;

b.混凝土内外温差大,表面出现大量裂缝;

c.各分块受到边界约束应力大,可能导致混凝土开裂;

d.围护结构无支护时间延长;

e.承压水突涌风险存在时间延长;

f.底板未封闭期间进行内部结构施工,底板稳定性差;

g.总体工期延长,影响工程竣工节点。

2.2 风险分析评估

根据本工程特点,采用以定性分析和定量分析相结合的分析方法,综合参考各种风险分析法的特点,以风险分析矩阵对风险进行分析和评估。

在具体实施中,根据施工风险产生危害性后果的具体状况,结合工程目标和要求、可承受的限度、工程施工的特点,制定了自己的工程风险损失评分表,与工程风险概率评分表、风险矩阵一起使用。

具体如下:

1)工程风险概率评分表见表1。

2)工程风险损失评分表见表2。

3)风险矩阵见表3。

对于本基坑工程已辨识出的主要施工风险,根据工程特点、行业历史情况、施工单位技术管理水平、专家经验和判断,结合风险评估矩阵,对这些风险的可能损失程度和发生概率大小进行等级评估,见表4。

3 风险控制措施

3.1 基坑开挖风险控制

在风险控制措施上,首先根据基坑结构特点拟定初期开挖方案,以选择合理的分块开挖流程,并与支撑结构制作相匹配,从而控制基坑变形;方案制定后进行基坑变形模拟分析,验证开挖过程中基坑变形量在允许范围内;然后在基坑开挖的过程中,根据实际遇到的问题再次审视风险点,并进一步优化开挖方案。

3.2 降水风险控制

在风险控制措施上,首先根据试降水结果拟定初期承压水降压方案,以选择合理的井位布置;方案制定后进行降压效果模拟分析,验证降压效果。

3.3 底板施工风险控制

底板施工时,应严格遵循以下措施:低水化热混凝土、后浇带微膨胀混凝土、夏季混凝土等混凝土配合比须反复试配并进行各类性能测试,并需结合温控仿真模拟计算;为有效防止结构混凝土产生裂缝,必须依据混凝土温控仿真计算及大体积混凝土水化热温度全面自动化监测情况,采取合适的大体积混凝土分块跳仓施工、合理的浇筑方式、及时的温控及测温指导、妥善的混凝土养护工艺等措施,确保混凝土内外温度差不超过25 ℃的设计要求,确保底板混凝土的抗裂要求。

4 结语

1)针对该基坑施工风险特点,对工程实施了全过程的动态风险研究与管理,实现了整个建设过程中风险可控的目标。

2)根据制定的施工方法与工艺,对不同阶段、不同工序中的可能风险源进行穷举,并按照国际隧协颁布的风险矩阵,结合专家调查法等将辨识出的风险源进行等级划分,为风险防控提供了科学的决策依据。

3)对风险等级较高的风险源,如基坑开挖、基坑降水、底板施工等方面开展了深入研究,从技术的源头上进行风险回避与控制,在工程实际应用中取得了很好的效果。

参考文献

[1]钱七虎,戎晓力.中国地下工程安全风险管理的现状、问题及相关建议[J].岩石力学与工程学报,2008,27(4):649-655.

[2]刘俊岩,李仁安,任锋.基于监测的深基坑工程风险管理研究[J].武汉理工大学学报,2009,31(15):61-65.

[3]Einstein H H.Risk and risk analysis in rock engineering[J].Tunneling and Underground Space Technology,1996,11(2):141-155.

[4]ESKESEN S D,TENGBORG P,KAMPMANN J,et al.Guide-lines for tunneling risk management:international tunneling as-sociation,working group No.2[J].Tunneling and UndergroundSpace Technology,2004,19(3):217-237.

[5]赖宇锴.某工程深基坑支护的设计与施工[J].山西建筑,2010,36(15):111-112.

特大桥梁施工篇6

黄草乌江特大桥是国道主干线渝湘高速公路彭武段控制性工程, 横跨乌江和319国道, 大桥全长787.6m, 分左右双幅。其中主桥为113+200+113m三跨预应力混凝土连续钢构。桥梁纵坡2.8%的单项纵坡, 横坡设2%。箱梁为三向预应力结构, 采用单箱单室截面, 梁顶面宽12m, 底宽7.6m, 梁高为12-4m, 梁底按1.8次抛物线变化。主墩高度109m和118m, 钢构和引桥交界墩3号墩位于319国道旁高88m, 6号墩高43位于半山腰上, 地形陡峭。全桥总布置图见图1。

大桥主跨采用挂篮悬臂浇筑法施工, 单幅共有2组悬浇T构, 每组T构由0节段和26个对称悬浇节段组成, 合龙段为1个长2m的中跨合龙段和2个长2m的边跨合龙段。

2 边跨合龙方案的提出

2.1 合龙顺序。

大桥合龙分两次完成:第一次是中跨合龙, 将两个单独的T构转换为一个带两个悬臂的超静定结构;第二次是边跨合龙, 将大桥转换为三跨连续刚构。

2.2 边跨合拢段设计。

原设计的边跨合龙方案为:在T构26个对称段完成后, 对中跨合拢段 (28号节段) 进行水箱配重, 边跨侧则进行相应配重。中跨合拢段顶推、混凝土浇筑、张拉、压浆之后悬浇两边跨27号块件, 中跨跨中进行相应配重, 悬浇完成后取消配重。然后将边跨挂篮改装成吊架, 然后利用吊架施工边跨合龙段, 现浇29号、30号节段进行边跨合龙。边跨合拢段总长9.53m。 (见图2) 。

2.3 变更边跨现浇合龙段方案的由来。

主桥刚构边跨现浇合龙段原设计长9.53m, 若采取一次性施工, 因中跨已经合龙, 形成超静定结构, 其结构内力受气温、砼收缩徐变、基础沉降等影响较大, 边跨长悬臂会产生上下扰动, 因此, 在砼浇筑至砼终凝阶段, 在与27号节段交界面易产生砼裂缝, 出现质量隐患;且采用在墩身上预埋三角牛腿支架进行一次现浇对交接墩偏载太大, 对交接墩结构不安全, 合龙吊架材料强度和刚度要求高, 加工费工费时;且所需箱梁侧模、内模、底模数量大, 需要重新制作, 导致施工成本高, 也影响整体施工进度。

2.4 新的边跨合龙方案。

将9.53m的边跨现浇合龙段分成墩顶现浇段 (3.5m) 、边跨合龙段 (2m) 及利用挂蓝现浇 (27+1) 节段 (4.03m) 三部分进行施工。 (27+1) 节段砼方量为44.43m3, 边跨合龙段砼方量为22.21m3, 交界墩墩顶现浇段砼方量为86.42m3。具体实施如下:边跨27号节段悬浇完成后 (1) 中跨配载, 利用边跨挂篮再向前悬浇一段 (27+1) 段, 长度4.0m;浇注完成后挂篮不拆除, 承重此部分混凝土重量。 (2) 同时在交界墩盖梁上现浇箱梁端头, 长度3.50m。 (3) 最后采用吊架合龙剩余的2.0m。从而完成边跨长度9.53m的箱梁施工。 (如图3) 。

3 新合龙方案的工况计算

该方案和原设计差别最大在于边跨挂篮再向前滑移浇注一段 (27+1) 号段, 增加了一个悬臂施工的工况。 (27+1) 号段, 一个节段长4.0m, 体积44.42m3, 自重1155KN。原设计在完成27号节段时边跨最大的压应力为15.2MPa, 位于19号梁段下缘。若增加一个 (27+1) 号段, 边跨最大的压应力 (主要控制因素) 为17.5MPa, 满足设计规范施工阶段最大压应力小于0.7fck, 的要求 (0.7fck, =0.7×34.65=24.26MPa, 取0.7fck, =0.9fck) 。在张拉边跨底板钢束B1、B2后, 施工阶段最大压应力为18.9MPa, 满足规范要求。增加悬臂 (27+1) 节段, 27号节段左截面处增加向下位移9.0cm, 需要重新确定立模标高。

施工中合龙段底板前后横梁采用32b槽钢双拼, 最大弯曲应力σmax=95MPa, 最大挠度为fmax=13.5mm, 满足要求。合龙段吊架上部纵向受力型钢在每侧腹板顶面采用双拼40b工钢, 工钢支撑点一侧位于27号节段端头50cm处, 另一侧位于盖梁上的现浇段上, 靠近盖梁中心, 跨度控制在7.0m。最大弯曲应力为σq=164MPa, 剪应力为τmax=1.7MPa, 最大挠度为fmax=17.5mm, 满足要求。吊杆采用32精轧螺纹钢筋fPK=785MPa, 设计4根, 每根受力127KN, 满足要求。

4 新旧方案比较

新方案最大的优点在于改善交界墩受力 (原设计交界墩在边跨合龙时需设配重) , 同时大大减少了一次现浇9.53m合龙段的施工难度。减少了施工中吊架、模型等投入, 盖梁上的现浇段可以提前施工, 加快了工程进度。

5 技术控制

5.1 边跨合龙时, 中跨配重对施工过程中结构内力改善和线形控制有很重要的作用, 是必要的。中跨配重原则按50%重量配置, 在施工中应按照监控的指导, 确定边跨立模标高。

5.2 合龙应在一天中温度较低时 (如夜间零点左右) 浇注混凝土, 以保证气温上升时合龙段新浇注的混凝土在受压状态下达到终凝。

5.3 边跨合龙之前安装边跨合龙段劲性骨架, 张拉合龙束设计拉力的20%, 合龙边跨。待混凝土强度大于85%设计强度后, 张拉合龙束设计拉力剩余的80%。

5.4 合龙段宜掺入微量铝粉做膨胀剂, 以免新老混凝土的连接处产生裂缝。合龙段体积较小, 该段混凝土必须一次完成。在混凝土浇筑完成后顶面宜盖海绵垫, 箱内外以及合龙段前后1m范围内有专人洒水养护。

6 其他相关问题

6.1 黄草乌江特大桥在设计时为了使交界墩避开319国道, 边跨长度进行了增加。但是交界墩紧临319国道, 在施工中对国道通车安全采取了钢架防护。

6.2 现浇段施工在盖梁上进行, 正好利用盖梁施工墩身上预埋的牛腿, 在其上搭设脚手架作支撑, 完成伸出盖梁部分的箱梁施工。

连续刚构、连续梁桥在采用悬浇施工时 (除桥跨布置的特殊要求外) , 从设计思路上亦可以考虑边跨取消现浇节段。尤其是地形复杂、地质条件恶劣地段, 可以减少工程投入, 且便于工程施工。

7 结语