桥梁大体积承台混凝土的施工控制

该文以某斜拉桥承台大体积混凝土基础施工控制为例,从承台模板制作安装、钢筋及冷却水管施工、混凝土配合比设计和模拟试验、温控设计、防裂措施、混凝土浇筑等方面对大型桥梁大体积承台混凝土施工控制技术进行了分析和总结。     

承台大体积混凝土水化热及温度控制措施研究

为研究大体积混凝土水化热温度场的分布规律,了解冷却水管的具体降温效果以及相关参数对降温效果的影响,以某大跨桥梁大体积混凝土承台为工程背景,采用有限元方法建立承台实体模型,模拟混凝土水化热温度场,分析冷却水管的质量流率和初始温度等参数对混凝土水化热温度场的影响。结果表明:混凝土浇筑后的水化热温度场总体呈现出先升后降的趋势,一般浇筑后2~3d达到温度峰值;布置冷却水管后,混凝土水化热的温度峰值降低了7%~31%,混凝土内总热量减少了约50%;改变冷却水管的质量流率对水化热温度场升温阶段的影响很小,对降温阶段的影响比升温阶段有所增大;降低冷却水初始温度可以加快水化热冷却速率,实际工程中,不必将冷却水温降得过低,保持在环境温度左右即可达到良好的冷却效果。     

承台大体积混凝土温度场数值模拟及监控

文中依托某桥主墩承台大体积混凝土工程,对大体积混凝土进行了温度场数值模拟和现场温度监测结果分析。通过ANSYS有限元分析软件,采用SOLID70热单元,选定与施工温度监测相同的断面进行有限元分析。此外,利用实测温度和冷却水管出入口水温温差,对本工程的大体积混凝土温控技术进行评价。     

某承台大体积混凝土的温控方案设计与实施

大体积混凝土的浇筑必须采取措施以避免因水化热引起的内表温差过大而导致裂缝。该文介绍了浇筑某承台大体积混凝土所采取的温控方案,包括混凝土原材料选用原则、冷却水管的设计和测温系统的设计等,并介绍了其实施效果。由于该温控方案较为合理,现场施工组织细致,因而避免了有害的温度裂缝的产生,保证了承台大体积混凝土的工程质量。     

不同温控措施对大尺寸混凝土结构物抗裂效果的影响

大跨桥梁下部结构如承台、桥墩的共同特点是3个维度尺寸大,混凝土内部绝热温度高。混凝土中心处最高温度甚至可达70℃以上,如果没有有效地控制好混凝土内部的最高温度、内外温差和表面与环境温差,往往可产生较大的温度应力,当温度应力大于混凝土的抗拉强度时,将导致混凝土结构表面开裂,影响桥墩的整体性和耐久性。已有的研究对大尺寸混凝土结构物的温控措施进行了大量的研究,均重点关注了降低最高温度、降低两类温差的方法和可采取的措施,未考虑这些方法或措施的实际效果。基于高速公路桥梁柔性墩实体段混凝土的工程实际,采用数值模拟的方法,研究分析了整体浇注、分层浇注和布置冷却水管等不同的施工方案及温控措施对桥墩混凝土抗裂效果的影响。结果表明,整体浇注混凝土时不论是否布置冷却水管,抗裂安全系数均不符合要求,仍然会产生温度裂缝;分两层浇注混凝土,抗裂安全系数较大,是合适的温控措施。对于混凝土桥墩而言,分层浇注时已能较好满足要求,尽管再布置两层冷却水管的效果更佳,但以施工便利和经济角度考虑,最合适的温控措施是分两层浇注混凝土并不布置冷却水管。     

基于温差控制的大体积混凝土智能温控系统及方法

近年来,随着我国桥梁建设创新技术不断提升,桥梁设计结构形式日益丰富、桥梁建设规模也越来越大。承台作为桥梁的主要承重构件,施工质量的好坏直接影响桥梁使用寿命。现依托贵州都安高速公路老棉河特大桥承台大体积混凝土施工研究,通过有限元研究和实际温度控制对比,验证了基于温差控制的大体积混凝土智能温控系统及方法,开启了智能无人温控模式。大体积混凝土温度控制技术的突破,大大节约了施工工期,减少了施工成本。     

冬季大体积承台温度控制与仿真分析

由于冬季大体积承台施工过程中,混凝土水化热反应,承台内外温差较大,冷却管入水温度难以控制,很容易产生较大的应力从而导致裂缝的产生。该文通过现场高频率温度监控和高密度的测点布置,使用有限元软件精细化仿真模拟承台大体积混凝土施工的湿度变化过程,计算结果与实测温度变化趋势一致,得出入水温度每降低5℃,峰值温度降低的百分比为最大1.60%,而冷却水管附近最大拉应力提升的百分比为4.98%,入水温度对冷却管附近混凝土拉应力的敏感度大于温度峰值;再结合自循环水箱,棉被保温等合理的温控措施;最后达到设定的控制目标,验证温控方案合理。建议冬季施工的大体积承台,冷却管入水温度应不低于5℃,以10～25℃为宜,承台四周拆模时间应控制为4～5 d,拆模后立即对其进行保温养护,确保承台施工质量。     

海洋环境下大体积混凝土施工控制技术

为解决海洋环境下大体积混凝土开裂问题,通过对大体积混凝土开裂原因分析,制定了主通航孔桥承台大体积混凝土温控标准。根据温控标准,采取了原材料优选、优化混凝土配合比设计、缩短层间间歇期、降低混凝土入模温度、混凝土表面二次收面、冷却水管设计和聚苯板保温材料使用等方法,进行施工过程控制。监测结果表明混凝土各项温控指标均满足要求,未发现混凝土开裂现象,达到了混凝土防裂效果。     

宜昌庙嘴长江大桥大体积混凝土温度控制

宜昌庙嘴长江大桥工程桥塔墩承台及锚碇均为大体积混凝土结构,为防止施工过程中结构出现危害性裂缝,对其进行温度控制。基于现行规范和设计要求,提出可行的温控控制标准,采用 MIDAS 水化热模块计算混凝土的温度场和应力场,根据计算结果及相关经验制定冷却水自循环控制系统及其它混凝土表面养护和内部降温等措施,温控过程中布置温度测点实时监测混凝土内、外部的温度,并与计算值进行对比。结果表明,混凝土浇筑体最高温度值、里表温差、降温速率等温度控制指标均满足设计和规范要求,该桥采用针对性强、科学合理的控制措施,有效地降低了大体积混凝土内外温差,在已完成的各桥塔墩承台及锚碇基础部分均未发现明显裂缝。     

张泾河泵闸大体积混凝土精细化温控研究

以上海市张泾河泵闸工程为例,从材料性能、通水冷却及保温、温控监测等方面探讨了泵闸工程大体积混凝土施工期精细化温控防裂技术。通过室内试验及现场大体积混凝土试验获得仿真分析所需的材料热力学参数及表面散热系数,并用于现场混凝土温度场的反馈分析。最后对比分析了通水流量及冷却水管规格对混凝土温度场的影响,结果显示管材及管径对混凝土最高温度及温降速率有较大影响,建议早期采用管径40 mm以上钢管及4 m³/h以上冷却水流量。     

某特大桥大体积混凝土承台施工温控技术

随着桥梁施工建造技术的不断发展,建造特大型桥梁所涉及的大体积混凝土承台施工也越来越多,如不采取措施控制水化热,混凝土内部温度将急剧升高,势必会产生温度裂缝,严重影响工程质量,因此,需要通过采取分层浇筑、优化配合比设计、模拟承台混凝土水化热计算、控制混凝土入模温度和冷却水循环等针对性措施对混凝土内部温度进行有效控制,使混凝土内部温度的变化在允许范围内就显得尤为重要。针对某特大桥(斜拉桥)主塔大体积混凝土承台施工的实际情况,从混凝土施工温度控制方面进行了分析和介绍,以为同类型大体积承台混凝土施工提供可资借鉴的参考。     

平塘特大桥中塔承台大体积混凝土温控技术

平塘特大桥为(249.5+2×550+249.5)m三塔双索面叠合梁斜拉桥,中塔承台于冬季施工,环境温度较低且天气变化剧烈、冷击效应明显。为避免在施工期间出现危害性裂缝,对承台大体积混凝土进行了温度控制。中塔承台分3次浇筑,施工过程中,采用了合理的混凝土配合比;对入模温度进行严格控制;在混凝土外部搭设保温棚,采用蒸汽养生等保温措施;内部设置了冷却水系统进行降温;表面、底面配制了防裂钢筋网。采用有限元软件MIDAS计算承台混凝土温度场和应力场,并在承台内部布置温度测点,对混凝土温度进行全程监测。结果表明:实测温度场的变化趋势与计算结果吻合较好,主要温度场和应力场指标均符合规范要求,大体积混凝土表面在整个浇筑养护期间均未出现明显有害裂缝。     

某斜拉桥承台大体积混凝土水化热分析

通过对某寒冷气温下施工的斜拉桥承台大体积混凝土水化热进行数值模拟和现场监测承台水化热温度,对比分析低温冷却水和长冷却管管长对承台水化热温度发展变化规律的影响。研究结果表明,综合考虑混凝土入模温度、混凝土配合比、外加剂、冷却管的管径和布置形式以及混凝土养护方式等因素,采用低温冷却水和长冷却管管长方案,能有效避免大体积混凝土水化热温度产生裂缝,可为同类大体积混凝土在寒冷气温下施工提供参考。     

缺水山区大体积混凝土温控技术

以贵州北盘江大桥3#主塔承台大体积混凝土施工为例,介绍了在水资源严重匮乏的贵州山区进行大体积混凝土温控施工的经验。通过对冷却水循环系统进行改进,对冷却水进行强制降温,使得冷却水得以回收利用,并采取优化混凝土配合比、控制混凝土浇筑温度以及混凝土表面保温养护等一系列措施,确保了大体积混凝土施工圆满成功。     

甜永高速公路桥梁大体积承台施工温控技术对比

裂缝是影响混凝土结构质量和耐久性的关键指标,其中大体积承台温度裂缝的控制一直是施工企业的重要目标。本文结合甘肃省甜永高速公路宁县段建设项目桥梁大体积承台施工实例,从配合比、施工、进度、质量、成本控制等方面对两种主要的大体积承台温控技术进行阐述对比,为类似的大体积承台施工提供借鉴经验。     

清云高速西江特大桥主塔承台大体积混凝土施工全过程温度控制方法

大跨径桥梁承台结构尺寸大,单次浇注混凝土方量大,为典型的大体积混凝土结构,施工中温度裂缝的产生将危害桥梁结构安全及耐久性。本文以清云高速公路西江特大桥2个主墩承台施工为依托,结合项目特点,针对大体积混凝土特征,对承台混凝土施工采用全过程温控,确保大体积混凝土不产生温度裂缝,保证了承台施工质量,为类似项目提供参考依据。     

大体积混凝土养护及温控施工方案研究

依托某大桥承台的大体积混凝土在10℃和20℃施工温度工况,对混凝土的内外温度及温差进行了计算,基于计算结果,给出了总体温控施工方案。结果表明:在10℃和20℃施工温度下,大体积混凝土施工内外温差均不大于25℃,采用合理厚度的泡沫板保温措施进行承台混凝土养护即可满足混凝土温控要求;建议采用安装冷却水管、埋设测温监控、控制混凝土浇筑和养护质量等方法来进行大体积混凝土的养护及温度控制。     

海上深水桥梁桩基大体积承台施工技术研究

大体积混凝土承台具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土用量多、工程条件和施工技术要求高等特点,除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外,还必须控制温度变形裂缝。海上深水桥梁基础大体积承台在此特点的基础上,受海洋环境的影响,其施工工况更加复杂化。本文依托平潭海峡大桥实体工程,提出了承台施工过程的主要施工工艺,对钢套箱施工、封底混凝土施工、大体积混凝土浇注及温控等关键技术进行了系统的研究,研究成果可以指导今后同类工程大体积承台混凝土的施工。     

禹门口黄河公路大桥大体积混凝土温控技术

通过对大体积混凝土产生裂缝的原因进行分析,结合禹门口黄河公路大桥主桥施工现场的实际情况和以往多个大体积混凝土项目的施工经验,提出了优化混凝土配合比初凝时间、对混凝土表面进行保温养护、控制混凝土浇筑温度等一系列措施。在第一个承台分层浇筑过程中,合理布置冷却水管,埋设测温元件,对整个施工过程进行全面监控,并整理分析测量数据,反馈施工过程中存在的问题,及时调整温控措施并运用到第二个承台施工中,有效控制了禹门口黄河公路大桥主桥大体积承台混凝土有害裂缝的产生。     

水化温升抑制剂在大体积混凝土中的应用

在传统大体积混凝土施工中采用冷却水管进行混凝土内部降温，达到內降外保的效果。采用混凝土水化热温升抑制剂，取消冷却水管，既可达到大体积混凝土温控要求，又可以减少冷却水管的投入。