墩身混凝土侧压力理论计算与现场测试结果分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com墩身混凝土侧压力理论计算与现场测试结果分析李陆平，王吉连，田湖南47墩身混凝土侧压力理论计算与现场测试结果分析李陆平1，王吉连1。田湖南2(1．中铁大桥局汉宜铁路项目经理部，湖北武汉430040；2．中铁大桥局集团桥科院有限公司，湖北武汉430034)摘要：通过对某桥185号墩身混凝土侧压力的现场测试，发现实测混凝土最大侧压力约为按照公路规范理论计算值的2．8倍。在分析国内、外有关混凝土侧压力计算公式后，建议高墩采用泵送高性能混凝土一次灌注到顶时，为防止出现墩身“爆模”事故，墩身混凝土侧压力标准值取值中应偏于安全

2、地将混凝土初凝时间内的灌注高度按静水压力公式进行计算；模板设计时应考虑截面几何形状的影响。并且，在施工过程中，除加强对墩身拉杆、螺栓连接和焊缝进行检查外，还应将混凝土的初凝时间、灌注速度、坍落度等严格控制在计算限定的范围内。对于高性能混凝土侧压力计算公式，应进行更多的试验和研究。关键词：高性能混凝土；模板；侧压力；压力测试；计算；分析中图分类号：U445．559文献标志码：A文章编号：1671—7767(2010)04—0047—041引言其压力面与模板平行，距模板约5cm；监测混凝土近几年来，全国多处工地发生了墩身“爆模”事竖向压力的压力盒埋设在

3、混凝土中，固定于冷却水管故，墩身模板垮塌主要是混凝土的侧压力超过模板上，压力盒水平放置。压力盒布设示意如图1所示。或者拉杆、连接螺栓等的容许承载能力所致。通常模板(含拉杆、连接螺栓)加工制造前都进行了结构设计，模板(含拉杆、连接螺栓)等在理论计算上是能满足受力要求的，为找出“爆模”产生的原因，有必要对墩身混凝土产生的侧压力进行现场测试，并与规范理论计算值进行对比分析。2墩身参数及混凝土压力测试方案2．1墩身基本参数压力盒2一t选择某桥185号墩身进行混凝土压力测试。墩厂■)高8．8m，墩身坡比为27：1，墩身最底端长9．8m、／＼◇压力盒3一i温月

4、f＼压力盒1一l宽3．5m，圆弧段R一1．75m。墩身采用C30混凝压力盒3一i土，设计上没有配置钢筋(素混凝土)，混凝土理论方＼量为262m3。模板采用钢模，内部设冷却水管。L———————塑生——————一单位：cm2．2压力测试方案图1压力盒布设示意现浇混凝土压力监测的主要设备是压力盒，压力盒采用标准双膜结构，体内充填不含气体的专用3现场测试及结果分析介质，测试精度高。为了减少混凝土凝固过程中温3．1现场测试度变化对压力传感器数据的影响，在压力传感器旁墩身混凝土采取泵送入模方式，倾倒高度控制边埋设温度计，对压力盒进行温度补偿。在1．5m以内，

5、并采用内部插入式振动器振捣。混压力盒沿桥墩高度方向埋设4层，每层3个，其凝土自2009年11月2日上午11：40开始浇注，11中2个监测侧向压力(圆弧段上为压力盒1一i、平直月3日05：32结束，历时18h。其中11月2日晚上段上为压力盒2一i)、1个监测竖向压力(压力盒3一21时左右因为搅拌站机械故障暂停浇注混凝土约4i)。监测混凝土侧压力的压力盒与冷却水管连接，h(此时已灌注的高度为5．2m)，至次日凌晨1时许收稿日期：2010—06—23作者简介：李陆平(1978一)，男，工程师，2001年毕业于西南交通大学土木工程专业，工学学士(E—mai

6、l：lupingli@163．corn)。学兔兔www.xuetutu.com48世界桥梁2010年第4期恢复浇注。墩身混凝土平均灌注速度为0．6m／h。土已经开始凝结，但是上部浇注混凝土仍然能够影通过对混凝土现场测试，其坍落度平均值为响到桥墩圆弧段的侧压力。16．0cm，入模温度为17．5℃，含气量为3．4％，初凝时间为4h50min(墩身混凝土的初凝时间不必4侧压力理论计算设计得很大)，终凝时间为5h40min。4．1采用《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》3．2测试结果计算根据中铁大桥局集团桥科院有限公司的测试结根据《客货共线铁路桥涵工程施工

7、技术指南》果，在墩身高2．7m处混凝土侧压力最大，监测到(以下简称“铁路施工技术指南”)P94公式，当采用的墩高2．7m处压力值与时间关系如图2所示。内部振捣器，混凝土的浇注速度在6m／h以下时，160—*侧压力1(压力盒1—3测值)新浇注的普通混凝土对模板侧面压力的标准值按以140+侧压力2(压力盒2—3测值)下公式计算[1]：120——一竖向压力(压力盒3-3测值)中断浇注段P。。。一K7h(1)蛊100墅塑塑堡璺——_，杂80式中各参数含义见参考文献[1]。出60P恢复浇注段；根据公式(1)计算出P⋯一30．7kPa。考虑混4020凝土振捣时

8、对侧面模板产生的荷载为4．0kPa，倾倒混凝土时冲击产生的水平荷载2．0kPa，理论计2468101214161820时间