鄂东长江公路大桥桥塔关键部位混凝土耐久性研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com鄂东长江公路大桥桥塔关键部位混凝土耐久性研究胡斯彦，常英，彭晓彬，贺鹏53鄂东长江公路大桥桥塔关键部位混凝土耐久性研究胡斯彦。常英，彭晓彬，贺鹏(湖北省交通规划设计院，湖北武汉430051)摘要：鄂东长江公路大桥主桥为主跨926m的混合梁斜拉桥，桥塔采用“风翎”式结构。为确保大桥lOO年的全寿命周期，对桥塔关键部位混凝土耐久性设计进行研究。通过优化桥塔构造、优化混凝土原材料配合比、在施工过程中对水化热进行控制、对施工顺序及间隔时间进行合理安排，有效地控制桥塔混凝土裂缝，为大桥运营期间的

2、良好耐久性提供了保障。关键词：斜拉桥；桥塔；混凝土；耐久性；设计；研究中图分类号：U448．27；U442．5文献标志码：A文章编号：1671—7767(2011)O4—0053—041引言当前工程结构设计方法正在由单纯的强度设计向重视耐久性设计转变，因此在桥梁设计中也需对桥梁耐久性问题进行研究并采取相应的措施，以延长结构的使用寿命，节省桥梁在运营期维修加固及养护的成本。影响桥梁混凝土耐久性的主要因素有：钢筋锈蚀、冻融、硫酸盐侵蚀和碱集料反应等。为确保混凝土具有高工作性、高抗渗性、优良体积稳定性和抗裂性，对混凝土的原材料

3、选购，配合比设计，混凝土拌和、浇筑、振捣、养护以及结构构造的优化等方面提出了要求。同时，防腐蚀措施的选择应根据构件的重要性、使用年限、所处的腐蚀环境、结构部位、施工可能性、维护方法以及防腐材料来源_(凶国器慷辑如一丰}鼙f一丰}辫导脒蜒辫一醐辑一等，经技术经济比较后确定。j．糍章f千}辫卜姐*堑11+趔尺寸单位：(a)北塔立面(b)南塔立面标高单位：m2工程概况图1桥塔构造示意鄂东长江公路大桥是沪蓉高速公路和大广高速桥塔是主桥能否经受百年风雨考验的关键部公路共用的跨越长江通道，大桥全寿命周期确定为位，应重视其耐久性设计，

4、并加强日常管养及监测，100年。大桥主跨为926m混合梁斜拉桥，桥塔采降低其病害发生频率。病害一旦发生，应及时维修用“凤翎”式结构[1(见图1)。南塔高236．5m，位于加固，使其不对桥梁寿命和服务水平产生影响。岸滩干处，承台的平面尺寸为42m×23．25m，高8m[2；北塔高242．5m，位于水中，承台平面尺寸为3桥塔承台大体积混凝土防裂42mX29．5m，高8m。承台均采用C40混凝土，为使桥塔承台的混凝土施工、养护更为方便，将桥塔承台以上部分的上塔柱，上、中塔柱连接段，中北塔承台顶标高定在15m，施工期间承台均在水

5、面塔柱，中、下塔柱连接段，下横梁和下塔柱均采用以下，可采用钢套箱围堰施工，外界条件较恒定；将C50混凝土。其中，中、下塔柱为普通钢筋混凝土结南塔承台顶标高定在21m，基本与地面线齐平，承构；上塔柱索塔锚固区内设置钢锚箱，为钢一混凝土台在开挖基坑中施工(见图2)，便于回填保温。组合结构；上、中塔柱连接段与下横梁为预应力混凝3．1混凝土原材料优选及配合比优化土结构。考虑大体积混凝土的施工要求，桥塔承台混凝收稿日期：2Ol1—03—04作者简介：胡斯彦(198O一)，男，工程师，2002年毕业于武汉理工大学交通土建专业与经济学

6、专业，工学、经济学双学士(E—mail：husiyan一2001@163．corn)。学兔兔www.xuetutu.com54世界桥梁2011年第4期北塔下塔柱尺寸由12．566mx7．706m变化到13．0m×8．51TI，下塔柱塔壁厚为1．8II1。4．1构造优化措施承台与下塔柱连接处混凝土截面刚度变化大，为使塔柱的力更均匀地传递给承台，截面刚度变化更均匀，并考虑整体造型及景观要求，在下塔柱设置了元宝形混凝土结构。为减少结构的次应力，元宝形混凝土块在横桥向轴线处设2cm断缝，其问填塞图2南塔承台施工现场橡胶止水带。元

7、宝形混凝土块与下塔柱按整体受力土降低了胶凝材料用量，以降低热强比，确保水化热考虑。绝热温升不超过规定的温控标准。严格控制混凝土经计算，下塔柱矩形断面的最不利拉应力位置的水灰比尽量接近最低水灰比，以提高混凝土的密出现在棱角处，为了分散应力、增加景观效果且有利实性，从而增强混凝土的抗腐蚀性能。于抗风，塔柱截面的4个角均设置1．5m×0．5ITI结合鄂东长江公路大桥的实地材料条件，工程的倒角。将优化后的下塔柱截面重新导入计算模型选择混凝土原材料为：水泥采用华新P·S32．5；粉后，其塔根部的应力状况较矩形截面塔柱有了一定煤灰采

8、用阳逻电厂I级灰；砂采用上巴河中砂，细度的改善，减小了混凝土开裂的风险。模数2．8；碎石采用5～25mm二级级配；外加剂采桥塔下塔柱采用节段浇筑法施工，因混凝土加用上海通广久产品。桥塔承台混凝土配合比见表1。载龄期差异较大，后续施工节段受前节段的约束而表1承台C35混凝土配合比kg／m。产生应力，在下塔柱中心线附近出