马鞍山大桥塔座大体积混凝土隐式榫头防裂新技术.pdf

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1、公路2013年5月第5期HIGHWAYMay．2013No．5文章编号：0451-0712(2013)05-0039-04中图分类号：U445．57文献标识码：A马鞍山大桥塔座大体积混凝土隐式榫头防裂新技术刘可心，邓波，(1．中交武汉港湾工程设计研究院有限公司武汉市430040；2．长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室武汉市430040)摘要：马鞍山大桥主塔塔座混凝土强度等级高、胶材用量大、绝热温升高、温度裂缝控制困难。针对大桥主塔塔座的施工特点，在仿真计算的基础上，采用优化混凝土配合比、隐式榫头结构设计，布设冷却水管、加强养护等温度控制措施，并进行现场温度监控。经现场检查，大

2、体积混凝土未出现有害温度裂缝，达到了预期的控裂效果。关键词：马鞍山大桥；塔座；大体积混凝土；温度裂缝；温度控制；榫头；现场监控1工程概述一般塔座结构，在承台和塔座之间截面变化交马鞍山长江公路大桥位于安徽省东部，起自巢湖界处容易出现应力集中导致开裂，为避免这种情况市和县姥桥镇省道206，跨江后进入马鞍山市，终点止采取类似榫头的分块浇筑方式。一般工程有预先浇于马鞍山市当涂县牛路口，路线全长约36．14km。筑一定高度的混凝土，即榫头，以避开截面变化应力其中跨江主体工程长11km，主桥桥型方案为主跨集中区域的做法，但是往往出现接头色差的问题。2×1080ITI三塔两跨悬索桥。桥跨布置为

3、360m+本工程尝试了设置隐式榫头的方法，即预先浇筑一1080m+1080m+360m：28801TI，主桥净宽部分芯部混凝土，将榫头隐藏在混凝土结构内部，以331TI，设计车速100km／h。其主塔塔座为棱台形结期达到同样的效果。以马鞍山大桥主墩承台塔座结构，混凝土强度等级为C5O，平面尺寸从14ITI×构建立有限元剖分模型进行计算比较增加榫头的分18Irl过渡到101TI×14ITI，厚3121，单个塔座混凝土块方式的温度应力情况，如图l所示。方量为7721TI。。该塔座属于大体积混凝土结构，其温度裂缝控制存在以下难点：(1)混凝土强度等级高，胶材用量大，放热速率快，混凝土水

4、化热温升高；(2)计划浇筑时间在2月～3月，江面风速大、环境温度低，内表温差控制难度大；(3)为保证结构整体性，塔座要求一次性浇筑，控温难度大。为避免出现有害温度裂缝，对该大体积混凝土温度裂缝控制进行了研究和现场监控。2温度裂缝控制方案设计图1马鞍山大桥主墩承台塔座有限元模型根据塔座混凝土的结构特点，采用大体积混凝土有限元计算方法[1模拟实际施工过程进行仿真计计算比较在相同条件下，塔座不设榫头、设全截算。计算时考虑混凝土浇筑温度、混凝土水化热的面榫头、设隐式榫头等3种工况的温度应力分布情放热规律、养护方式、冷却水管降温、外界气温变化、混况，榫头结构和承台一起浇筑成型，高度为0．5

5、1TI，凝土弹性模量变化以及混凝土徐变等复杂影响因素。如图2所示。收稿日期：2012—08—14一42一公路2013年第5期表4塔座混凝土内部最高温度及u最。／大毯赠内表温差5结语uo，雠赠如∞如加：2m0如∞如加：2m0最高最高温度最高最大平均浇筑马鞍山长江大桥塔座大体积混凝土温控监测历温度出现时间断面均温内表温差温度时一周左右，在各方共同努力下，严格按温控措施的47．1℃56h43．7℃16．7℃12．1℃要求进行，温控措施实施情况较好。从监测结果来看，温度监测结果与计算较为吻合，峰值温度和内表一测点1一测点2一一测点3测点4—一测点5温差均在温控标准范围内。从现场情况来看，

6、未出一测点6⋯’j燹《点7～钡lJ

7、8⋯一澳《点9现有害温度裂缝，达到了预期的温控目标。_■■■在该塔座温控中获得的经验总结如下。妻：：：：．(1)根据该塔座的结构特点，在塔座大体积混凝攒—■一—0土仿真应力计算基础上制定了相应的温控标准和可，行、有效的温控措施。(2)浇筑温度的控制措施和混凝土的养护工作050100150200250有效，有效地控制了塔座混凝土的内表温差。时间，l(a)塔座测点温度一时间过程线(3)及时通冷却水，冷却水管设置分水器、水闸，—一并派专人负责，大大提高了冷却水的效率，冷却水消最高温度点—一气温一～断面均温一内表温差峰效果良好。(4)隐式榫头结构具有降

8、低混凝土最高温度、改善变截面应力集中的作用；同时，因为处于结构内部，在外观方面避免了接头色差，可采用快易收口网模板支模，免除混凝土表面凿毛，不影响施工工期。O50100150200250时间／h参考文献：(b)塔座测点断面均温与内表温差[1]朱伯芳．大体积混凝土温度应力与温度控制[M]．北京：中国电力出版社，1999．图5塔座混凝土测温情况[2]王铁梦．工程结构裂缝控制[M]．北京：中国建筑工业出版社，2004．NewCracksControlTechnologywithImpl