罗元成
贵州路桥集团有限公司 贵州 贵阳 550081
摘要:贵州省六盘水至威宁高速公路第十五合同段李子沟特大桥位于威宁县观风海镇李子沟村,桥址区海拔2200~2300米之间,是贵州省高速公路海拔最高的连续刚构桥。主桥上部结构为预应力连续刚构桥,六盘水岸引桥为现浇箱梁,昭通岸引桥为装配式预应力混凝土连续T梁(先简支后连续),桥梁宽度为2×净11.25米,全桥跨径组合为,左线:4×40+2×(3×40)+(90+3×170+90)+3×(3×40)米=1450米,桥梁全长1462米;右线:4×40+2×(3×40)+(90+3×170+90)+2×(4×40)米=1410米,桥梁全长1422米;左线桥起点桩号ZK124+319,终点桩号ZK125+781;右线桥起点桩号K124+319,终点桩号K125+741。桥梁下部结构 10、15 号桥墩为主引桥过渡墩,采用带盖梁的空心墩,P11、P12、P13、P14 为主桥双薄壁空心固结墩,桥台均采用重力式 U 形桥台,全桥桩基均采用摩擦桩。
关键词:大体积 混凝土 温度控制 措施
导言:根据现场实际施工情况以及施工资源配置,P14墩承台为李子沟特大桥首个施工的大体积承台,P14墩基础设计为20根桩径2.5米、桩长40米的群桩基础,承台尺寸为30*23.5*6米,混凝土方量4230立方米,墩高97米。计划于2016年11月下旬施工,此时威宁地区已经处于冬季施工时期。主要施工难点一是保温、防裂难度大,承台混凝土方量大,施工过程中及养护过程中承台保温、防裂难度大。二是物质保障措施难度大,承台施工所需材料较多,钢筋、砼所用砂石料多,这对项目砂石料场、拌合站、钢筋加工棚的产能提出了更高的要求。
混凝土的内部温度取决与它本身贮存的热能。在一般情况下,浇筑后混凝土的温度与外界环境有温差存在,新浇筑混凝土与周围环境之间产生热能交换,混凝土内部温度是入模温度、水泥水化热引起的绝对温度与混凝土浇筑后的散热温度三者的叠加,其变化规律是由低到高,又由高到低。为此,施工单位经过周密筹划,编制专项施工方案并邀请贵州省内桥梁专家进行评审,总所周知,大体积承台施工温控措施是主要质量控制项目。为保证施工质量,施工单位主要从几个方面进行控制。
一是超前谋划,优化资源配置。
项目策划时,考虑到主桥浇筑混凝土方量大,项目拌合站配置为2台HZS180型拌合设备,理论每小时可生产360m3砼,实际每小时可生产240m3,确保了浇筑主墩时拌合站搅拌混凝土速度。其他设备项目也综合考虑,特别是对臂架泵的配置。在P14墩承台浇筑之前,项目召开专题会议,一是部署承台浇筑所需资源配置,确保水泥、骨料等供应;二是再次对现场管理人员进行交底;三是对现场设备维护和后勤管理进行布置;四是拟定应急措施。
二是优化混凝土配合比。
项目针对大体积混凝土专门进行配合设计,为确保降低混凝土浇筑后水化热,降低水胶比,增加粉煤灰等掺合料用量,尽可能减少水泥用量。
三是浇筑过程中严格按照规范及方案进行。
采用三台臂架泵进行混凝土浇筑,浇筑从2016年11月23日下午开始,历时34小时浇筑完成。混凝土采用水平分层浇筑法,每层浇筑厚度为50cm,由横向起点端推进浇筑至另端,为保证第二层浇筑在第一层初凝前浇筑,尽可能缩短间歇时间,层间最长的间歇时间不应大于砼的初凝时间。由于气温较低,对拌合用水进行加热,模板外按照一层保温层。
四是制定温控监测方案并严格执行。
温度监控的目标是使大体积混凝土内外部的温度变化按照理想的方向发展,防止温度不可控造成混凝土裂缝或把温度产生的裂缝控制在规范标准允许的范围内。其主要包括以下几部分:一、降低混凝土的水化热最高温度和温度升高的速度;二、控制表面和内部温差,使之允许范围内,使混凝土内部温度差异尽可能一致;三、控制相邻浇筑层的温差,防止相邻浇筑混凝土出现冷缝;四、降低混凝土温度降低的速度,确保不会出现冷击。由于承台是对称的,四周温度场基本一致,本承台选择其中四分之一进行温度场的监控。混凝土水化热拟采用埋入式温度传感器进行温度监测,温度传感器测温精度为±0.1℃。14号墩承台高6m,埋入承台的温度传感器共分4层布置,每层设置10个测点,温度传感器布置如图:
本成本监控时间为承台浇筑时计算15天内完成。监控期间根据混凝土内外温度变化适时调整温度监控频率,用以指导现场温度控制。根据混凝土水化热特性,混凝土水化热会在混凝土浇筑72校内基本释放完成,48~72小时之间其内部温度达到最大值,达到最大值后逐步降温。因此,本桥承台水化热监测频率拟按如下原则实施:浇筑完成后72小时内:每4个小时进行一次温度监测并记录归档;待混凝土温升到最大值后:每天进行3此温度监测并记录归档;混凝土内部温度下降均匀后:每天进行2此温度监测并记录归档。监测的数据主要包括:冷却管进水口温度,冷气管出水口温度,温度传感器的温度,现场温度,混凝土表面四周的温度。
五是严格进行温度监控和控制。
本桥承台温度控制的目标,承台内部和外部温差不大于25℃,承台混凝土温度降低的速度不大于2℃/d,采用适当措施使混凝土入模温度不大于20℃,冷却水管进出水温差:不宜大于25℃。混凝土浇筑完成后项目主要以“内降外保”的原则进行温度控制,通过埋设的测温元件,随时了解混凝土内部温度变化情况,根据所测温度变化情况,采取加密循环冷却水管布置,以循环水流速控制砼内部温度。混凝土表面全部铺设一层保温层,确保混凝土表面温度。
结语
通过以上一系列措施,最终确保了李子沟特大桥P14墩承台顺利浇筑,通过观测,混凝土内部最高温度72°C,确保了大体积混凝土浇筑质量。以为后续几个主墩承台浇筑奠定了基础。