《板石溝高架橋科研成果匯報(bào).pptx》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《板石溝高架橋科研成果匯報(bào).pptx（96頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

板石溝高架橋連續(xù)鋼構(gòu)現(xiàn)澆段施工技術(shù),華北公司圖琿項(xiàng)目部2010年12月,匯報(bào)材料,,工程概況,工程概況,尊敬的各位評(píng)委，各位領(lǐng)導(dǎo)：,大家下午好！現(xiàn)在由我把《板石溝高架橋連續(xù)鋼構(gòu)現(xiàn)澆段施工技術(shù)》進(jìn)行匯報(bào)，請(qǐng)予審核！,,圖們至琿春高速公路起點(diǎn)位于延吉至圖們段高速公路終點(diǎn)處，與延吉至圖們高速公路順接，至本路段終點(diǎn)琿春市板石鄉(xiāng)西炮臺(tái)附近，與琿春至圈河口岸公路相接。路線全長(zhǎng)左幅62.731公里，右幅62.726公里。由我公司施工的02合同段起點(diǎn)樁號(hào)為K352+800，終點(diǎn)樁號(hào)為K369+700,全長(zhǎng)16.87597Km。工程項(xiàng)目主要有東南里隧道、黃家店隧道、板石隧道、涼水服務(wù)區(qū)、涼水互通、石頭河大橋、黃家店溝高架橋、板石溝高架橋、羊草甸子溝高架橋、小橋1座、涵洞30道、通道4道、改河改路及路基挖方149.1819萬(wàn)方，填方197.536萬(wàn)方、瀝青路面37.1957萬(wàn)平方米等。,工程總體概況,,板石溝高架橋?yàn)殡p幅分離式橋，左幅跨徑（130+440）+（80+120+80）米，橋梁全長(zhǎng)479.02米，位于直線與半徑R=2950米的左偏圓曲線內(nèi)；右幅跨徑（340）+（80+120+80）米，橋梁全長(zhǎng)405.42米，位于直線與半徑R=2500米的左偏圓曲線內(nèi)。上部結(jié)構(gòu)主橋?yàn)?0+120+80米預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)主橋主墩為雙薄壁墩，與主梁固結(jié)；主橋邊墩為2.21.9米雙柱墩。板石溝高架橋目前為東北第一高橋，墩身最高達(dá)70.6米，溝底距橋面高達(dá)103米；主跨跨度在吉林省已建成的同類橋梁工程中跨度最大，被業(yè)主列為全線重點(diǎn)控制工程。,板石溝高架橋概況,,●荷載等級(jí)：公路—Ⅰ級(jí)?！裨O(shè)計(jì)洪水頻率：1/100?！駱蛄簝魧挘涸摌蛭挥诜址坊温鋬?nèi)，單幅橋梁全寬：0.65米+凈10.95米+0.65米=12.25米?！駱蛎鏅M披：?jiǎn)蜗驒M坡2.0%?！窨拐鸬燃?jí)：根據(jù)國(guó)家地震局和建設(shè)部發(fā)布的《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（2002年）和吉林省《吉林省地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》，本橋位于基本烈度Ⅵ度區(qū)（0.05g），按照《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ004-89）進(jìn)行設(shè)防?！衲途眯裕簶蚝Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為100年，所處地區(qū)環(huán)境類別為Ⅱ類，結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土最大氯離子含量0.06%，最小水泥用量350Kg/m3,最低混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50，特大橋和大橋混凝土中最大堿含量不宜大于1.8Kg/m3。,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),,板石溝高架橋縱斷面布置,,主橋橫斷面為兩幅分離的單箱單室箱梁，單幅箱梁全寬12.25米，橋面橫披由箱梁頂板自傾形成。箱梁縱向?yàn)樽兘孛妫鞫斩枕斕幭淞毫焊?.00米，跨中及邊跨支點(diǎn)處箱梁梁高2.80米。1~11號(hào)塊及0#塊部分箱梁梁高按1.8次冪拋物線變化，其余箱梁梁高為等高度。箱梁0#塊長(zhǎng)度為12米，懸澆段長(zhǎng)度52.5米，共分12塊，每塊長(zhǎng)度3.75米或4.5米，中孔合攏段長(zhǎng)度3.0米，邊孔合攏段長(zhǎng)度1.5米，邊孔現(xiàn)澆段長(zhǎng)度19.92米。箱梁除臺(tái)頂設(shè)置橫隔板外，邊孔、中孔合攏段各設(shè)置一塊橫隔板。,主橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,主橋箱梁設(shè)置縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力?？v向預(yù)應(yīng)力采用7φs15.20、12φs15.20鋼絞線束；橫向預(yù)應(yīng)力鋼束基本布置間距為0.75米，采用3φs15.20鋼絞線束；豎向預(yù)應(yīng)力布置間距為0.5~1.0米，采用JL25精軋螺紋鋼筋；隔板橫豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋均采用JL25精軋螺紋鋼筋。,板石溝高架橋橫斷面布置,板石溝高架橋共4個(gè)主墩，最高墩為70.6米，均采用9根φ1.8m群樁+承臺(tái)基礎(chǔ)，最大設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為29米，承臺(tái)高3米。主橋主墩為雙薄壁墩，與主梁固結(jié)；主墩雙肢間每23~25米設(shè)一道橫系梁。主橋邊墩為2.21.9米雙柱墩，引橋橋墩為雙圓柱墩。,主橋下部結(jié)構(gòu),施工情況及特點(diǎn),1.菱形掛籃懸澆施工板石溝高架橋的梁部施工共分4個(gè)T構(gòu)同時(shí)進(jìn)行，其0#段砼體積達(dá)324m3，分二次澆筑完成，在墩內(nèi)安裝托架預(yù)埋件，將托架臨時(shí)錨固在墩壁上進(jìn)行施工；懸臂節(jié)段1#～12#節(jié)段采用掛籃現(xiàn)澆施工，合攏段采用吊架施工。2.邊跨現(xiàn)澆段支架施工邊跨現(xiàn)澆段施工是板石溝高架橋的重難點(diǎn)控制性工程。邊孔現(xiàn)澆段長(zhǎng)度19.92米，采用螺旋鋼管框架式支架澆筑。圖們（起點(diǎn)）側(cè)邊跨現(xiàn)澆段位置較高，最高達(dá)46.6米；琿春（終點(diǎn)）側(cè)邊跨現(xiàn)澆段位于約50陡坡上，縱向高差最高達(dá)25.1米。,,板石溝高架橋連續(xù)剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆段施工，經(jīng)項(xiàng)目部技術(shù)人員的技術(shù)攻關(guān)，并邀請(qǐng)有關(guān)專家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，右幅邊跨現(xiàn)澆段于2009年10月6日澆筑完成，中跨于2009年10月28日順利合攏。左幅邊跨現(xiàn)澆段于2010年5月28日澆筑完成，中跨于2010年6月18日順利合攏，施工監(jiān)測(cè)監(jiān)控工作于2010年9月10日完成。主要研究?jī)?nèi)容如下：,主要研究?jī)?nèi)容,,一、高凈空、陡坡段連續(xù)剛構(gòu)長(zhǎng)大現(xiàn)澆段支架選型與設(shè)計(jì)研究二、連續(xù)剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆段支架監(jiān)控與受力狀態(tài)研究三、連續(xù)剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆段支架預(yù)壓技術(shù)四、連續(xù)剛構(gòu)高性能泵送混凝土設(shè)計(jì)與機(jī)械配套研究,主要內(nèi)容,,一、高凈空、陡坡段連續(xù)剛構(gòu)長(zhǎng)大現(xiàn)澆段支架選型與設(shè)計(jì)研究,,1、主要研究?jī)?nèi)容,板石溝高架橋不僅有高達(dá)46.6米的左幅第六跨連續(xù)剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆段，而且有位于隧道口陡坡上左幅第八跨、右幅第六跨連續(xù)剛構(gòu)現(xiàn)澆段。通過(guò)科技攻關(guān)，我們?cè)O(shè)計(jì)出了適應(yīng)于高凈空及陡坡段的螺旋鋼管框架式支架體系，確保其強(qiáng)度及穩(wěn)定性滿足規(guī)范要求。選用科學(xué)、合理的地基加固方案，確?，F(xiàn)澆段支架基礎(chǔ)滿足承載力要求。螺旋鋼管框架式支架體系，具有造價(jià)低、工效高、適應(yīng)不同地形等優(yōu)點(diǎn)，節(jié)省了投資，實(shí)用性較強(qiáng)，取得了重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。,,,九華山山體隧道縱斷面示意圖,左幅第6跨現(xiàn)澆段支架，高46.6米,左幅第8跨現(xiàn)澆段支架位于50陡坡上，縱向高差25.1米。,,,,右幅第6跨現(xiàn)澆段支架位于約50陡坡上，縱向高差23.56米。,右幅第4跨現(xiàn)澆段支架，高29.43米。,,●安全的原則在計(jì)算荷載作用下，按受力程序驗(yàn)算其強(qiáng)度和穩(wěn)定性；●結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作、裝拆方便；●經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則。,支架設(shè)計(jì)原則,,,一、支架的設(shè)計(jì)，按《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ025）和《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。二、設(shè)計(jì)荷載考慮如下：（1）模板、支架自重；（2）新澆鋼筋混凝土的重力；（3）施工人員和施工材料、機(jī)具等行走運(yùn)輸或堆放的何載；（4）其他可能產(chǎn)生的荷載。,支架設(shè)計(jì)荷載,,一、邊孔現(xiàn)澆段長(zhǎng)度19.92米，圖們側(cè)邊跨現(xiàn)澆段左幅位置最高，達(dá)46.6米，右幅29.43米；琿春側(cè)邊跨現(xiàn)澆段位于陡坡上，左幅縱向高差達(dá)25.1米，右幅23.56米?，F(xiàn)澆段橫斷面為單箱單室箱梁，單幅箱梁全寬12.25米，橋面橫披由箱梁頂板自傾形成。箱梁縱向?yàn)樽兘孛?，箱梁梁?.80米。二、邊孔現(xiàn)澆段鋼筋混凝土165.87m3，重431.26T。,現(xiàn)澆段基本概況,,橋梁混凝土現(xiàn)澆施工，國(guó)內(nèi)通行的支架方案有以下幾種：鋼管滿堂支架法（如普通鋼管腳手架、北京安得固腳手架）、門式支架法（如軍用墩結(jié)合軍用梁門式支架法、螺旋鋼管結(jié)合軍用梁門式支架法）、螺旋鋼管結(jié)合工字鋼梁框架式支架法、移動(dòng)模架法、掛藍(lán)懸臂澆筑法等。鋼管滿堂支架法：適用于橋梁較低、地形較平坦、基礎(chǔ)較好的橋梁現(xiàn)澆施工。鋼管滿堂支架法施工方便，應(yīng)用廣泛。門式支架法：適用于橋梁較高、不影響河流通航、車輛通行的橋梁現(xiàn)澆施工。軍用墩、軍用梁為戰(zhàn)備物資，分節(jié)拼裝，快速方便。缺點(diǎn)是重量大，成本高。,現(xiàn)澆段支架方案分析與對(duì)比1、國(guó)內(nèi)通行的支架方案種類及適用范圍,掛藍(lán)懸臂澆筑法：適用于大跨度、高凈空橋梁剛構(gòu)懸澆施工，目前已廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、市政等各領(lǐng)域橋梁施工。移動(dòng)模架法：適用于現(xiàn)場(chǎng)澆灌大型多跨簡(jiǎn)支或連續(xù)箱梁。移動(dòng)模架造價(jià)高，常用于多跨特大鐵路橋梁施工。螺旋鋼管結(jié)合工字鋼梁框架式支架法：螺旋鋼管作為一種輕型材料，廣泛應(yīng)用于橋梁棧橋及施工平臺(tái)鋼管樁施工。作為搭設(shè)支架材料，目前應(yīng)用還不算廣泛。螺旋鋼管配合工字鋼梁框架式支架，基礎(chǔ)處理較少，適用于地形復(fù)雜、凈空較高的橋梁現(xiàn)澆施工。,2、板石溝高架橋邊孔現(xiàn)澆段特點(diǎn),●邊孔現(xiàn)澆段長(zhǎng)度較長(zhǎng)一般情況下，連續(xù)鋼構(gòu)現(xiàn)澆段在10米之內(nèi)，板石溝高架橋連續(xù)鋼構(gòu)現(xiàn)澆段長(zhǎng)19.92米?！襁吙赚F(xiàn)澆段較高板石溝高架橋連續(xù)鋼構(gòu)左幅6#邊跨現(xiàn)澆段高度達(dá)46.6米，右幅4#現(xiàn)澆段達(dá)29.43米.●坡度極陡，地形條件惡劣板石溝高架橋左幅8#、右幅6#邊跨現(xiàn)澆段位于隧道口下陡坡上。左幅8#現(xiàn)澆段縱向高差達(dá)25.1米，右幅6#邊跨現(xiàn)澆段縱向高差達(dá)23.56米，坡度約50。,3、支架方案的選擇,根據(jù)板石溝高架橋連續(xù)剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆段以上特點(diǎn)，鋼管滿堂支架法、掛藍(lán)懸臂澆筑法、移動(dòng)模架法不適合本工程施工。門式支架法采用軍用墩、軍用梁搭設(shè)，重量大，成本高，且軍用墩、軍用梁為戰(zhàn)備物資，不宜籌集。螺旋鋼管結(jié)合工字鋼梁框架式支架法適用于凈空較高、地形復(fù)雜地區(qū)支架搭設(shè)施工，且螺旋鋼管、工字鋼等物資較易籌集，成本適中，經(jīng)研究決定采用螺旋鋼管結(jié)合工字鋼梁框架式支架法施工。,框架式支架設(shè)計(jì)方案1、總體設(shè)計(jì)方案,根據(jù)板石溝高架橋大跨徑、高凈空、陡坡地形施工的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，連續(xù)剛構(gòu)現(xiàn)澆段采用螺旋鋼管框架式支架施工方案。支架體系由樁基礎(chǔ)（擴(kuò)大基礎(chǔ)）、螺旋鋼管立柱、角鋼聯(lián)系桿件、工字鋼橫梁、工字鋼縱梁及調(diào)平鋼楔組成。鋼管立柱通過(guò)預(yù)埋螺栓與法蘭盤連接在一起，直接作用在樁基或樁基系梁上。鋼管立柱間采用聯(lián)結(jié)系角鋼L125連接成整體。梁分為橫梁和縱梁。橫梁采用采用雙肢36a工字鋼，單根長(zhǎng)度12.25米，與立柱法蘭盤焊接；縱梁采用36a工字鋼，放在橫梁之上，橋軸線方向一致，縱梁間采用Φ22螺紋鋼焊接連接，間距1.2~1.5米。在現(xiàn)澆段施工中，支架的關(guān)鍵指標(biāo)之一是標(biāo)高的控制。標(biāo)高的精調(diào)采用鋼鍥進(jìn)行，同時(shí)兼作卸落設(shè)備。,,（1）基礎(chǔ)：左幅6#、左幅8#、右幅6#現(xiàn)澆段采用C25混凝土樁基礎(chǔ)，左幅6#采用Φ150cm，其余采用Φ130cm。為增強(qiáng)其穩(wěn)定性，C25混凝土樁設(shè)置系梁進(jìn)行連接。右幅4#現(xiàn)澆直線段位于持力層較好、地勢(shì)較平坦的地基上，直接采用C25混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)。（2）鋼管立柱：采用Φ63012mm螺旋鋼管，材質(zhì)為Q235鋼，節(jié)間采用法蘭盤連接。鋼管間采用L12510mm等邊角鋼系桿連接，以增強(qiáng)其穩(wěn)定性；（3）橫梁：采用雙肢36a工字鋼，單根長(zhǎng)度12.25米；（4）縱梁：采用36a工字鋼；高度采用鋼鍥調(diào)節(jié)。現(xiàn)澆段支架設(shè)計(jì)見(jiàn)下頁(yè)。,2、支架各部設(shè)計(jì)方案,板石溝高架橋左幅6號(hào)現(xiàn)澆段支架設(shè)計(jì),,,板石溝高架橋左幅8號(hào)現(xiàn)澆段支架設(shè)計(jì),板石溝高架橋右幅4號(hào)現(xiàn)澆段支架設(shè)計(jì),,板石溝高架橋右幅6號(hào)現(xiàn)澆段支架設(shè)計(jì),,支架模型建立及驗(yàn)算,1、工字鋼橫梁模型建立及驗(yàn)算,橫梁采用12.25米長(zhǎng)雙肢I(xiàn)36a工字鋼，放置在螺旋鋼管立柱之上，縱梁以下，主要承受由縱梁傳遞的壓力。工字鋼的橫梁模型的建立：取其中一根工字鋼，加最不利的荷載。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,用Midas2006建立模型如下圖所示：,,由模型可以看出整個(gè)現(xiàn)澆段的重量主要通過(guò)橫梁傳到下方的鋼管立柱承受。鋼橫梁的應(yīng)力較小。具體應(yīng)力如下圖所示：,,由圖可知其最大應(yīng)力167.1MPa＜【σ】=170MPa，強(qiáng)度滿足要求。,,最大變形位于跨中位置，fmax=8.7mm,小于【f】=L/400=13.5mm。I36a鋼橫梁撓度滿足要求。,鋼橫梁的變形如下圖所示:,,因左幅6號(hào)現(xiàn)澆段最高，支架計(jì)算取左幅6號(hào)現(xiàn)澆段進(jìn)行計(jì)算，用Midas2006建模，將現(xiàn)澆段的自重及工字鋼的自重，按結(jié)構(gòu)以節(jié)點(diǎn)力的形式分配給各個(gè)鋼管立柱。2.1鋼管立柱建模角鋼連接為桁架單元，鋼管為梁?jiǎn)卧?。具體模型如右圖：,：,2、鋼管支架模型建立及驗(yàn)算,,2.2鋼管變形計(jì)算,經(jīng)過(guò)計(jì)算其變形如下圖所示，其中鋼管頂部的位移最大為7.5mm。,,梁?jiǎn)卧膽?yīng)力圖形如圖所示，其中最大的應(yīng)力為-44.3Mpa，小于其容許應(yīng)力值170Mpa，鋼管受力是安全的。各個(gè)鋼管對(duì)于樁基礎(chǔ)的反力最大為899.3KN。,2.3鋼管應(yīng)力計(jì)算,,桁架單元的應(yīng)力如右圖示，其中最大的應(yīng)力為-13.1Mpa，小于其容許應(yīng)力值170Mpa，系桿是安全的。,2.4角鋼系桿應(yīng)力計(jì)算,,2.5支架穩(wěn)定性驗(yàn)算,支架穩(wěn)定性問(wèn)題，實(shí)質(zhì)來(lái)說(shuō)是鋼管立柱框架穩(wěn)定問(wèn)題。鋼管立柱屬于軸向受壓桿件，當(dāng)細(xì)長(zhǎng)壓桿所受壓力達(dá)到臨界值時(shí)，橫截面上的應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于材料的允許應(yīng)力值時(shí)，就會(huì)突然變彎，在某薄弱環(huán)節(jié)處被折斷。鋼管立柱采用法蘭盤與基礎(chǔ)間預(yù)埋螺栓連接，鋼管立柱間采用L12510mm角鋼連接，形成穩(wěn)定的空間框架結(jié)構(gòu)。左幅6#現(xiàn)澆段位置最高，立柱高為40.92米，右幅4#現(xiàn)澆段立柱高為30.26米，左幅8#現(xiàn)澆段立柱最高為19.71米，右幅6#現(xiàn)澆段立柱最高為19.91米。對(duì)左幅6#現(xiàn)澆段立柱進(jìn)行驗(yàn)算，如經(jīng)驗(yàn)算左幅6#現(xiàn)澆段立柱穩(wěn)定性滿足要求，右幅4#現(xiàn)澆段、左幅8#和右幅6#現(xiàn)澆段立柱穩(wěn)定性也滿足要求。,對(duì)于鋼管的穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)，其屈曲模態(tài)中最危險(xiǎn)的如圖所示。其穩(wěn)定系數(shù)為32，大于規(guī)范的規(guī)定1.3，支架是安全的。,,2.6樁基礎(chǔ)受力計(jì)算,左幅5#現(xiàn)澆段采用Φ150cmC25混凝土樁基礎(chǔ)，S=3.14*1.52/4=1.766m2σmax=N/A=899.3/1.766=0.509MPa左幅8#、右幅6#現(xiàn)澆段采用Φ130cmC25混凝土樁基礎(chǔ)S=3.14*1.32/4=1.327m2σmax=N/A=899.3/1.327=0.678MPa基礎(chǔ)最大應(yīng)力均小于9.6MPa，樁基礎(chǔ)應(yīng)力滿足要求。備注：C20混凝土軸向壓縮允許應(yīng)力9.6MPa，C30混凝土軸向壓縮允許應(yīng)力14.3MPa,,二、連續(xù)剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆段支架受力狀態(tài)研究,,,1、連續(xù)鋼構(gòu)現(xiàn)澆段支架體系組成,螺旋鋼管框架式支架體系采用樁基礎(chǔ)（除右幅4#現(xiàn)澆段采用條形混凝土基礎(chǔ)外）、螺旋鋼管立柱、角鋼聯(lián)系桿件、工字鋼橫梁、工字鋼縱梁及調(diào)平鋼楔組成。鋼管立柱通過(guò)預(yù)埋螺栓與法蘭盤連接在一起，直接作用在樁基或樁基系梁上。鋼管立柱間采用聯(lián)結(jié)系角鋼L125連接成整體。挖孔樁深度以挖到基巖上為宜，本方案要求挖孔樁底面需進(jìn)入弱風(fēng)化板巖2.0米。梁分為橫梁和縱梁。橫梁采用雙肢36a工字鋼，單根長(zhǎng)度12.25米，與立柱法蘭盤焊接；縱梁采用36a工字鋼，放在橫梁之上，與橋軸線方向一致，縱梁間采用Φ22螺紋鋼焊接連接，間距1.2~1.5米。在現(xiàn)澆段施工中，支架的關(guān)鍵指標(biāo)之一是標(biāo)高的控制。標(biāo)高的精調(diào)采用采用鋼鍥進(jìn)行，同時(shí)兼作卸落設(shè)備。,,2、支架特點(diǎn),,●邊孔現(xiàn)澆段長(zhǎng)度較長(zhǎng)一般情況下，連續(xù)剛構(gòu)現(xiàn)澆段在10米之內(nèi)，板石溝高架橋連續(xù)剛構(gòu)現(xiàn)澆段長(zhǎng)19.92米。●邊孔現(xiàn)澆段較高連續(xù)剛構(gòu)左幅6#邊跨現(xiàn)澆段高度達(dá)46.6米，右幅4#現(xiàn)澆段達(dá)29.43米.●地形條件惡劣板石溝高架橋左幅8#、右幅6#邊跨現(xiàn)澆段位于隧道口下陡坡上。左幅8#現(xiàn)澆段縱向高差達(dá)25.1米，右幅6#邊跨現(xiàn)澆段縱向高差達(dá)23.56米，坡度約50?，F(xiàn)澆段長(zhǎng)度之大，支架高度之高，支架地形之陡，在我公司承建施工的同類公路橋梁施工項(xiàng)目中，尚數(shù)首次，在國(guó)內(nèi)同類公路橋梁施工項(xiàng)目中也很罕見(jiàn)。,,根據(jù)板石溝高架橋邊跨現(xiàn)澆段長(zhǎng)度長(zhǎng)、支架高、地形陡的特點(diǎn)，支架設(shè)計(jì)原則“安全第一”。本工程邊跨現(xiàn)澆段采用螺旋鋼管框架式支架方案，其中樁基礎(chǔ)、工字鋼橫梁、工字鋼縱梁按設(shè)計(jì)施工，一般不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。研究的重點(diǎn)應(yīng)是支架的整體穩(wěn)定性和螺旋鋼管的受力狀態(tài)。為此，選擇最高的左幅6#現(xiàn)澆段支架和處于陡坡地形上的左幅8#現(xiàn)澆段支架為對(duì)象進(jìn)行研究。為此，我們選用長(zhǎng)沙金碼高科技實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的JMZX－3001綜合測(cè)試儀配合JMZX-212AT型表面智能數(shù)碼弦式應(yīng)變計(jì)使用。通過(guò)科學(xué)的監(jiān)測(cè)手段,對(duì)支架（特別是螺旋鋼管立柱）的變形和穩(wěn)定情況進(jìn)行觀測(cè)，分析受力狀態(tài)，及時(shí)進(jìn)行分析，驗(yàn)證支架設(shè)計(jì)的合理性和安全性。,3、研究對(duì)象和研究重點(diǎn),,JMZX－3001綜合測(cè)試儀由長(zhǎng)沙金碼高科技實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)，具有檢測(cè)速度快、精度高、使用簡(jiǎn)單方便等特點(diǎn)。儀器體積小、重量輕，采用可充電電池供電，使用攜帶極為方便。該儀器配合本公司生產(chǎn)的智能型傳感器使用。能在傳感器內(nèi)自動(dòng)記錄傳感器編號(hào)、系數(shù)，自動(dòng)計(jì)算應(yīng)變、自動(dòng)檢測(cè)溫度的結(jié)果并作溫度修正，保存記錄測(cè)試結(jié)果，供以后查閱或送計(jì)算機(jī)處理。,4、綜合測(cè)試儀性能及特點(diǎn),,因螺旋鋼管根部受軸向壓力最大，為了解支架螺旋鋼管的受力狀態(tài)，并便于日常測(cè)量工作，將應(yīng)變計(jì)安裝在螺旋鋼管距樁基頂部約1.0米處。應(yīng)變計(jì)方向?yàn)樨Q向安裝，應(yīng)變計(jì)軸線與鋼管受力方向一致。并選取有代表性的聯(lián)系桿（角鋼），布置應(yīng)變計(jì)，測(cè)定系桿的受力狀態(tài)。為防止應(yīng)變計(jì)在施工過(guò)程中被破壞，應(yīng)變計(jì)外側(cè)安裝金屬保護(hù)罩。,4、應(yīng)變計(jì)安裝及測(cè)點(diǎn)布置,,支架鋼管應(yīng)力應(yīng)變的測(cè)量頻率根據(jù)施工的階段而定，分為支架搭設(shè)完畢、鋼筋綁扎及模板安裝、第一次混凝土澆筑、第二次混凝土澆筑、邊跨合攏段澆筑等不同荷載階段。支架搭設(shè)完畢后，測(cè)設(shè)第一次數(shù)據(jù)，以后每個(gè)階段施工完畢后，均進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。,5、應(yīng)變計(jì)安裝及測(cè)點(diǎn)布置,應(yīng)變計(jì)安裝,金屬保護(hù)罩,,左上：左幅6#支架應(yīng)變量測(cè),左下：左幅8#支架應(yīng)變量測(cè),右上：應(yīng)變量測(cè)儀器操作,,6、支架變形及受力分析,6.1支架主要桿件允許應(yīng)變、最大應(yīng)變計(jì)算Φ63012螺旋鋼管及聯(lián)系桿件角鋼材質(zhì)為Q235鋼，E=2.05105MPa，[σ]=170MPa，螺旋鋼管允許應(yīng)變：[ε]=[σ]/E=825.2με根據(jù)邊跨現(xiàn)澆段支架設(shè)計(jì)方案及荷載情況，鋼管按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算，最大應(yīng)力:σmax=N/A=910.16/0.0233=39.06MPa受力后最大應(yīng)變?yōu)椋害舖ax=σmax/E=189.6με在施工過(guò)程中，如果螺旋鋼管及連接角鋼實(shí)測(cè)應(yīng)變均小于允許應(yīng)變，則認(rèn)為支架是安全的。支架桿件在受力后，實(shí)際最大應(yīng)變與計(jì)算最大應(yīng)變相比較，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)荷載及受力狀況與實(shí)際受力狀態(tài)的相似度。,,6.2、支架受力情況分析,●經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量，支架在邊跨現(xiàn)澆段合攏后，鋼管立柱出現(xiàn)應(yīng)變最大值。左幅第6跨應(yīng)變最大值為-243με和13με，左幅第8跨應(yīng)變最大值為-188με和237με，均小于允許形變825.2με，支架是安全的?！褡蠓?跨壓應(yīng)變最大值為-243με大于計(jì)算最大應(yīng)變189.6με，經(jīng)分析原因在于該最大值發(fā)生在邊跨合攏后進(jìn)行測(cè)量。邊跨現(xiàn)澆段支架驗(yàn)算時(shí)，只考慮了合攏前支架所受的荷載作用。左幅第8跨壓應(yīng)變最大值為-188με，該最大值在現(xiàn)澆段澆注完畢進(jìn)行測(cè)量，和計(jì)算最大應(yīng)變189.6με非常接近?！褡蠓?跨現(xiàn)澆段支架只有一根鋼管立柱出現(xiàn)了拉應(yīng)變，在編號(hào)為911398應(yīng)變計(jì)測(cè)得，數(shù)值較小，為13με。說(shuō)明該支架受力較均衡，穩(wěn)定性好。●左幅第8跨支架鋼管立柱在施工各階段出現(xiàn)拉應(yīng)變頻率較高，大小不盡相同。最大值為237με，數(shù)值較大。雖然未超過(guò)允許應(yīng)變值825.2με，但是其危害性極大，易發(fā)生傾覆失穩(wěn)現(xiàn)象，必須注意防范。,,7、總結(jié)與體會(huì),7.1通過(guò)板石溝高架橋高凈空大跨度支架、位于陡坡地形支架受力狀態(tài)的研究，不難得出以下結(jié)論：一般說(shuō)來(lái)，通過(guò)科學(xué)的計(jì)算與驗(yàn)算，支架強(qiáng)度能夠滿足設(shè)計(jì)與施工要求。支架的穩(wěn)定性受各種不對(duì)稱荷載、施工因素、自然條件、地形的影響，往往起控制作用。7.2位于陡坡地形的支架受力更為復(fù)雜，鋼管立柱出現(xiàn)拉應(yīng)力的頻率更高，出現(xiàn)失穩(wěn)的可能性大。為此，支架施工質(zhì)量要求必須嚴(yán)格。為此，本項(xiàng)目采取了以下措施，防止鋼管立柱出現(xiàn)拉應(yīng)力失穩(wěn)：●鋼管立柱在安裝過(guò)程中，嚴(yán)格控制豎直度；●現(xiàn)澆段施工過(guò)程中，嚴(yán)格對(duì)稱施工，使支架受力均勻；,,●安全可靠的連接方式。在樁基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋螺栓，與鋼管法蘭盤連接；鋼管節(jié)間用法蘭盤連接；鋼橫梁與螺旋鋼管法蘭盤焊接連接；螺旋鋼管立柱間采用角鋼聯(lián)系桿連接，形成穩(wěn)固的空間框架結(jié)構(gòu)?！駷槠胶怙L(fēng)力等惡劣自然條件的影響，在支架左右兩側(cè)各設(shè)兩道攬風(fēng)繩地錨固定?！衽c墩臺(tái)連接。每隔3米左右用槽鋼與預(yù)埋在墩身內(nèi)的鋼板焊接連接，與相鄰的鋼管連接在一起，增強(qiáng)整體穩(wěn)定性。通過(guò)以上綜合措施的采用，克服了陡坡地形等不利因素的影響，安全、優(yōu)質(zhì)的完成了現(xiàn)澆段施工，積累了在不利地形條件下修建高凈空大垮度現(xiàn)澆橋梁的經(jīng)驗(yàn)。,7、總結(jié)與體會(huì)(續(xù)）,,三、連續(xù)剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆段支架預(yù)壓技術(shù),前言,本項(xiàng)目選擇最高的左幅第六跨現(xiàn)澆段支架預(yù)壓進(jìn)行總結(jié)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在支架搭設(shè)及底模安裝完畢后，對(duì)支架進(jìn)行等載預(yù)壓。為近似模擬實(shí)際荷載分布，將支架預(yù)壓分為6個(gè)不同區(qū)域，根據(jù)區(qū)域計(jì)算荷載確定各區(qū)預(yù)壓重量。在預(yù)壓前、預(yù)壓中、卸載后均應(yīng)對(duì)支架進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)完畢后，計(jì)算出支架的彈性變形及非彈性變形，作為預(yù)留支架變形量的依據(jù)。同時(shí)，通過(guò)在支架預(yù)壓過(guò)程中，對(duì)支架的變形狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)進(jìn)行分析，防止支架失穩(wěn)。,,1、支架體系組成,根據(jù)板石溝高架橋大跨徑、高凈空、陡坡地形施工的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，連續(xù)剛構(gòu)現(xiàn)澆段采用螺旋鋼管框架式支架施工方案。支架體系由樁基礎(chǔ)、螺旋鋼管立柱、角鋼聯(lián)系桿件、工字鋼橫梁、工字鋼縱梁及調(diào)平鋼楔組成。鋼管立柱通過(guò)預(yù)埋螺栓與法蘭盤連接在一起，直接作用在樁基或樁基系梁上。鋼管立柱間采用聯(lián)結(jié)系角鋼L125連接成整體。梁分為橫梁和縱梁。橫梁采用采用雙肢36a工字鋼，單根長(zhǎng)度12.25米，與立柱法蘭盤焊接；縱梁采用36a工字鋼，放在橫梁之上，與橋軸線方向一致，縱梁間采用Φ22螺紋鋼焊接連接，間距1.2~1.5米。在現(xiàn)澆段施工中，支架的關(guān)鍵指標(biāo)之一是標(biāo)高的控制。標(biāo)高的精調(diào)采用采用鋼鍥進(jìn)行，同時(shí)兼作卸落設(shè)備。,,●檢驗(yàn)支架的承載能力是否安全、是否能滿足施工要求；●檢驗(yàn)支架的整體穩(wěn)定性；●測(cè)出支架的彈性變形，提供底模預(yù)抬值；●消除支架的非彈性變形和地基的不均勻沉降。,,2、支架預(yù)壓目的,,根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）的有關(guān)規(guī)定，荷載要考慮：（1）模板、支架自重；（2）新澆鋼筋混凝土的重力；（3）施工人員和施工材料、機(jī)具等行走運(yùn)輸或堆放的荷載；（4）其他可能產(chǎn)生的荷載?，F(xiàn)澆段C50鋼筋混凝土設(shè)計(jì)165.87m3，重431.26T；箱梁模板及支撐60T；其他施工荷載2.5KN/m212.25m19.92m=610.05KN=61T，現(xiàn)澆段支架荷載合計(jì)552.26T?？紤]到預(yù)壓前底模以下部分安裝完畢，實(shí)際預(yù)壓重量為537T。,3、預(yù)壓荷載的計(jì)算,,由于縱向箱梁斷面的不同，同一斷面箱室和翼緣板重量的不同，為近似模擬實(shí)際荷載分布，將支架預(yù)壓分為不同區(qū)域，根據(jù)區(qū)域計(jì)算荷載確定各區(qū)預(yù)壓重量。本橋根據(jù)箱梁橫斷面變化，將支架預(yù)壓分為6個(gè)區(qū)，根據(jù)計(jì)算，每個(gè)區(qū)預(yù)壓荷載分別為：1區(qū)：梁端到正常斷面過(guò)渡段箱室部分，長(zhǎng)5.92m,荷載144.6T。3區(qū)、4區(qū)：梁端到正常斷面過(guò)渡段翼緣板部分，荷載分別為20.6T。2區(qū)：正常斷面至邊跨合攏段箱室部分，長(zhǎng)14m,荷載為263.1T。5區(qū)、6區(qū)：正常斷面至邊跨合攏段翼緣板部分，荷載分別為44.1T。具體分區(qū)見(jiàn)附圖《板石溝高架橋現(xiàn)澆段預(yù)壓分區(qū)及布點(diǎn)示意圖》。,,邊跨現(xiàn)澆段縱、橫斷面圖,,左幅6#現(xiàn)澆段支架預(yù)壓分區(qū)及布點(diǎn)示意圖,,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在支架搭設(shè)及底模安裝完畢后，對(duì)支架進(jìn)行等載預(yù)壓，支架預(yù)壓采用砂袋預(yù)壓的方法。砂袋按預(yù)壓分區(qū)均勻擺放在支架上。在預(yù)壓前、預(yù)壓中、卸載后均應(yīng)對(duì)支架進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)完畢后，計(jì)算出支架的彈性變形及非彈性變形，作為預(yù)留支架變形量的依據(jù)。4.1預(yù)壓設(shè)備及測(cè)量?jī)x器預(yù)壓設(shè)備：TC5013塔機(jī)一臺(tái)、吊車一臺(tái)，電子秤一臺(tái)、ZLD50裝載機(jī)一臺(tái)、砂袋750條。測(cè)量?jī)x器：精密水準(zhǔn)儀一臺(tái)、鋼尺一把。4.2觀測(cè)點(diǎn)布置及數(shù)據(jù)測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)在壓載前布設(shè)，支架壓載觀測(cè)點(diǎn)共布置4排，每排設(shè)置在鋼管立柱橫斷面上。每排在支點(diǎn)處、跨中位置，在底模上橫向布設(shè)3個(gè)點(diǎn)，用紅油漆標(biāo)明點(diǎn)位。觀測(cè)分壓載前、壓載過(guò)程中、卸載后3個(gè)階段進(jìn)行。觀測(cè)點(diǎn)布置詳見(jiàn)《板石溝高架橋現(xiàn)澆段預(yù)壓分區(qū)及布點(diǎn)示意圖》。,4、支架等載預(yù)壓,,4.3施加荷載、數(shù)據(jù)測(cè)量加載順序?yàn)閺闹ё颍ㄖc(diǎn)）向跨中依次進(jìn)行。分別量測(cè)各級(jí)荷載下支架的變形值。然后再逐級(jí)卸載，卸載順序?yàn)閺目缰邢蛑ё颍ㄖc(diǎn)）依次進(jìn)行。當(dāng)支架的沉降量偏差較大時(shí)，要及時(shí)對(duì)支架進(jìn)行調(diào)整。第一步，預(yù)壓準(zhǔn)備階段。在底模上按要求布置點(diǎn)位，并測(cè)量出加荷載前的頂面高程作為初始高程；預(yù)先將砂運(yùn)至現(xiàn)澆段附近，并裝好砂袋；第二步，預(yù)壓砂袋吊運(yùn)。用塔吊或吊車將砂袋吊到支架上，在砂袋吊運(yùn)預(yù)壓過(guò)程中吊重20%、40%、60%、80%分別測(cè)量支架的變形量，每級(jí)持荷時(shí)間不少于10min。當(dāng)預(yù)壓達(dá)到設(shè)計(jì)的100%時(shí)再測(cè)量三次，分別為達(dá)到設(shè)計(jì)荷載100%持荷10min后，24H后、48H后；第三步，荷載卸載。壓載完畢后進(jìn)行卸載，卸載時(shí)在同跨內(nèi)先中間、后兩邊對(duì)稱同時(shí)進(jìn)行。在荷載卸完后，測(cè)量出托架底板各點(diǎn)的最終高程。,,5、數(shù)據(jù)計(jì)算,根據(jù)預(yù)壓結(jié)果計(jì)算出托架的彈性變形量d1=c-b和非彈性變形量d2=a-c，為底模安裝提供預(yù)抬值。a——加載前初始讀數(shù)b——加載100%穩(wěn)定后讀數(shù)c——卸載后最終讀數(shù)根據(jù)測(cè)量計(jì)算成果，支架測(cè)點(diǎn)彈性變形在6~13mm之間，最大彈性變形13mm；非彈性變形在1~3mm之間，最大非彈性變形3mm。具體數(shù)據(jù)詳見(jiàn)《板石溝高架橋左幅6#現(xiàn)澆段支架預(yù)壓測(cè)量成果表》。,經(jīng)過(guò)等載預(yù)壓，支架總體彈性變形在13mm之內(nèi)，非彈性變形在3mm之內(nèi)。根據(jù)預(yù)壓結(jié)果，采用彈性變形值對(duì)底模板標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整。標(biāo)高的調(diào)整采用布置在縱梁下方的鋼楔進(jìn)行。,6、底模板標(biāo)高的調(diào)整,,四、連續(xù)剛構(gòu)高性能砼設(shè)計(jì)及配套機(jī)械施工研究,前言,連續(xù)剛構(gòu)泵送高性能混凝土性能不僅包括強(qiáng)度、和易性、泌水性、保水性等施工性能，還包括耐久性指標(biāo)。本項(xiàng)目從配合比設(shè)計(jì)、原材料選擇、施工機(jī)械設(shè)備的配備等方面進(jìn)行研究，把現(xiàn)澆段打得內(nèi)實(shí)外美、混凝土表面未出現(xiàn)貫通裂縫，達(dá)到了預(yù)期目的。,,1、板石溝高架橋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),荷載等級(jí)：公路—Ⅰ級(jí)。設(shè)計(jì)洪水頻率：1/100。橋梁凈寬：該橋位于分幅路基段落內(nèi)，單幅橋梁全寬：0.65米+凈10.95米+0.65米=12.25米。橋面橫披：?jiǎn)蜗驒M坡2.0%。抗震等級(jí)：根據(jù)國(guó)家地震局和建設(shè)部發(fā)布的《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（2002年）和吉林省《吉林省地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》，本橋位于基本烈度Ⅵ度區(qū)（0.05g），按照《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ004-89）進(jìn)行設(shè)防。混凝土標(biāo)號(hào)：連續(xù)剛構(gòu)C50。,,2、泵送高性能混凝土總體要求,2.1、泵送混凝土坍落度要求為達(dá)到高效快速澆筑混凝土，滿足混凝土和易性、泌水性、保水性等施工性能；同時(shí)為能起到保護(hù)混凝土輸送泵的要求，在配置高性能C50泵送混凝土?xí)r，坍落度設(shè)計(jì)為：160～180mm。2.2、泵送混凝土強(qiáng)度要求板石溝高架橋連續(xù)鋼構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50。根據(jù)《現(xiàn)代混凝土配合比設(shè)計(jì)手冊(cè)》一書可知，在配制C50高性能泵送混凝土?xí)r，摻入高效減水劑，使混凝土在保證坍落度要求的前提下大幅降低水灰比，從而起到提高混凝土強(qiáng)度的要求。,,2.3、泵送高性能混凝土耐久性基本要求預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中的最大氯離子含量為0.06%，最小水泥用量為350Kg/m3,最高水泥用量不宜超過(guò)500Kg/m3,最低混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50。特大橋和大橋（以單孔跨徑確定）混凝土中最大堿含量不宜大于1.8Kg/m3。2.4、外觀質(zhì)量要求不允許出現(xiàn)貫穿裂縫，表面裂縫寬度≤0.2mm。,,,,,,,,,首先進(jìn)行新拌混凝土工作性試驗(yàn)，經(jīng)多次嘗試、調(diào)整混凝土配合別，選出按不同類型外加劑區(qū)分的代表性配合比，進(jìn)行混凝土基本性能試驗(yàn)。在上述試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)對(duì)配合比進(jìn)行微調(diào)，考察混凝土其它重要性能，比如決定混凝土結(jié)構(gòu)體積穩(wěn)定性的混凝土材料收縮變形等。3.1、原材料的選擇(1)水：在配置高性能泵送混凝土過(guò)程中，對(duì)于水的選擇很關(guān)鍵，如果選擇的水中含有過(guò)量的酸、堿、鹽都會(huì)對(duì)混凝土及其中的鋼筋起到不利的影響。在施工前對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)的水進(jìn)行檢驗(yàn)得PH=7.2，表現(xiàn)為極弱堿性，其中的活性鈣、鎂等離子含量符合高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)用水要求。,3、泵送高性能混凝土配合比設(shè)計(jì),,,,,,,,,(2)砂子：在配置高強(qiáng)度混凝土過(guò)程中，對(duì)于砂子的要求是選擇細(xì)度模數(shù)：Ms=2.3～3.0的中砂。為了減少混凝土澆筑過(guò)程中表面的細(xì)微施工裂紋，施工中選擇經(jīng)試驗(yàn)室檢驗(yàn)的圖們江砂，細(xì)度模數(shù)Ms=2.7。含泥量0.7%1.550=75Mpa,符合碎石抗壓強(qiáng)度大于1.5倍C50混凝土強(qiáng)度值。根據(jù)高強(qiáng)混凝土性能要求，碎石最大粒徑不大于25mm，所以碎石采用4.75-9.5;9.5-19兩個(gè)粒級(jí)摻配而成，根據(jù)碎石篩分曲線，確定碎石摻配比例為：4.75-9.5:9.5-19=4:6。碎石進(jìn)行堿集料反應(yīng)試驗(yàn)，測(cè)試值為0.05，小于0.1時(shí)為無(wú)潛在堿-硅酸反應(yīng)危害。碎石含泥量小于1%，針片狀顆粒含量小于5%。滿足高強(qiáng)混凝土的要求。,,,,,,,,,,,,,(4)水泥：汪清廟嶺水泥廠位于延吉境內(nèi)，離圖琿高速公路最近，一般都采用廟嶺水泥。但經(jīng)試驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，廟嶺高標(biāo)號(hào)水泥性能不穩(wěn)定，早期強(qiáng)度低，且堿含量較高。為了高效快速進(jìn)行懸臂澆筑施工中張拉作業(yè)，水泥采用了性能相對(duì)穩(wěn)定的長(zhǎng)春亞泰鼎鹿牌PⅡ52.5硅酸鹽水泥。經(jīng)試驗(yàn)檢驗(yàn)水泥的富余系數(shù)rc=1.12。(5)外加劑：外加劑采用北京奧通高效減水劑（JFL-5）型。,,,,,,,,,,,,,3.2、配合比設(shè)計(jì)3.2.1、按強(qiáng)度要求確定水灰比施工中各項(xiàng)原材料的質(zhì)量能否保持均勻一致，混凝土配合比能否控制準(zhǔn)確，拌和、運(yùn)輸澆筑、振搗及養(yǎng)護(hù)等工序是否正確，都會(huì)影響混凝土的質(zhì)量。考慮到實(shí)際施工條件與試驗(yàn)室條件的差別，混凝土試配強(qiáng)度（fcu,o）應(yīng)比設(shè)計(jì)有所提高，可按下式計(jì)算：fcu,o=fcu,k+1.645σ(3-1)=50+1.6456=59.87Mpa式中：fcu,o—混凝土配制強(qiáng)度（Mpa）；fcu,k—混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（Mpa）；σ—混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（Mpa），當(dāng)無(wú)統(tǒng)計(jì)資料計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)，參考下表取值。標(biāo)準(zhǔn)差取值表3-1,,,,,,,,,,,,,根據(jù)fcu,o水泥實(shí)際強(qiáng)度及粗集料種類，對(duì)于采用碎石配制的高強(qiáng)度混凝土公式計(jì)算水灰比，可按下列關(guān)系式計(jì)算:碎石混凝土：fcu,o=0.304fce(C/W+0.62)(3-2)其中水泥實(shí)際強(qiáng)度：fce=rcfce,g(3-3)式中：fce,g—水泥強(qiáng)度等級(jí)值；rc—水泥強(qiáng)度等級(jí)值的富余系數(shù)，亞泰水泥富余系數(shù)取1.12。有上(3-2）、(3-3)式可知灰水比C/W=2.7293(3-4)所以得：W/C=1/2.7902=0.37。3.2.2確定用水量（mw0）在滿足施工和易性的條件下，當(dāng)水泥用量維持不變時(shí)，用水量越少，水灰比越小，混凝土的質(zhì)量越好；當(dāng)水灰比保持不變，用水量越少，水泥用量越少，同時(shí)混凝土的體積變化越小。因此，在混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)力求用水量最少。對(duì)于配制高性能混凝土的用水量可參考如下表3-2：,,,,,,,,,,,,,推薦用水量表3-2,石子最大粒徑為20mm，坍落度為160-180，以表3-2中坍落度90的用水量為基礎(chǔ)，按坍落度每增大20mm用水量增加5kg，初步確定用水量為235kg。經(jīng)試驗(yàn)確定，摻入1.8%外加劑，減水率為22.5%，根據(jù)公式mwa=mw0（1-β）mwa--摻外加劑混凝土每立方混凝土用水量；β--外加劑減水率；mw0--未摻外加劑混凝土每立方混凝土用水量；mwa=mw0（1-β）=235（1-22.5%）=182kg,,,,,,,,,,,,,3.2.3計(jì)算水泥用量（mc0）：根據(jù)上式水灰比值及用水量可以算出C50高性能混凝土水泥用量mc0：mc0=mw0/（W/C)(3-5)由上式(3-5)可得水泥用量：mc0=182/0.37=492kg(3-6)根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）對(duì)于配制高性能混凝土要求水泥用量不宜超過(guò)500Kg/m3，水泥與混合材料的總量不超過(guò)550～600Kg/m3。滿足耐久性要求。3.2.4確定砂率(βs)：砂率是砂子質(zhì)量與砂石質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)?？赏ㄟ^(guò)下列方法確定：βs=mso/(mso+mgo)(3-10),,,,,,,,,,,,,式中：βs—砂率（%）；mso—混凝土中砂子用量（Kg/m3）；mgo—混凝土中石子用量（Kg/m3）?；炷涟韬臀锏暮侠砩奥适侵冈谝欢ㄓ盟考八嘤昧康那闆r下，能使混合物獲得最大流動(dòng)性，且能保持粘聚性及保水性能良好時(shí)的砂率值。根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）對(duì)于泵送高性能C50預(yù)應(yīng)力混凝土砂率宜控制在40%～50%，考慮到預(yù)應(yīng)力混凝土早期強(qiáng)度要求及所用碎石最大粒徑為19.5mm等關(guān)系，在配置板石溝高架橋主橋懸澆段的C50預(yù)應(yīng)力混凝土?xí)r采用砂率：βs=40%(3-9),3.2.5、確定石子用量（mgo）：用體積法計(jì)算時(shí)，可以用以下兩個(gè)關(guān)系式(3-11)解此聯(lián)立方程組，求得砂子、石子的用量。查找工地試驗(yàn)室資料可知：水泥的視密度：ρc=3.1g/cm3、水的視密度：ρw=1.0g/cm3、砂子的視密度：ρs=2.51g/cm3、石子的視密度：ρg=2.69g/cm3。C50高性能預(yù)應(yīng)力混凝土為不加引氣劑，所以有α=1.0。有上式(3-10)、(3-11)及試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得砂子、石子用量：(3-12),,,,,3.2.7得出初步配合比由式(3-3)、(3-4)、(3-6)、(3-12)可得C50高性能預(yù)應(yīng)力混凝土個(gè)原材料用量：492：182：679：1018：8.8(3-13)或1：0.37：1.38：2.07：1.8%(3-14)為提高混凝土強(qiáng)度達(dá)到密實(shí)效果，石子采用兩種粗集料進(jìn)行摻配。其中石子粒徑為（4.75～9.5）：（9.5～19.5）=4：6。3.3試配與調(diào)整，得出試驗(yàn)室配合比：根據(jù)上式計(jì)算得出的C50高性能泵送預(yù)應(yīng)力混凝土進(jìn)行試配，作為基準(zhǔn)配合比。同時(shí)，根據(jù)要求上下調(diào)整水灰比0.02配制一個(gè)水灰比為0.35和一個(gè)水灰比為0.39的C50配合比并適當(dāng)調(diào)整砂率保證混凝土的體積不變，作為試配。進(jìn)行混凝土坍落度、泌水性及棍度試驗(yàn)，其中水灰比為,,0.37的坍落度：170mm；水灰比為0.39的坍落度：175mm，均滿足要求，工作性也滿足要求；水灰比為0.35的坍落度的水泥用量超過(guò)500Kg不予配制。分別對(duì)水灰比為0.37和0.39的混凝土各制作2組標(biāo)準(zhǔn)試塊進(jìn)行7天和28天抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)得下表：水泥混凝土抗壓強(qiáng)度值表3-4由表3-4可確定C50高性能泵送混凝土的最終水灰比：0.37，混凝土中各原材料用量如下表所列：,材料用量表表3-53.4堿含量計(jì)算驗(yàn)證長(zhǎng)春亞泰水泥PⅡ52.5硅酸鹽水泥堿含量為0.29%，北京奧通JFL-5型高效減水劑堿含量為3.67%,總堿含量=0.29%492+3.67%8.8=1.75<1.8，滿足堿含量耐久性要求。,3.5施工配合比確定試驗(yàn)室所得的配合比是在原材料完全理想狀態(tài)下拌制的。而在實(shí)際施工過(guò)程中，配合比所用砂、石料本身的含水量不可能為0，因此，在施工過(guò)程中，所用原材料的含水量要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。假定現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)定砂子的含水量為：a%、石子的含水量為：b%，為使實(shí)際施工的配合比與試驗(yàn)室設(shè)計(jì)配合比達(dá)到基本一致。所以實(shí)際施工配合比所用水泥：m，co、砂子：m，so、石子：m，go、用水量：m，wo與試驗(yàn)室配合比所用水泥：mco、砂子：mso、石子：mgo、用水量：mwo有如下關(guān)系：(3-15),,4配套機(jī)械設(shè)備選型4.1混凝土攪拌站選擇混凝土拌合站選型受混凝土用量、施工場(chǎng)地、履約及技術(shù)要求等多種因素的影響。板石溝高架橋混凝土用量大，全橋混凝土用量為25652m3。橋梁上承臺(tái)、擴(kuò)大基礎(chǔ)、懸臂梁等工程混凝土一次澆筑量都超過(guò)100m3；其次，板石溝高架橋跨越峽谷，峽谷內(nèi)施工現(xiàn)場(chǎng)狹小，不便于安裝特大型攪拌站；再次，板石溝高架橋有6235.64m3C50高性能預(yù)應(yīng)力混凝土。綜合以上因素，為達(dá)到快速澆筑，使混凝土在澆筑過(guò)程中減少不必要施工縫，且混凝土性能符合設(shè)計(jì)要求及澆筑要求，施工中選擇了華翔JS1000型自動(dòng)攪拌站，配料機(jī)為HP1200型微機(jī)控制,其生產(chǎn)能力為25m3/h。,4.2配套設(shè)備選擇4.2.1、進(jìn)料方面為達(dá)到快速、高效加料，為不影響拌合站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)工作，為JS1000型拌合站提供一臺(tái)ZLD50E型帶側(cè)翻斗柳工裝載機(jī)。4.2.2、出料方面考慮到混凝土運(yùn)輸距離、輸送泵的澆筑功率及攪拌站的出料功率等因素，工地上配制了兩臺(tái)全新的斯太爾后雙橋混凝土攪拌運(yùn)輸車，平地最大混凝土容量：9m3、最高車速：80Km/h、接近/離去角度：25/20。4.2.3供電方面為能全面滿足施工及生活要求，施工現(xiàn)場(chǎng)安裝了一座500Kw變電站，同時(shí)為了防止在澆筑混凝土過(guò)程中出現(xiàn)停電現(xiàn)象，工地上配制了一臺(tái)200Kw發(fā)電機(jī)，以備后用。,4.3洗石機(jī)的選擇為了提高混凝土的粘聚性、強(qiáng)度及耐久性，現(xiàn)場(chǎng)使用了2臺(tái)XS-50型洗石機(jī)分別對(duì)粒徑為(4.75～9.5)mm、(9.5～19.5)mm的兩種碎石進(jìn)行洗石,以減少碎石中的含泥量和粉塵顆粒。,4.4混凝土輸送泵的選擇由于板石溝高架橋座落與兩座山之間，山坡陡峭，在安放混凝土輸送泵時(shí)，考慮到混凝土運(yùn)輸車的行車安全及施工便道的不穩(wěn)定性，不能將輸送泵直接安置在輸送管道安裝最短、管道安裝彎角最少、管道垂直高差最小位置。安裝輸送泵的最佳位置距離橋面垂直高程達(dá)103m、管道水平折算距離達(dá)到180m,且管道安裝過(guò)程中彎道較多。主橋面混凝土澆筑最多一次達(dá)172m3。為了能滿足板石溝高架橋主橋面高性能的C50混凝土澆筑的正常進(jìn)行，混凝土輸送泵選擇了一輛三一重工的HBTS60-13-90和一輛備用的久潤(rùn)HBTS60-13-90型高壓混凝土輸送泵車。三一的HBTS60-13-90混凝土輸送泵主要性能如下：最大理論砼輸出量（高壓/低壓）：66/40(m3/h)；最大泵送砼壓力（高壓/低壓）：13/7(Mpa)；最大理論輸送泵距離垂直/水平：270/1200(m)；混凝土坍度：120～230(mm)；,C50高性能混凝土混凝土和易性良好，塌落度控制在16~18cm。,C50高性能混凝土端頭鑿毛后，混凝土非常密實(shí)，石子均勻分布，7d強(qiáng)度達(dá)到50Mpa以上，滿足節(jié)段循環(huán)10d的要求。,,建成后的板石溝高架橋,建成后的板石溝高架橋,建成后的板石溝高架橋,建成后的板石溝高架橋,建成后的板石溝高架橋,匯報(bào)完畢，謝謝大家！不足之處，請(qǐng)各位領(lǐng)導(dǎo)、專家批評(píng)指正！二0一0年十一月華北公司圖琿項(xiàng)目經(jīng)理部,