鄂東長(zhǎng)江公路大橋橋塔關(guān)鍵部位混凝土耐久性研究

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com鄂東長(zhǎng)江公路大橋橋塔關(guān)鍵部位混凝土耐久性研究胡斯彥，常英，彭曉彬，賀鵬53鄂東長(zhǎng)江公路大橋橋塔關(guān)鍵部位混凝土耐久性研究胡斯彥。常英，彭曉彬，賀鵬(湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，湖北武漢430051)摘要：鄂東長(zhǎng)江公路大橋主橋?yàn)橹骺?26m的混合梁斜拉橋，橋塔采用“風(fēng)翎”式結(jié)構(gòu)。為確保大橋lOO年的全壽命周期，對(duì)橋塔關(guān)鍵部位混凝土耐久性設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。通過(guò)優(yōu)化橋塔構(gòu)造、優(yōu)化混凝土原材料配合比、在施工過(guò)程中對(duì)水化熱進(jìn)行控制、對(duì)施工順序及間隔時(shí)間進(jìn)行合理安排，有效地控制橋塔混凝土裂縫，為大橋運(yùn)營(yíng)期間的

2、良好耐久性提供了保障。關(guān)鍵詞：斜拉橋；橋塔；混凝土；耐久性；設(shè)計(jì)；研究中圖分類號(hào)：U448．27；U442．5文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1671—7767(2011)O4—0053—041引言當(dāng)前工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法正在由單純的強(qiáng)度設(shè)計(jì)向重視耐久性設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變，因此在橋梁設(shè)計(jì)中也需對(duì)橋梁耐久性問題進(jìn)行研究并采取相應(yīng)的措施，以延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用壽命，節(jié)省橋梁在運(yùn)營(yíng)期維修加固及養(yǎng)護(hù)的成本。影響橋梁混凝土耐久性的主要因素有：鋼筋銹蝕、凍融、硫酸鹽侵蝕和堿集料反應(yīng)等。為確保混凝土具有高工作性、高抗?jié)B性、優(yōu)良體積穩(wěn)定性和抗裂性，對(duì)混凝土的原材料

3、選購(gòu)，配合比設(shè)計(jì)，混凝土拌和、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造的優(yōu)化等方面提出了要求。同時(shí)，防腐蝕措施的選擇應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的重要性、使用年限、所處的腐蝕環(huán)境、結(jié)構(gòu)部位、施工可能性、維護(hù)方法以及防腐材料來(lái)源_(兇國(guó)器慷輯如一豐}鼙f一豐}辮導(dǎo)脒蜒辮一醐輯一等，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。j．糍章f千}辮卜姐*塹11+趔尺寸單位：(a)北塔立面(b)南塔立面標(biāo)高單位：m2工程概況圖1橋塔構(gòu)造示意鄂東長(zhǎng)江公路大橋是滬蓉高速公路和大廣高速橋塔是主橋能否經(jīng)受百年風(fēng)雨考驗(yàn)的關(guān)鍵部公路共用的跨越長(zhǎng)江通道，大橋全壽命周期確定為位，應(yīng)重視其耐久性設(shè)計(jì)，

4、并加強(qiáng)日常管養(yǎng)及監(jiān)測(cè)，100年。大橋主跨為926m混合梁斜拉橋，橋塔采降低其病害發(fā)生頻率。病害一旦發(fā)生，應(yīng)及時(shí)維修用“鳳翎”式結(jié)構(gòu)[1(見圖1)。南塔高236．5m，位于加固，使其不對(duì)橋梁壽命和服務(wù)水平產(chǎn)生影響。岸灘干處，承臺(tái)的平面尺寸為42m×23．25m，高8m[2；北塔高242．5m，位于水中，承臺(tái)平面尺寸為3橋塔承臺(tái)大體積混凝土防裂42mX29．5m，高8m。承臺(tái)均采用C40混凝土，為使橋塔承臺(tái)的混凝土施工、養(yǎng)護(hù)更為方便，將橋塔承臺(tái)以上部分的上塔柱，上、中塔柱連接段，中北塔承臺(tái)頂標(biāo)高定在15m，施工期間承臺(tái)均在水

5、面塔柱，中、下塔柱連接段，下橫梁和下塔柱均采用以下，可采用鋼套箱圍堰施工，外界條件較恒定；將C50混凝土。其中，中、下塔柱為普通鋼筋混凝土結(jié)南塔承臺(tái)頂標(biāo)高定在21m，基本與地面線齊平，承構(gòu)；上塔柱索塔錨固區(qū)內(nèi)設(shè)置鋼錨箱，為鋼一混凝土臺(tái)在開挖基坑中施工(見圖2)，便于回填保溫。組合結(jié)構(gòu)；上、中塔柱連接段與下橫梁為預(yù)應(yīng)力混凝3．1混凝土原材料優(yōu)選及配合比優(yōu)化土結(jié)構(gòu)?？紤]大體積混凝土的施工要求，橋塔承臺(tái)混凝收稿日期：2Ol1—03—04作者簡(jiǎn)介：胡斯彥(198O一)，男，工程師，2002年畢業(yè)于武漢理工大學(xué)交通土建專業(yè)與經(jīng)濟(jì)學(xué)

6、專業(yè)，工學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)雙學(xué)士(E—mail：husiyan一2001@163．corn)。學(xué)兔兔www.xuetutu.com54世界橋梁2011年第4期北塔下塔柱尺寸由12．566mx7．706m變化到13．0m×8．51TI，下塔柱塔壁厚為1．8II1。4．1構(gòu)造優(yōu)化措施承臺(tái)與下塔柱連接處混凝土截面剛度變化大，為使塔柱的力更均勻地傳遞給承臺(tái)，截面剛度變化更均勻，并考慮整體造型及景觀要求，在下塔柱設(shè)置了元寶形混凝土結(jié)構(gòu)。為減少結(jié)構(gòu)的次應(yīng)力，元寶形混凝土塊在橫橋向軸線處設(shè)2cm斷縫，其問填塞圖2南塔承臺(tái)施工現(xiàn)場(chǎng)橡膠止水帶。元

7、寶形混凝土塊與下塔柱按整體受力土降低了膠凝材料用量，以降低熱強(qiáng)比，確保水化熱考慮。絕熱溫升不超過(guò)規(guī)定的溫控標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格控制混凝土經(jīng)計(jì)算，下塔柱矩形斷面的最不利拉應(yīng)力位置的水灰比盡量接近最低水灰比，以提高混凝土的密出現(xiàn)在棱角處，為了分散應(yīng)力、增加景觀效果且有利實(shí)性，從而增強(qiáng)混凝土的抗腐蝕性能。于抗風(fēng)，塔柱截面的4個(gè)角均設(shè)置1．5m×0．5ITI結(jié)合鄂東長(zhǎng)江公路大橋的實(shí)地材料條件，工程的倒角。將優(yōu)化后的下塔柱截面重新導(dǎo)入計(jì)算模型選擇混凝土原材料為：水泥采用華新P·S32．5；粉后，其塔根部的應(yīng)力狀況較矩形截面塔柱有了一定煤灰采

8、用陽(yáng)邏電廠I級(jí)灰；砂采用上巴河中砂，細(xì)度的改善，減小了混凝土開裂的風(fēng)險(xiǎn)。模數(shù)2．8；碎石采用5～25mm二級(jí)級(jí)配；外加劑采橋塔下塔柱采用節(jié)段澆筑法施工，因混凝土加用上海通廣久產(chǎn)品。橋塔承臺(tái)混凝土配合比見表1。載齡期差異較大，后續(xù)施工節(jié)段受前節(jié)段的約束而表1承臺(tái)C35混凝土配合比kg／m。產(chǎn)生應(yīng)力，在下塔柱中心線附近出