后張法預應力混凝土連續(xù)剛構橋設計

后張法預應力混凝土連續(xù)剛構橋設計

后張梁是道路橋梁中最常用的梁類型之一。為了獲得良好的經(jīng)濟效益，我們基本上在現(xiàn)場制作了梁。由我們公司監(jiān)督的浙江省金（華）立水高速公路金華-秀水段二期工程是吳江橋。采用現(xiàn)場梁，通過所有施工管理人員的共同努力，獲得了良好的質量和效率。1t梁的預制該橋處于金華市城鄉(xiāng)結合處,是全市第一座高速公路跨江大橋,大橋全長460m,有30mT梁180片,全部采用后張法預制。由于工期緊,邊生產(chǎn),邊移梁,既要保證外觀和內在質量,又要保證工期,針對以上情況,采用了相應措施,達到了預期的目的。2細度、細度和粒徑經(jīng)過對比試驗和價格分析,采用如下原材料:(1)水泥:上海申華集團生產(chǎn)的申華牌P.O42.5水泥,根據(jù)試驗室20組試驗數(shù)據(jù)和廠家半年試驗統(tǒng)計數(shù)據(jù),強度系數(shù)約為1.2。(2)砂:金華澧蒲產(chǎn)河砂,細度模板2.4～2.7;含泥量<1.0%,泥塊含量0.2%左右,>10mm顆粒為0。(3)石子:金華北山產(chǎn)碎石,最大粒徑31.5mm。滿足規(guī)范規(guī)定的結構最小斷面和鋼筋密度對粒徑的要求,含泥量0.1%左右,泥塊含量<0.1%,壓碎值8.5%,針片狀顆粒含量5.0%,母材強度135MPa。(4)外加劑:外加劑采用山西凱迪NOF-3超早強型高效減水劑,摻量1.0%～2.0%,減水率20%～30%,砼初凝時間8.5h,終凝時間13h,是比較理想的外加劑。(5)水:拌合,養(yǎng)護均采用飲用水,各項理化指標符合JTJ056-84標準。3水泥強度系數(shù)及坍落度的確定(1)強度標準差根據(jù)前期施工情況,統(tǒng)計30組試件的標準差σ=3.9MPa,為了保證砼張拉時的強度,確定σ=5.0MPa。(2)水泥強度系數(shù)取1.20。(3)砼坍落度:根據(jù)T梁、壁薄鋼筋密等特點,結合以往的經(jīng)驗,砼坍落度取90～110mm。(4)外加劑摻量:30mT梁,每片約28m3砼,根據(jù)現(xiàn)場條件,生產(chǎn)一片大約3～4h,后張T梁截面配筋率低,且生產(chǎn)臺位少,要求脫模后及時張拉移梁,所以要有滿足張拉的強度,外加劑摻1.2%。4社會主義道路坍落度水灰比和砂率的確定根據(jù)《水泥混凝土配合比設計規(guī)范》JGJ/T55—96進行設計。(1)試配強度確定。根據(jù)現(xiàn)場條件較好,砼集中拌合,材料自動計量,砂、石子材質及級配較好,隊伍施工管理水平較高,對前期施工制作的30組試件強度進行統(tǒng)計,強度標準差σ=3.9MPa,為了保證梁體早期強度和28天強度,該配合比強度標準差σ=5.0MPa,根據(jù)JTJ/55—96計算C50砼的試配強度為:fCU.O=50+1.645×5.0=58.2MPa(2)水灰比:根據(jù)廠家三個月的統(tǒng)計資料,P.O525水泥平均強度58.0MPa,強度系數(shù)1.2左右,W/C=0.35。(3)坍落度用水量和水泥用量計算:根據(jù)結構物特點和鋼筋的密實度,確定砼坍落度100±20mm左右,石子最大粒徑31.5mm,每方砼用水量W=210kg/m3,水泥用量C=210/0.35=600kg,水泥用量超過了《公路橋梁施工規(guī)范》JTJ041—2000水泥用量應≤500kg/m3,特殊情況應≤550kg/m3的規(guī)定,因此在砼中摻外加劑。(4)通過試拌,每方砼中摻凱迪NOF—3型超早強型高效減水劑1.2%(水泥重量的),減水25%,砼坍落度110mm,砼拌合物和易性、保水性良好,實際用水量和水泥用量為:W=157kg,C=460kg。(5)砂率的確定(S):由于水泥用量較大,為了保證砼的剛度,同時也要考慮外觀質量高等多種因素,根據(jù)經(jīng)驗,砂率取35%。(6)每立方砼砂的用量(S):采用假定容重法:根據(jù)經(jīng)驗砼2440kg/m3,S=(2440-157-460)×35%=638kg。(7)每立方砼碎石用量(G):G=2440-157-460-638=1185kg。(8)計算得到的配合比見表1。5調整和確定所需的配合比由于不摻外加劑時的水泥用量超過規(guī)范規(guī)定,因此沒進行試拌只對摻外加劑的砼配合比進行試配。5.1坍落度、易性、泌水性和容重試拌采用50L強制拌合機,拌合物體積>50L/4的要求,檢查坍落度和易性、泌水性和容重(見表2)。試拌砼實測坍落度105mm,實測容重2440kg/m3(和假定設計容重相同)和易性好,無泌水、離析現(xiàn)象,砂率合適。5.2試驗配置和試驗結果根據(jù)砼配合比設計要求,采用三個不同水灰比的配合比分別制作抗壓強度試件和彈模強度試件(見表3)。5.3用配合比進行試配根據(jù)R28—W/C關系,由表3中W/C和R28三組數(shù)據(jù),用最小二乘擬合一次式的計算方法可確定R28—W/C的關系為:R28=-298.093W/C+154.151當試配強度為58.2MPa時,W/C=0.32,則配合比見表4。對該配合比再次進行試拌結果如下,R3抗壓強度42.3MPa,彈模強度3.75MPa,R28抗壓強度5.88MPa,彈模強度3.85MPa,坍落度110mm。且和易性、保水性好,實測容重2460kg/m3,容重修正系數(shù)r=2460/2440=1.01(誤差不超過2%,可不作修正),調整后的各種用量為(見表5):水泥:491×1.01=496kg;砂:625×1.01=631kg;石子:1161×1.01=1173kg;水:157×1.01=159kg;NOF-3:5.89×1.01=5.95kg。6外加劑用量及攪拌為了保證砼質量,對現(xiàn)場提出了如下要求:(1)為了保證質量穩(wěn)定,必須使用統(tǒng)一料廠的砂,同一料廠的石子,砂、石料存放場進行硬化,中間要有隔離墻,每400m3為一批,至少抽檢一次。(2)水泥必須使用同一生產(chǎn)廠,同一品種標號,同一批號水泥,一片梁必須使用同一批號的合格水泥,每200t為一批,至少抽檢一次。(3)外加劑設專人保管,施工中有專人計量、添加。(4)必須配備操作熟練、責任心強的攪拌機司機,嚴格按操作自動計量和攪拌設備,砼攪拌時間要控制在3min以上。(5)砼施工前要提前一天向試驗室申請施工配料單,試驗室要在開盤前1～2h根據(jù)砂、石料級配、含水情況提供施工配料單,并對自動計量系統(tǒng)進行檢查、調整,并在整個拌和、澆筑過程進行監(jiān)控,按規(guī)定制作砼強度試件。(6)要求梁體澆注完立即用草袋、麻袋覆蓋,砼終凝后澆水養(yǎng)護。(7)應用結果:采用此配合比生產(chǎn)的梁,其質量穩(wěn)定,外觀良好,對制作的90組混凝土試塊進行強度統(tǒng)計,R3天抗壓強度在42.0～46.0MPa之間,彈模強度在3.70～3.85之間。R28天抗壓強度在58.5～61.1MPa之間,彈模強度在3.82～3.91之間,各項技術指標均達到設計和規(guī)范要求。7后張梁的工藝措施(1)采用較好的配合比:高強、重要部位的砼配合比,必須提前兩個月進行設計試拌。調整根據(jù)強度—水灰比關系曲線所需的配合比,而后根據(jù)確定的配合比進行試拌,根據(jù)所配砼技術要求和強度,確定最終的砼配合比。(2)采用質量好的水泥:上海申華集團生產(chǎn)的P.O42.5水泥質量穩(wěn)定,保證了砼的強度和和易性要求。(3)用較好的砼外加劑:凱迪NOF—3型外加劑,減水25%以上,粘性好,可用較小的水灰比、較低的水泥用量或較低標號的水泥,生產(chǎn)出和易性好、坍落度大的砼,既滿足了強度和施工要求,又減少了砼中自由水分析出在砼表面形成的小氣泡,保證了砼的外觀質量。(4)選擇合理的砂率,用水量不變時,合理的砂率能提供最佳的和易性和坍落度,砂率小還能影響砼的彈模強度,對于長期承載的砼來說徐變會增加,耐久性會受到影響,因此,其他材料不變,通過砂率調整獲得坍落度最大,和易性最好時的最佳砂率。(5