工程施工新技术新工艺新材料新设备使用

1、量，采用的新工艺、新技术有：低应变桩基测试技术、双壁钢套箱进C50 米悬灌梁线型控制技术。1、低应变桩基测试技术吴忠黄河特大桥全桥钻孔桩共计206 PDI公司生产的桩基完整性测试.T.I）对全部桩基进行测试，通过低应变反射波法进行分析，测长和波速正常，满足设计要求，均为类桩。、双壁钢套箱（围堰）深水基础施工由于主桥 18 墩位于黄河河心部位，施工时受到河水的影响，不#能按照通常的方法进行承台基础施工，因而采用双壁钢套箱（围堰）进行承台施工。具体的施工方法为：钢套箱平面尺寸9.7m，面板采用8mm钢板，内部框架采用 75m75mm8mm 角钢制作，套箱厚 ，净空比承台轮廓尺寸大，套箱全高，箱底置

2、于承台底以下2m 上下分三节，节高分别为、，平面上每节分12块，最大吊重约4.3t，节与节、块与块之间采用螺栓连接，并加防水胶垫，以便拆除。钢套箱拼装采用自组群吊的方法，具体为：桩基灌注结束后，逐字钢吊梁，挂上倒链组成群吊，同时拆除钻孔桩平台。在护筒高于施工水位 1.0m 处安装托架，并铺设垫梁及枕木。在托架的垫木上准确放出钢沉井的平台位置，利用浮吊和10t导链进行首节钢套箱拼装，拦装完后注水检查，观察有无漏水现象。第一节套箱拼装结束后，用10t 导链将其吊起，拆除托架、垫梁和枕木，均匀下沉至浮起，注水下沉至套箱顶面露出水面 0.5m 时停止下沉，然后挂上倒链，护筒间设临时支撑，将套箱固定，再

3、拼装接长套箱，并注水下沉。下沉过程沉，直至刃脚越过承台底2m后停止下沉，同时在套箱外围抛填片石进行护脚。套箱下沉到位后，继续用抓斗或吸泥机对箱底进行清理，然后灌注水下混凝土封底，养生7天后，在套箱内抽水，进行承台施工。、薄壁混凝土套箱法基础施工主桥 15 、17 、19 墩位于黄河浅滩上，由于受到黄河水位的影#工。混凝土套箱壁厚为 ，根据各墩承台尺寸，混凝土套箱内净空每侧均比承台大，在混凝土套箱内配双层20螺纹钢筋网，4米，底部混凝土表面设角钢作为刃角，以利于混凝土套箱的下沉。确。当套箱下沉到设计标高以后，开始对套箱内的泥土面进行整平，凝土厚度为1.5米，最后进行承台混凝土的浇注。、轻型三角托

4、架梁部施工墩顶 0段、1段是主桥悬灌梁施工中的第一作业段，也是连续#响到墩顶0 段的施工进度和质量。在以往的施工中，较多的采# 0 段由4m3m+4m#共三段组成，其中0段则需支立托#架现浇完成，每侧混凝土数量为75m。同时由于墩身为箱型薄壁墩，3壁厚 50cm，如采用万能杆件等拼装形式，一是需埋设大量型钢，整个墩顶支撑部位墩身均须加强，且型钢为一次性材料，不能倒用；再者万能杆件拼装要求精度高，而产生的变形又大，不利于0 段#的施工。鉴于以上情况，我们选用了预应力三角托架形式，即墩身施横系梁。三角托架采用30b 和25a 槽钢拼制而成，并通过横系梁处预留的孔道用32 精轧螺纹钢连接起来，为保证

5、托架与墩身接触紧54t分配梁，并加铺混凝土楔块后放置 4m 段底模。为验证此托架的安全性，我们选取了两个墩身分别进行了模拟加载试验，结果证实，该托架实际变形只有4mm，有效地保证了施工的强度、刚度和稳定性。0段、1段施工最短工期为#25 天，使梁部施工工期大大地缩短，为悬灌梁的施工提供了大量的时间。预应力三角托架示意图、C50高性能混凝土的配制和应用吴忠黄河特大桥主桥采用C50普通混凝土。（）高性能混凝土配合比的配制根据施工规范对高性能混凝土的要求，混凝土中的原材料要严格进行控制，细骨料应采用级配良好的中砂，细度模数在2.6 2.9之间，含泥量应小于2% ；粗骨料应使用坚硬、级配良好的碎石，骨

6、料的抗压强度应比所配的混凝土强度提高 50%以上，含泥量应小于1%，针片状颗粒含量应小于 5% ，骨料的最大粒径宜小于 25mm ；所用水灰比宜控制在 0.240.38 的范围内；高效减水剂的掺量宜为胶结料的0.5%1.8% 。我们在高性能混凝土的配合比选取时，进行了多种配合比试验，最后配合比选定为水泥 :细骨料:粗骨料:粉煤灰:硅粉:水:减水剂=1:1.49:2.24:0.1:0.08:0.356:0.0177 ,其中混凝土中的水泥用量为480kg/m。3吴忠黄河特大桥高性能混凝土所用材料的选用及指标如下：水泥: 采用银川生产的赛马牌P.O42.5R普通硅酸盐水泥，其水泥各项指标检测表表（一

7、）试 验 项 目细度2h/3h合 格 h安 定 煮稠胶砂流动强3天28天3天28天论 抗 压结合格 粗骨料：选取青铜峡卡子庙产的mm石灰岩碎石，其级粗骨料各项指标检测表表二筛 底0视 比 ）3堆集密）3振实空隙结论细骨料各项指标检测表 表三筛 孔 尺 累 计 筛 000视 比 ）3）3细度模数结论合格I粉煤灰化学成分分析表表四 323单位%O +O + 23 硅 粉：石嘴山市普通硅粉，SiO含量在85%以上。2减水剂：山西万荣厂生产的UNF3A型缓凝高效减水剂。拌合水：吴忠市自来水经过试验试配，高性能混凝土的7天强度达到54.8Mpa，28天强度达到59.6Mpa，同时在吴忠黄河特大桥梁部高性

8、能混凝土的施工过程中，梁体混凝土的28天强度均超过了混凝土设计强度标准，证明了高性能混凝土在桥梁建设上已成功进行运用。（2）高性能混凝土的特点高性能混凝土中掺有粉煤灰和硅粉，提高了混凝土的强度和耐久性。A、粉煤灰对混凝土性能的影响在混凝土中掺入一定量的粉煤灰以后，取代了混凝土中的部分水泥和骨料，能够减少混凝土的用水量，相应降低了水灰比，改善了混凝土的和易性，减少了混凝土的泌水率，防止了混凝土离析现象的发生，同时能够提高混凝土的密实性及抗渗性，并改善混凝土的抗化学侵蚀性。B、硅粉对混凝土性能的影响硅粉的主要成分是二氧化硅，占其含量的85 95% 径为0.11.0m，是水泥颗粒粒径的1/501/1

9、00，硅粉松散容重为 250300kg/m ,填充在水泥颗粒之间，能将水泥水化产生的3Ca(OH)转化为CSH2度和降低混凝土的渗透性。的密实性、抗渗性和耐久性。减少离析，增强可泵性，可配制高流动度的混凝土。低水灰比大桥梁部混凝土中的水灰比为 0.356 ，从而减小了混凝土的孔隙率之一。水泥用量低吴忠黄河特大桥主桥梁部 C50 高性能混凝土中的水泥含量为480kg/m，而普通C50级混凝土中的水泥含量均超过500kg/m，由于33灰和硅粉的掺入，提高了混凝土的强度。粗骨料中的最大粒径小高性能混凝土中粗骨料最大粒径为16mm 则骨料与水泥浆界面应力差较小，而应力差大会引起混凝土裂缝。（3）高性能

10、混凝土施工过程质量控制混凝土拌制强制式拌合机进行拌合，而且拌制时宜采用“二次投料法”的拌合施工工艺进行施工，因采用“二次投料法”可以达到提高水泥砂浆与砂子界面粘结强度的目的。其拌合施工工艺如下：混凝土拌合时，先投入粗骨料和细骨料，并加入 70%的水，先拌合 30 秒钟，然后投入水泥继续拌合，最后再加入粉煤灰、硅粉和减水剂以及剩余的30%的水量进行拌合，每盘混凝土的拌合时间不少于2分钟。混凝土浇注木抹子。混凝土养护一道硬壳，即“假凝”现象，因此吴忠黄河特大桥主桥梁部施工时，布上洒水，使其充分润湿，以达到混凝土养护的目的。6、光纤传感测试技术吴忠黄河持大桥跨度大，施工工艺复杂，技术含量高，而且设计

11、始数据，也为今后通车若干年该桥的长期健康监测打下了重要的基础。（）监测孔跨的确定上游幅桥梁的固定墩旁两主跨进行监测，即1618号墩之间的两跨。该孔跨跨度最大，且因固定墩的存在，使得其受力比其它孔跨复杂。（）监测断面的选择在悬臂施工过程中，支座截面（即悬臂根部）的变矩随着悬臂长选择距离墩中心2m的两个截面。 1617及 1718号墩之间的两个跨中断面。根据连续梁的受力特点，单跨的1/4截面弯矩和剪力相对较大，也应进行监测。因此施工过程中共计选择了6 个断面，即 44 号段、55/56号段、61号段、67号段、76号段和 81/82号段。（3）测点布置的差异。所以光纤传感器测点的布置为各断面处箱梁

12、顶板布设7个，箱梁底板布设5个传感器。（4）施工阶段传感器布置数量布置光纤应变传感器总数为 72 个，差动应变传感器布置总数为30个。（5）主要仪器设备现场主要使用的是FTI10数字电桥差动传感器数据采集仪，笔记本电脑等设备。（6）数据采集周期A、各截面的传感器测试初值的时间为该截面所在梁段的现浇混凝土终凝时刻（即混凝土浇注完毕 810 小时，以实际测得的终凝时B、每天例行测试两次：第一次为早晨日出前开始；第二次为中午最高温度时间内测完。C、每一节段的预应力张拉前后各测一次。D、每次移动或安装挂篮前后各测一次。E、每次浇注下一段混凝土前后各测一次。10天暂告一段落。G、待桥面铺装施工（二期荷载

13、）开始后再恢复例行测试工作，一直到大桥竣工进行动静载试验前结束。（7）光纤应变传感器的安装埋设A、根据绑扎钢筋和浇注混凝土的顺序，按先底板后顶板的顺序安装埋设传感器。光纤应变传感器安装埋设施工的主要材料设备项目内容说明只 6 盘 6 个 6 器B、按照方案要求，在距中腹板 1500mm处，以底板钢筋为固定端焊接集线箱固定支架，将集线箱固定在距底板上方300mm处。直径为 100mm 的钢管从底板钢筋处连接到集线箱，以作为传输线进入集线箱的孔道。C、确定传感器的埋设位置，作出明显的标记，以利于确定焊接传感器安装支架的位置和传感器的精确定位，按照监测技术的要求，埋设传感器的角度误差应不超过1度，位

14、置误差不超过。D、在预埋传感的位置处焊接传感器安装支架。传感器安装支架应确保传感器的精确定位，并起到对传感器与传输线的保护作用。E、将传感器的中间传感器部分用白纱布缠裹好，使用钢筋绑扎（其长度应大于 200，以便绑扎）进行防护，以避免混凝土浇注时对传感器的直接冲击。F、将传输线沿横向钢筋的下缘走线，并穿入进入集线箱的钢管凝土浇注时对传输线的冲击破坏，G、在集线箱内，将传感器传输线尾端的光纤插头接入光纤信号安装，可按混凝土的正常浇注过程进行混凝土的浇注。 100mm的钢管从顶板输线引入到集线箱内。（）光纤应变传感器的数据采集A、考虑到施工现场的实际情况，采用 FTI10 型光纤测试仪进行现场数据

15、采集。B、将传感器的编号和出厂系列号输入FTI10型光纤测试仪。C、在每次采集前应检查接头是否干净。D、在每次采集前，确认仪器中的出厂系列号和所采用传器号对应。E、采集并记录时间、数据及结构状态。（9）监测数据分析大桥在未通车之前，影响混凝土内部应力的因素为混凝土收缩、混凝土徐变、和温度的影响，其计算方法为：A、混凝土收缩：其混凝土收缩计算公式为：(t,)10 （e ）-6-0.03ts其中：(t,) 为计算龄期 t时的收缩应变值；st 为计算龄期（天）B、混凝土徐变：采用CEB-FIP1978模式，计算表达式为：（t,）=+ 0.108abf计算说明：因徐变与应力相关，要比收缩的处理复杂得多，有算龄期内的荷载（自重、预加力等）引起的徐变迭加即可。而预应力的损失一般占张拉力的损失只占张拉力的响可以考虑折减。C、温度影响的处理中去除其它应变后所得即为由应力引起的应变。（10）大桥合拢后的监测结果规范C50混凝土的弹性模量取35Gpa，从而得到应力。根据初步分析结果，大桥合拢后的各断面应力汇总如下：断面） ） 1234566 。7、90 米悬灌梁线型控制技术度的计算和控制，为确保两个“T”构悬臂端部的合拢精度，