后张法预应力混凝土连续刚构桥设计

后张法预应力混凝土连续刚构桥设计

后张梁是道路桥梁中最常用的梁类型之一。为了获得良好的经济效益，我们基本上在现场制作了梁。由我们公司监督的浙江省金（华）立水高速公路金华-秀水段二期工程是吴江桥。采用现场梁，通过所有施工管理人员的共同努力，获得了良好的质量和效率。1t梁的预制该桥处于金华市城乡结合处,是全市第一座高速公路跨江大桥,大桥全长460m,有30mT梁180片,全部采用后张法预制。由于工期紧,边生产,边移梁,既要保证外观和内在质量,又要保证工期,针对以上情况,采用了相应措施,达到了预期的目的。2细度、细度和粒径经过对比试验和价格分析,采用如下原材料:(1)水泥:上海申华集团生产的申华牌P.O42.5水泥,根据试验室20组试验数据和厂家半年试验统计数据,强度系数约为1.2。(2)砂:金华澧蒲产河砂,细度模板2.4～2.7;含泥量<1.0%,泥块含量0.2%左右,>10mm颗粒为0。(3)石子:金华北山产碎石,最大粒径31.5mm。满足规范规定的结构最小断面和钢筋密度对粒径的要求,含泥量0.1%左右,泥块含量<0.1%,压碎值8.5%,针片状颗粒含量5.0%,母材强度135MPa。(4)外加剂:外加剂采用山西凯迪NOF-3超早强型高效减水剂,掺量1.0%～2.0%,减水率20%～30%,砼初凝时间8.5h,终凝时间13h,是比较理想的外加剂。(5)水:拌合,养护均采用饮用水,各项理化指标符合JTJ056-84标准。3水泥强度系数及坍落度的确定(1)强度标准差根据前期施工情况,统计30组试件的标准差σ=3.9MPa,为了保证砼张拉时的强度,确定σ=5.0MPa。(2)水泥强度系数取1.20。(3)砼坍落度:根据T梁、壁薄钢筋密等特点,结合以往的经验,砼坍落度取90～110mm。(4)外加剂掺量:30mT梁,每片约28m3砼,根据现场条件,生产一片大约3～4h,后张T梁截面配筋率低,且生产台位少,要求脱模后及时张拉移梁,所以要有满足张拉的强度,外加剂掺1.2%。4社会主义道路坍落度水灰比和砂率的确定根据《水泥混凝土配合比设计规范》JGJ/T55—96进行设计。(1)试配强度确定。根据现场条件较好,砼集中拌合,材料自动计量,砂、石子材质及级配较好,队伍施工管理水平较高,对前期施工制作的30组试件强度进行统计,强度标准差σ=3.9MPa,为了保证梁体早期强度和28天强度,该配合比强度标准差σ=5.0MPa,根据JTJ/55—96计算C50砼的试配强度为:fCU.O=50+1.645×5.0=58.2MPa(2)水灰比:根据厂家三个月的统计资料,P.O525水泥平均强度58.0MPa,强度系数1.2左右,W/C=0.35。(3)坍落度用水量和水泥用量计算:根据结构物特点和钢筋的密实度,确定砼坍落度100±20mm左右,石子最大粒径31.5mm,每方砼用水量W=210kg/m3,水泥用量C=210/0.35=600kg,水泥用量超过了《公路桥梁施工规范》JTJ041—2000水泥用量应≤500kg/m3,特殊情况应≤550kg/m3的规定,因此在砼中掺外加剂。(4)通过试拌,每方砼中掺凯迪NOF—3型超早强型高效减水剂1.2%(水泥重量的),减水25%,砼坍落度110mm,砼拌合物和易性、保水性良好,实际用水量和水泥用量为:W=157kg,C=460kg。(5)砂率的确定(S):由于水泥用量较大,为了保证砼的刚度,同时也要考虑外观质量高等多种因素,根据经验,砂率取35%。(6)每立方砼砂的用量(S):采用假定容重法:根据经验砼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)计算得到的配合比见表1。5调整和确定所需的配合比由于不掺外加剂时的水泥用量超过规范规定,因此没进行试拌只对掺外加剂的砼配合比进行试配。5.1坍落度、易性、泌水性和容重试拌采用50L强制拌合机,拌合物体积>50L/4的要求,检查坍落度和易性、泌水性和容重(见表2)。试拌砼实测坍落度105mm,实测容重2440kg/m3(和假定设计容重相同)和易性好,无泌水、离析现象,砂率合适。5.2试验配置和试验结果根据砼配合比设计要求,采用三个不同水灰比的配合比分别制作抗压强度试件和弹模强度试件(见表3)。5.3用配合比进行试配根据R28—W/C关系,由表3中W/C和R28三组数据,用最小二乘拟合一次式的计算方法可确定R28—W/C的关系为:R28=-298.093W/C+154.151当试配强度为58.2MPa时,W/C=0.32,则配合比见表4。对该配合比再次进行试拌结果如下,R3抗压强度42.3MPa,弹模强度3.75MPa,R28抗压强度5.88MPa,弹模强度3.85MPa,坍落度110mm。且和易性、保水性好,实测容重2460kg/m3,容重修正系数r=2460/2440=1.01(误差不超过2%,可不作修正),调整后的各种用量为(见表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外加剂用量及搅拌为了保证砼质量,对现场提出了如下要求:(1)为了保证质量稳定,必须使用统一料厂的砂,同一料厂的石子,砂、石料存放场进行硬化,中间要有隔离墙,每400m3为一批,至少抽检一次。(2)水泥必须使用同一生产厂,同一品种标号,同一批号水泥,一片梁必须使用同一批号的合格水泥,每200t为一批,至少抽检一次。(3)外加剂设专人保管,施工中有专人计量、添加。(4)必须配备操作熟练、责任心强的搅拌机司机,严格按操作自动计量和搅拌设备,砼搅拌时间要控制在3min以上。(5)砼施工前要提前一天向试验室申请施工配料单,试验室要在开盘前1～2h根据砂、石料级配、含水情况提供施工配料单,并对自动计量系统进行检查、调整,并在整个拌和、浇筑过程进行监控,按规定制作砼强度试件。(6)要求梁体浇注完立即用草袋、麻袋覆盖,砼终凝后浇水养护。(7)应用结果:采用此配合比生产的梁,其质量稳定,外观良好,对制作的90组混凝土试块进行强度统计,R3天抗压强度在42.0～46.0MPa之间,弹模强度在3.70～3.85之间。R28天抗压强度在58.5～61.1MPa之间,弹模强度在3.82～3.91之间,各项技术指标均达到设计和规范要求。7后张梁的工艺措施(1)采用较好的配合比:高强、重要部位的砼配合比,必须提前两个月进行设计试拌。调整根据强度—水灰比关系曲线所需的配合比,而后根据确定的配合比进行试拌,根据所配砼技术要求和强度,确定最终的砼配合比。(2)采用质量好的水泥:上海申华集团生产的P.O42.5水泥质量稳定,保证了砼的强度和和易性要求。(3)用较好的砼外加剂:凯迪NOF—3型外加剂,减水25%以上,粘性好,可用较小的水灰比、较低的水泥用量或较低标号的水泥,生产出和易性好、坍落度大的砼,既满足了强度和施工要求,又减少了砼中自由水分析出在砼表面形成的小气泡,保证了砼的外观质量。(4)选择合理的砂率,用水量不变时,合理的砂率能提供最佳的和易性和坍落度,砂率小还能影响砼的弹模强度,对于长期承载的砼来说徐变会增加,耐久性会受到影响,因此,其他材料不变,通过砂率调整获得坍落度最大,和易性最好时的最佳砂率。(5