湖南省內在建單孔跨徑最大懸索橋大體積混凝土溫控施工實踐成功
張官高速公路項目控制性工程——洞庭溪沅水特大橋是湖南省內在建單孔跨徑最大懸索橋。作為懸索橋的核心構件之一,錨碇被喻為整座大橋的“心臟”,其施工的質量與安全直接關系到整個大橋的運行安全,至關重要。在大體積混凝土構件的施工過程中,防止裂縫的發生是施工質量控制的核心和難點。如控制措施不到位,裂縫便可能在水泥水化過程中由于熱應力的作用而產生。
洞庭溪沅水特大橋位于懷化市沅陵縣境內,跨越五強溪水庫及五強溪國家濕地公園,該地區氣候多變,晝夜溫差較大,且雨季持續時間較長,使得錨碇大體積混凝土的施工周期不可避免地跨越了高溫和低溫季節,對施工過程中的入模溫度控制和混凝土保溫措施提出了極高要求。
此外,大橋錨碇混凝土的結構尺寸較大,分層澆筑次數達27次,施工周期的延長導致層間水分蒸發速度加快,從而增加了混凝土收縮開裂的風險。錨塊與支墩的多變截面和復雜的約束條件也容易造成應力集中,進一步增加了開裂的可能性。這些因素共同構成了錨碇施工的重大挑戰,對施工技術和現場管理提出了極為嚴峻的考驗。
為了解決這些溫控重難點,項目團隊采取了一系列溫控防裂措施。項目部采用降低水泥用量,使用普通硅酸鹽水泥,摻加粉煤灰和礦渣及緩凝型高性能減水劑,延長混凝土設計齡期等方法,運用密實骨架堆積理論及水化熱對比試驗對混凝土配合比進行優化設計,有效減少混凝土溫度裂縫的產生。
同時,建立智能溫控監測和調節系統,實時掌握溫度變化,及時調整溫控措施。在數據采集方面,通過埋設溫控元件,創新采用自動化數據采集系統,實時監測砼溫度、環境溫度、冷卻水溫度、冷卻水流速等重要參數。通過自動化數據采集系統,項目能夠實時監測內部溫度和內外溫差,實現了冷卻水流速的智能控制。在混凝土布料上,項目創新性地采用了“鍋底法”進行布料澆筑,即從四周向中心逐步分層布料,確保在承臺周邊保持一定的混凝土高度,從而有效防止混凝土浮漿向邊緣流動。
自2023年6月錨碇混凝土澆筑以來,已完成了錨塊、散索鞍支墩基礎以及部分散索鞍支墩的澆筑工作。截至目前,累計澆筑方量達12.8萬立方米,占總設計方量95.5%。其中,單次澆筑的最大方量為1683立方米,最長澆筑時間30小時。洞庭溪沅水特大橋項目在大體積混凝土溫控施工方面的成功實踐,為山區大體積混凝土施工技術積累了寶貴的經驗。這一系列創新的溫控防裂措施,不僅顯著提高了施工的整體質量,而且為確保項目的順利進行奠定了堅實的基礎。
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