(华阳主桥大体积混凝土科研课题简介.docVIP

　　　　　　　　　　　　　 华阳特大桥主桥大体积混凝土的研究 一、概述 ? 道路等级：城市主干道； ? 设计荷载：公路I级； ? 设计车速： 60km/h； ? 航道等级：V级； ? 通航标准：通航净高为8m，通航净宽为130m(通航论证送审稿，已开评审会，未正式批复)，最高通航水位采用洪水重现期10年一遇洪水位＋5.65m（85国家高程，下同）； ? 地震烈度：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）及《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），华阳特大桥场地的地震基本烈度为VII度，设计基本地震加速度值为0.10g，地震设计特征周期值（50年超越概率10%）为0.43s。 ?桥梁横断面布置 华阳特大桥工程按照双向八车道城市主干道标准修建。主桥横断面具体布置为： 桥面宽度: 0.25m栏杆+2.5m人行道+0.45m防撞栏+15.585m行车道+0.45m防撞栏+1.03m中央分隔带+0.45m防撞栏+15.585m行车道+0.45m防撞栏+2.5m人行道+0.25m栏杆=39.5m；全宽39.5m。 2、主要采用的设计规范 ?《公路路线设计规范》 JTG D20—2006 ?《公路路基设计规范》 JTG D30-2004 ?《公路沥青路面设计规范》 JTG D50—2006 ?《公路桥涵设计通用规范》 JTGD60—2004 ?《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTG D62-2004 ?《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTG D63-2007 ?《公路桥梁抗震设计细则》 JTG/T B02-01-2008 ?《普通混凝土配合比设计规程》 JGJ55-2000 3、工程规模 、(JASS5)的定义为：“结构断面最小尺寸在80cm以上，水化热引起混凝土内的最高温度与外界气温之差预计超过25°C的混凝土，称为大体积混凝土。”美国混凝土协会(ACI)认为大体积混凝土是“现场浇筑的混凝土，其尺寸大到必须要采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂。”同时，美国混凝土协会还认为，结构最小尺寸大于0．6m时就应考虑水化热引起的混凝土体积变化和开裂问题。从这点上我们可以看出人们越来越重视大体积混凝土裂缝问题。在我国，根据《混凝土结构工程施工及验收规范》规定，对大体积混凝土的定义为：建筑物的基础最小尺寸在1m～3m范围内就属于大体积混凝土。 华阳特大桥北起佛陈路碧桂花城段，南止于荷岳路，位于东平新城核心区，连接陈村与乐从两镇，其建设具有非常重要的意义。华阳特大桥主桥采用168m大跨预应力混凝土连续箱梁方案，其大体积混凝土部位主要包括： 1）主墩承台。其尺寸为顺桥向15.3m，横桥向18.8m，厚4.5m。 2）过渡墩承台。其尺寸为顺桥向7.0m，横桥向12.0m，厚3.0m。 3）主墩墩身。其尺寸为顺桥向4.5m，横桥向11.7m，空心墩，长边壁厚1.0m，短边壁厚3.0m。 4）主梁0#块梁段。 以上大体积混凝土部件以主墩承台最为典型。 2、大体积混凝土结构的特点及问题 大体积混凝土结构具有如下主要特点： (1)混凝土是脆性材料，抗拉强度只是抗压强度的1/10左右；拉伸变形能力也很小，短期加载时的极限拉伸变形只有(0.6～1.0)x10-4m，相当于温度降低6～10°C的变形；长期加载时的极限拉伸变形也只有(1.2～2.0)x10-4m。 (2)大体积混凝土结构断面尺寸比较大，混凝土浇筑以后，由于水泥水化热，内部温度急剧上升，此时混凝土弹性模量很小，徐变较大，升温引起的压应力并不大；但在温度逐渐降低时，弹性模量比较大，徐变较小，在一定的约束条件下会产生相当大的拉应力。 (3)大体积混凝土通常是暴露在外面的，表面与空气或水接触，一年四季中气温和水温的变化在大体积混凝土结构中会引起相当大的拉应力。 (4)大体积混凝土结构通常是不配筋的，或只在表面或孔洞附近配置少量钢筋，与结构的巨大断面相比，配筋率是极低的。在钢筋混凝土结构中，拉应力主要有钢筋承担，混凝土只承受压应力。在大体积混凝土结构内，由于没有设置钢筋，如果出现了拉应力，就要依靠混凝土本身来承受。 大体积混凝土结构的截面尺寸较大，由外荷载引起裂缝的可能性很小，但水泥在水化反应中释放的水化热所产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用，会产生较大的温度应力和收缩应力，将成为大体积混凝土结构出现裂缝的主要因素。采用大体积混凝土要面对的问题，不是力学上的结构强度，而是控制混凝土温度应力，防止混凝土温度变形裂缝，从而提高混凝土的抗渗、抗裂、抗侵蚀性能，提高建筑结构的耐久年限