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大跨度预应力连续刚构箱梁悬臂浇筑施工过程节段养护工艺研究

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摘要

第一章 绪论

1.1 问题的提出和研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 连续刚构桥混凝土早期养护的必要性

1.3.1 养护的目的

1.3.2 规范中关于混凝土内外温差的规定

1.3.3 混凝土的养护龄期

1.4 本文研究的主要内容及拟要达到的目标

1.4.1 本文研究的主要内容

1.4.2 本文拟要达到的目标

1.5 本文采用的研究方法

第二章 水泥细度与组成成分对混凝土性能的影响

2.1 水泥细度与组成成分对混凝土水化热影响

2.1.1 不同水泥细度的水化热及放热规律

2.1.2 碱含量对水泥水化热的影响

2.1.3 粉煤灰掺量对水泥水化热的影响

2.2 水泥细度与组成成分对水泥混凝土温升影响

2.2.1 不同水泥细度对水泥混凝土温升的影响

2.2.2 碱含量对水泥混凝土温升的影响

2.2.3 水灰比对水泥混凝土温升的影响

2.2.4 矿渣粉掺量对水泥混凝土温升的影响

2.3 水泥细度与组成成分对混凝土干燥收缩的影响

2.3.1 不同水泥细度对不同强度混凝土干燥收缩的影响

2.3.2 同一细度不同水灰比对混凝土干缩的影响

2.3.3 水泥碱含量对混凝土干燥收缩的影响

2.4 水泥细度与组成成分对混凝土徐变的影响

2.4.1 不同水泥细度对混凝土徐变的影响

2.4.2 水泥碱含量对混凝土徐变的影响

2.5 本章小结

第三章 箱梁早期温度场研究

3.1 依托工程介绍

3.1.1 桥梁概况

3.1.2 箱梁概况

3.2 模型建立

3.2.1 数值模拟分析软件的选择

3.2.2 有限元分析思路

3.2.3 有限元分析模型简化与网格划分

3.2.4 有限元分析模型主要计算参数的选取

3.3 混凝土表面放热系数的选取

3.3.1 箱梁表面风速计算

3.3.2 混凝土表面放热系数和等效放热系数的计算

3.4 不同的模板和厚度对箱梁温度场的影响分析

3.4.1 模板的参数选取

3.4.2 计算结果

3.4.3 结果分析

3.5 不同的环境温度对箱梁温度场的影响分析

3.5.1 计算结果

3.5.2 结果分析

3.6 不同的入模温度对箱梁温度场的影响分析

3.6.1 计算结果

3.6.2 结果分析

3.7 不同养护方法下的混凝土箱梁早期温度场比较分析

3.7.1 钢模板+拆模后自然养护(目前常用的)

3.7.2 钢模扳(内附模贴)+拆模后自然养护

3.7.3 钢模板(内附模贴)+拆模后自动喷水雾养护

3.7.4 不同养护方法墩顶截面温度场计算比较

3.7.5 不同养护方法墩顶截面温度场比较分析结论

3.8 本章小结

第四章 养护规范及悬臂浇筑施工期养护方法

4.1 温差控制原则及规范中对混凝土养护的规定

4.1.1 入模温度

4.1.2 箱梁温差控制部位

4.1.3 规范中对混凝土养护的规定

4.2 悬臂浇筑法施工

4.2.1 悬臂施工法的特点

4.2.2 施工托架

4.2.3 施工挂篮

4.2.4 施工工艺流程

4.3 连续刚构桥箱梁早期养护常用方法

4.3.1 自动喷雾养护

4.3.2 喷涂养护剂

4.3.3 养护膜养护

4.3.4 分类对比

4.3.5 推荐的养护方法

4.4 本章小结

第五章 大跨度预应力连续刚构桥梁悬臂施工过程自动喷雾养护施工方法

5.1 前言

5.2 工艺特点

5.3 适用范围

5.4 工艺原理

5.5 工艺流程及注意要点

5.6 材料与设备

5.6.1 喷雾装置说明

5.6.2 设备组成及参数

5.6.3 安装使用

5.7 质量控制

5.8 安全生产

5.9 环保措施

5.10 效益分析

5.11 工程实例

5.11.1 实例一:赶水大桥

5.11.2 实例二:沙塘坝大桥

第六章 总结与展望

6.1 本文总结

6.2 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及参加的科研实践项目

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摘要

大跨度预应力连续刚构桥梁因其跨越能力大、便于养护、墩梁固结便于悬臂施工等优点在山区高速公路的建设中被广泛采用,但由于连续刚构箱梁在高墩上悬臂节段浇筑,脱模后受工作面条件限制箱梁体外表面混凝土难于合理养护,加之受峡谷风的影响,致使成桥后箱体底板底面存在大量的纵向裂缝,腹板外侧水平裂缝多于内侧,结构耐久性受到严重威胁,逐渐引起了工程界的广泛关注。对于箱梁顶板和箱内混凝土的养护可以采用传统的养护方法,但对于底板和腹板外侧的养护则并不适用。混凝土的收缩主要集中在早期,且强度低,所以加强箱梁底板和腹板的早期养护是混凝土裂缝控制中的重要环节。
  本论文结合重庆交通科技项目《大跨径预应力连续刚构桥梁悬臂施工过程节段养护工艺研究》,以实验获得的水化热数据为基础,采用Midas/civil软件,针对沙塘坝大桥做具体结构温度场的计算,目的是寻求最适合山区预应力连续刚构桥梁悬臂施工的箱梁腹板外侧、底板的养护方法。本文完成的主要工作有:
  ①查阅相关资料,回顾了桥梁养护的国内外研究现状,并论证了大跨度预应力连续刚构桥梁悬臂节段施工混凝土养护的必要性及总体研究思路。
  ②从施工期选择的材料出发分析了水泥细度及组成成分对混凝土水化热、温升、干燥收缩、徐变、强度等性能的影响。
  ③通过试验获得的水化热数据,对箱梁做具体结构温度场的计算研究,比较分析了不同养护方法下的混凝土箱梁早期温度场,。
  ④分析自动喷水雾、喷涂养护剂、养护膜养护等混凝土早期养生方法的适应性及其技术经济合理性。
  ⑤鉴于自动喷雾系统在依托工程中取得良好效益,因此编写施工方法文本予以推广。

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