[發明專利]大跨度勁性骨架拱橋拱座基礎大體積砼裂縫控制方法

在審

• 申請號: 202011446804.6
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112538861A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 李威;馬文安;徐文;羅小斌;解威威;沈耀;陳正;丁慶軍;張士山;匡志強;翁貽令;周紹基;曾宗文;梁銘;池浩;胡雷;徐航;侯凱文
• 申請（專利權）人: 廣西路橋工程集團有限公司
• 主分類號: E02D27/32
• 分類號: E02D27/32;E02D15/02;E01D4/00;C04B28/04;C04B111/34
• 代理公司: 廣西中知科創知識產權代理有限公司 45130
• 代理人: 湯凌志

本發明公開了大跨度勁性骨架拱橋拱座基礎大體積砼裂縫控制方法，包括如下措施，按施工步驟依次實施：1)根據拱座基礎混凝土所處環境、澆筑總方量和施工季節的不同確定拱座基礎混凝土最大分層澆筑厚度≤4m；2)確定低溫升抗裂混凝土原材料及其貯存方式；3)確定低溫升抗裂混凝土配合比；4)混凝土運輸及振搗；5)確定保溫、保濕養護工藝。本發明提供的大跨度勁性骨架拱橋拱座基礎大體積砼裂縫控制方法，易于操作和實施，能顯著降低拱座基礎施工期混凝土開裂風險，提高拱座基礎結構的安全性和耐久性，保障其安全、平穩、持續的使用，具有顯著的社會和經濟效益。

【技術領域】

本發明屬于路橋建筑工程技術領域，涉及到大跨度勁性骨架拱橋拱座基礎大體積砼裂縫控制方法。

【背景技術】

近年來，大跨度勁性骨架拱橋因其具備優美的造型和獨特的力學特性得到了快速發展，并在理論研究、結構創新和施工技術等方面取得了豐碩的成果。隨著勁性骨架拱橋跨徑不斷的突破，拱座基礎大體積砼施工期收縮裂縫質量控制越來越受到重視。然而，根據公開資料表明，拱座基礎大體積砼在施工期均存在不同程度的收縮裂縫，收縮裂縫的產生不僅影響結構的受力，還會降低結構的耐久性，為結構的安全運行帶來風險，并造成不良的社會影響。

目前已有對于收縮裂縫的研究，例如中國專利201810677262一種大跨度混凝土拱橋拱圈裂縫控制方法及構造，公開了一種大跨度混凝土拱橋拱圈裂縫控制方法，拱圈采用勁性骨架法施工成型，對拱圈混凝土施加橫向預應力，以抵消拱圈混凝土多工作面分環分段施工，先后澆筑的混凝土之間產生齡期差，所導致的收縮拉應力，進而控制拱圈混凝土開裂，但該專利對于拱橋拱座基礎大體積砼裂縫控制方法沒有涉及。

拱座基礎大體積砼施工期收縮裂縫產生的主因是拱座基礎內部中心區域、混凝土與鋼模板接觸區域或與基巖接觸區域等表面部位的裂縫控制措施不當。例如：溫升階段，拱座基礎內部中心區域溫度較大而表面溫度相對較小，中心區域混凝土體積膨脹，混凝土表面受拉，易出現表面裂縫；溫降階段，拱座基礎內部中心區域溫度降低而表面溫度卻變化不大，中心區域混凝土受到表層混凝土的收縮限制，易出現內部裂縫。

研究表明，表面裂縫和內部裂縫影響拱座基礎混凝土的抗滲等級，嚴重時會降低拱座基礎結構的安全性和耐久性。拱座基礎多采用分層澆筑法施工，澆筑厚度一般為2-3m左右，混凝土強度等級通常為C30。拱座結構為塊狀，整體設計剛度大，中心區域混凝土溫升值高，表層區域混凝土受外部圍巖約束強。因此，拱座結構在基巖強約束條件下更容易產生溫度收縮裂縫。

特別是，因其特殊性，大跨度勁性骨架拱橋拱座基礎混凝土裂縫控制更為復雜，是一項系統工作，應從結構設計、原材料優選、配合比設計及優化、混凝土運輸和振搗、保濕保溫養護等方面入手，實現閉環控制。現有方法如在易裂部位增設鋼筋網、摻加粉煤灰、布設冷卻水管等，要么受到施工條件的限制無法采用，要么從單一方面著手進行定性的評估與應用，效果有限。

因此，亟需提出一種大跨度勁性骨架拱橋拱座基礎大體積砼裂縫控制方法，使其工作性能、力學性能、絕熱溫升和收縮性能滿足抗裂性要求。

【發明內容】

針對現有技術中大跨度勁性骨架拱橋拱座基礎混凝土極易在施工期的收縮開裂問題，本發明提供了大跨度勁性骨架拱橋拱座基礎大體積砼裂縫控制方法，從分層澆筑厚度設計、混凝土原材料優選、低溫升抗裂混凝土配合比設計及優化、澆筑與振搗、保濕保溫養護工藝的角度形成成套技術方案，可有效控制拱座基礎混凝土因溫度、自收縮、干縮等因素引起收縮裂縫的產生。

本發明所述的大跨度勁性骨架拱橋拱座基礎大體積砼裂縫控制方法，包括如下措施，按施工步驟依次實施：

1)根據拱座基礎混凝土所處環境、澆筑總方量和施工季節的不同確定拱座基礎混凝土最大分層澆筑厚度≤4m；

2)確定低溫升抗裂混凝土原材料及其貯存方式；

所述的低溫升抗裂混凝土原材料選自水泥、粉煤灰、粒化高爐礦渣粉、細骨料、粗骨料、減水劑與抗裂劑；