路桥专业毕业设计论文.doc

《路桥专业毕业设计论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《路桥专业毕业设计论文.doc（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、甘肃林业职业技术学院建筑工程系2011届毕业生论文（设计）混凝土及预应力混凝土桥梁班 级：道桥三班学 生：李小杰指导教师： 年 月 日前言随着我国基础建设的快速发展，大体积混凝土施工日益增多(如预应力梁、承台及基础、高层建筑的箱型基础或筏型基础)，而大体积混凝土施工中普遍会遇到裂缝控制问题，这是因为混凝土体积大，聚集的大量水化热会导致混凝土内外散热不均匀，在受到内外约束的情况下，混凝土内部会产生较大的温度应力并很可能导致裂缝产生，最终为工程结构埋下严重质量隐患。因此，大体积混凝土施工中应严格控制裂缝产生和发展，以保证工程质量。摘要本人结合一年实习参与公路桥梁现场施工工作实践,对部分桥梁在建设过

2、程中常见的一些裂缝类型进行归类总结,通过查找原因分析问题,才能让我们真正地了解各种裂缝的引发成因,进而制订防范措施,达到预防布控之目的。 关键词：桥梁工程；结构裂缝；裂缝类型；诱发原因；处理；技术措施在桥梁工程中混凝土桥梁缝的种类，就基其产生的原因，主要可划分如下几种 荷载引起的裂缝 混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。 直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有：设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够。结构

3、设计时不考虑施工的可能性；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。施工阶段，不加限制地堆放施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强充验算等。使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。 次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有：在设计外荷载作用下，由于结构物的、实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。桥梁结构中经常需要凿

4、槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。研究表明，受力构件挖孔后，力流将产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中。在长跨预截断钢束，设置锚头，而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。 温度变化引起的裂缝 年温差。一年中四季温度不断变化，但变化相对缓慢，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移，一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调，只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝，例如拱桥、刚架桥等。我国年温差一般以一月和七月平均温度的作为变化幅度。

5、考虑到混凝土的蠕变特性，年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度明显高于其它部位，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身的约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。骤然降温。 突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行，混凝土弹性量不考虑折减。 收缩引起的裂缝 塑性收缩。在施工过程中、混凝土筑后4-5小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现

6、泌水和分急剧，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大，可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成洞钢筋方向的裂缝裂缝处理的方法 通常处理裂缝的方法有以下几种: 表面修补:常用的方法有压实抹平,涂抹环氧粘结剂,喷涂水泥砂浆或细石混凝土,压抹环氧胶泥,环氧树脂粘贴下班丝布,增加整体面层,钢锚栓缝合等。 局部修复法:常用的方法有充填法、预应力法,部分凿除重新浇筑混凝土等。 水泥压力灌浆法:适用于缝补宽度0.5mm的稳定裂缝。 化学灌浆:可灌入缝宽0.05mm的裂缝。 减少结构内力:常用的方法有卸荷或控制荷载,设置卸荷结构,增设支点或支撑。改简支梁为连续梁等。 结构补强:

7、常用的方法有增加钢筋,加厚板,外包钢筋混凝土,外包钢,粘贴钢板,预应力补强体系等。 改变结构方案,加强整体刚度。例如:框架裂缝采用增设隔板深梁法处理。 其它方法:常用方法有拆除重做,改善结构使用条件,通过试验或分析论证不作处理等。 原材料选材防开裂技术措施选用强度等级为42.5级的低水化热和含碱量在0.06%以下的低碱含量且细度适中的硅酸盐水泥（代号P.），水泥中C3A含量应在6%8%范围内。对于大体积承台混凝土选用42.5级矿渣水泥（代号P.S），以降低水化热。严禁使用早强水泥。在混凝土中掺加优质磨细复合矿粉及优质粉煤灰，且总掺量不低于30%，降低水化热和提高混凝土的和易性，同时增强混凝土抗

8、氯离子渗透性能，防止因水化热及钢筋锈蚀造成混凝土开裂。在混凝土中掺加高效减水缓凝泵送剂，达到延缓水泥水化反应时间和速度和降低水胶比的目的。夏季施工时，为进一步降低水化热，防止混凝土开裂，在掺加优质磨细矿粉和级磨细粉煤灰同时增掺柠檬酸缓凝剂。混凝土拌合物中各种原材料引入的氯离子总质量应不超过胶凝材料总量的0.1%（钢筋混凝土结构）和0.06%（预应力混凝土结构）。严把选材关、进料关、检验关，严禁使用不合格的材料或有疑问的材料。混凝土配制防开裂技术措施本工程所用混凝土的配制全部按高性能混凝土配制技术进行配制，并按高性能混凝土的施工技术进行施工，以提高混凝土的密实性和耐久性，且在满足设计要求和施工要

9、求的同时尽量降低水胶比和胶凝材料用量，防止混凝土表面收缩开裂。混凝土的初凝时间一般不应小于12h。承台混凝土的初凝时间不小于20h；承台、现浇梁混凝土在夏季施工时，增掺适量柠檬酸缓凝剂，以达到混凝土的初凝时间在20h以上。所有混凝土的浇筑均应在初凝时间之前完成。 在满足混凝土设计技术要求和施工要求的前提下，配制混凝土时，要尽量降低混凝土的早期弹性模量，避免早期混凝土收缩由于早期混凝土弹性模量过大而产生拉应力，造成混凝土开裂，这对于防止混凝土开裂是至关重要的。混凝土防开裂技术措施基本规定对承台、墩身、现浇梁等混凝土正式灌注前进行模型试浇筑和试养护及温度测控，以对浇筑工艺、养护方法与工序进行最终验

10、证和确定，并给出施工过程中温度参数的合理控制值和防止开裂的具体技术措施。对混凝土拌合物除严格按拌合技术要求进行拌合外，必须严格按规定进行拌合物的坍落度、扩展度、含气量、泌水率检验，并控制在规定的技术指标范围内，以保证混凝土质量的连续稳定。混凝土的入模温度不大于30。邻接的新旧混凝土温差不大于20，混凝土喷涂的养护剂与混凝土表面温度之差不大于15。大体积混凝土入模后30min的最大温升小于20，内部最高温度不高于55。对与混凝土接触的模板、钢筋、钢法兰盘及其它表面在混凝土浇筑前采取先围护一层棉被再覆盖一层帆布的围护保温措施，使其温度控制在530范围内。夏季时在棉被上喷洒和浇灌冷却水，使其温度冷却

11、至30以下。现浇混凝土浇筑完成后，混凝土表面采取边收浆边喷雾边覆盖一层湿麻布片或棉被及覆盖一层塑料薄膜养护的防开裂养护措施。在拆模前采取洒水覆盖养护，洒水养护采用自动喷水系统和喷雾器进行，湿养护不间断，洒水时间间隔根据气温确定，在拆模以前保持表面连续湿润。拆模后采取喷涂养护剂和塑料布覆盖保温联合养护工艺，暴露于大气中的新浇混凝土应及时喷涂养护剂。当新浇结构物易与流动水接触时，采取措施使混凝土在浇筑后1d内不受水的冲刷。混凝土养生过程采取在混凝土内部埋设温度传感器利用温度自动监控仪，并编制温度监控程序，对混凝土内部温度、养护温度及环境温度进行全过程自动报警监控。当温度高于40时，立即启动冷却系统

12、进行降温，防止混凝土内部温度大于55。承台混凝土防开裂技术措施承台大体积混凝土的浇筑选择在一天中气温较低时进行，并采取减少浇筑层厚度、延长浇筑时间和散热时间，分成几层较薄的浇筑层，每层厚度不大于1.5m，加快混凝土散热速度；覆盖混凝土用料避免日光暴晒，用冷却水搅拌混凝土降低入仓温度控制在1015范围内，最好控制在1左右；在混凝土内埋设冷却钢管通水冷却；浇筑后立即采取喷雾养生覆盖保温等技术措施，并始终处于湿养护状态，夏季高温季节搭设遮荫棚。养护时间不小于10天。承台大体积混凝土内埋设冷却钢管的数量、设置方式、冷却水的温度及冷却工艺正式灌注前必须进行模型试验，以确定合理的冷却施工工艺参数。墩身混凝

13、土防开裂技术措施墩身混凝土的养护采取先在模板上包裹一层棉被，再在模板外自下而上搭设塔架，在塔架四周牢固围护一层棉被和一层帆布，底部和顶部覆盖密封保温。夏季时，在模板和塔架之间设置喷水系统进行喷冷却水降温，使模板温度和周围温度不大于30。拆模后采取喷涂养护剂和塑料布包裹覆盖保温联合养护工艺，暴露于大气中的新浇混凝土应及时喷涂养护剂。并利用温度自动监控仪对混凝土内部温度、养护温度及环境温度进行全过程自动报警监控。现浇梁混凝土防开裂技术措施现浇梁混凝土防开裂基本措施现浇梁混凝土的养护模板两侧采取包裹一层棉被和一层帆布的养护措施，端部向外搭设钢管架并包裹一层棉被和一层帆布，顶部一般情况下采取覆盖麻布片

14、或棉被及塑料薄膜的洒水养护措施。夏季气温较高时在顶部搭设遮荫棚防止阳光直接照射混凝土。拆模后立即喷涂养护剂。并在混凝土内部不同部位埋设温度传感器利用温度自动监控仪对混凝土内部温度、养护温度及环境温度进行全过程自动报警监控。梁模板拆除时，混凝土芯部与表层、箱内与箱外、表层与环境温差均不得大于15。梁纵向预应力筋的张拉采用四台千斤顶双向左右对称上下均衡先中间后两边均衡张拉的顺序进行张拉，以保证整个张拉端面受力均衡，防止因箱梁受力不均衡造成开裂。悬灌梁防开裂技术措施为防止悬灌梁0#块的开裂，0#块的支架采取落地式支架方案，即支架均支撑于混凝土承台上的施工方案，并利用千斤顶均布对整个支架系统进行等荷载

15、预压以消除非弹性变形和测量出弹性变形作为施工预留量的依据。混凝土浇筑时采取我单位研制的等荷载预压随混凝土灌注量等效减载的防开裂技术。合拢段刚性锁定与混凝土的浇筑须选择在气温较低的时候及一天气温最低的时候进行。刚性锁定后应及时将贯通预应力筋施加部分预应力，以确保合拢段内不受混凝土变形的影响。支架法及移动模架法现浇梁防开裂技术措施 现浇梁的浇筑应选择在一天温度较低时进行。浇筑混凝土时，采取两台输送泵和两台布料杆从梁的跨中部位向两端同时进行的施工方案，以消除因跨中变形造成梁体开裂。预制梁混凝土防开裂技术措施蒸汽养护：蒸汽供热采用两台2t的蒸汽锅炉进行。预制梁蒸养采用大块钢骨架组合拼装而成的养护棚内进

16、行，钢骨架上栓贴5cm厚的岩棉板，其上再覆盖一层帆布并密封。混凝土浇筑完毕后，立即将养护棚沿滑道移至预制梁位置，在箱梁两侧及箱梁内部布设蒸汽管道，并将两端采用双层棉被即帆布覆盖密封。预制梁蒸汽养护分为静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停期间保持棚内温度5以上，灌注完4h后开始升温，升温速度控制在6-8/h，恒温时梁体芯部混凝土温度不超过60，降温速度不大于10，整个养护过程控制梁体芯部与表层、表层与环境温差不超过15。温度监控：整个养护过程采用三台多点全自动报警测温仪分别对梁体芯部、表层、环境温度进行监控，芯部测温仪最高报警温度设置在55，最低报警温度设置在40，表层及环境测温仪最高报警温度设

17、置在50，最低报警温度设置在45，当梁体芯部与表层、表层与环境温差超过15时，立即采取增大供热量或减小供热量措施，防止因温差造成箱梁开裂。蒸汽养护结束后，立即进入自然养护。自然养护：自然养护采用草袋或麻袋覆盖洒水，并在其上覆盖塑料薄膜养护。拆模后采取喷涂养护剂和塑料布覆盖保温联合养护工艺，暴露于大气中的新浇混凝土应及时喷涂养护剂，混凝土喷涂的养护剂与混凝土表面温度之差不大于15，养护剂应符合水泥混凝土养护剂（JC901-2002）的要求。参考文献 1 中国建筑科学研究院.GBJ 5020492混凝土结构工程施工质量验收规范S.北京:中国建筑工业出版社,2002. 2王铁梦建筑物的裂缝控制M上海

18、：上海科学技术出版社，1987 3公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）. 4公路桥涵设计规范（JTJ025-86）. 5公路桥涵养护规范（JTGH11-2004）. 6公路养护质量检查评定标准（JTJ075-94）.总结：通过这次外业的道路学习，使我们对高速公路的路基、路面的设计与施工有了一次比较全面的感性认识，进一步理解接受课堂上的知识，使理论在实际的生产中得到了运用。近年来，我国的公路事业特别是高速公路得到了迅猛的发展，并且其需求也越来越大，这对于从事道路的工作者来说，既是一个机遇，也是一个挑战。作为将要走出学校的学生来说，更应该在有限的时间内，掌握更多的专业知识，加强实践和设计

19、能力，这样更有利于将来的发展，使自己在此领域内当我终于完成了所有打字、绘图、排版、校对的任务后整个人都很累，但同时看着电脑荧屏上的毕业设计稿件我的心里是甜的，我觉得这一切都值了。这次毕业论文的制作过程是我的一次再学习，再提高的过程。在论文中我充分地运用了大学期间所学到的知识。我不会忘记这难忘的几个月的时间。毕业论文的制作给了我难忘的回忆。在我徜徉书海查找资料的日子里，面对无数书本的罗列，最难忘的是每次找到资料时的激动和兴奋；亲手设计电路图的时间里，记忆最深的是每一步小小思路实现时那幸福的心情；为了论文我曾赶稿到深夜，但看着亲手打出的一字一句，心里满满的只有喜悦毫无疲惫。这段旅程看似荆棘密布，实

20、则蕴藏着无尽的宝藏。我从资料的收集中，掌握了很多单片机、LED显示屏的知识，让我对我所学过的知识有所巩固和提高，并且让我对当今单片机、LED显示屏的最新发展技术有所了解。在整个过程中，我学到了新知识，增长了见识。在今后的日子里，我仍然要不断地充实自己，争取在所学领域有所作为。脚踏实地，认真严谨，实事求是的学习态度，不怕困难、坚持不懈、吃苦耐劳的精神是我在这次设计中最大的收益。我想这是一次意志的磨练，是对我实际能力的一次提升，也会对我未来的学习和工作有很大的帮助。在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在

21、这里非常感谢帮助我的同学。致谢行文至此，我的这篇论文已接近尾声；岁月如梭，我三年的大学时光也即将敲响结束的钟声。离别在即，站在人生的又一个转折点上，心中难免思绪万千，一种感恩之情油然而生。生我者父母。感谢生我养我，含辛茹苦的父母。是你们，为我的学习创造了条件；是你们，一如既往的站在我的身后默默的支持着我。没有你们就不会有我的今天。谢谢你们，我的父亲母亲！在这四年中，老师的谆谆教导、同学的互帮互助使我在专业技术和为人处事方面都得到了很大的提高。感谢湖南商学院在我四年的大学生活当中对我的教育与培养，感谢湖南商学院信息学院的所有专业老师，没有你们的辛勤劳动，就没有我们今日的满载而归，感谢大学四年曾经帮助过我的所有同学。在制作毕业设计过程中我曾经向老师们和同学们请教过不少的问题，老师们的热情解答和同学们的热心帮助才使我的毕业设计能较为顺利的完成。在此我向你们表示最衷心的感谢。此致敬礼