南溪長江公路大橋南溪長江公路大橋 南錨碇大體積混凝土溫控方案南錨碇大體積混凝土溫控方案 中交武漢港灣工程設計研究院有限公司 2010 年 08 月 目 錄 1.概述概述1 2.溫度應力仿真計算溫度應力仿真計算1 2.1 氣象資料氣象資料 1 2.2 設計資料設計資料 2 2.2.1 導熱方程導熱方程 .2 2.2.2 導熱方程的初始條件和邊界條件導熱方程的初始條件和邊界條件 .3 2.2.3 基本假設基本假設 .5 2.2.4 計算考慮的荷載和邊界條件計算考慮的荷載和邊界條件 .5 2.2.5 混凝土結構的開裂風險混凝土結構的開裂風險 .5 2.3 仿真計算仿真計算 7 2.3.1 模型參數模型參數 .7 2.3. 2 計算結果計算結果 7 3.溫控標準溫控標準12 4.現場溫度控制措施現場溫度控制措施13 4.1 混凝土配制混凝土配制 13 4.2 混凝土澆筑溫度的控制混凝土澆筑溫度的控制 14 4.2.1 澆筑溫度計算澆筑溫度計算 14 4.2.2 夏季施工澆筑溫度控制夏季施工澆筑溫度控制 16 4.2.3 冬季施工澆筑溫度控制冬季施工澆筑溫度控制 16 4.3 冷卻水管的埋設及控制冷卻水管的埋設及控制 16 4.3.1 水管位置水管位置 .16 4.3.2 水管使用及其控制水管使用及其控制 .17 4.4 控制混凝土澆筑間歇期控制混凝土澆筑間歇期 17 4.5 內外溫差控制內外溫差控制 17 4.6 施工控制施工控制 18 4.6.1 澆筑和振搗澆筑和振搗 .18 4.6.2 養(yǎng)護養(yǎng)護 .18 5.現場監(jiān)控現場監(jiān)控19 5.1 監(jiān)測儀器及元件監(jiān)測儀器及元件 19 5.1.1 監(jiān)測元件監(jiān)測元件 .19 5.1.2 監(jiān)測元件的埋設監(jiān)測元件的埋設 .19 5.2 現場監(jiān)測現場監(jiān)測 20 5.2.1 現場監(jiān)測內容及要求現場監(jiān)測內容及要求 .20 5.2.2 溫控監(jiān)測流程溫控監(jiān)測流程 .21 5.2.3 現場監(jiān)測異常的應對措施現場監(jiān)測異常的應對措施 .22 1.概述 宜瀘渝高速公路南溪長江大橋建設是宜瀘渝高速公路宜賓段的重要控制性工程之 一，投資為 6.5 億元，預計 2012 年年底建成通車。其北橋頭位于長江北岸南溪縣羅龍 鎮(zhèn)金雞村王家嘴，南橋頭位于長江南岸南溪縣江南鎮(zhèn)和馬家鄉(xiāng)交界處的灌口。橋梁總 長度 1295.89 米，主橋為 820 米，寬 24.5 米，橋梁形式為雙塔門式懸索橋，雙向四車 道，設計時速為 80 公里。 南岸（瀘州岸）隧道錨為隧道式預應力復合錨錠，是中國唯一在五級圍巖中的大 跨徑懸索橋錨碇。其設計總長度為 69.7m，其中前錨室軸線長度 39.7m，錨塞體軸線長 度 27m，后錨室軸線長度 3m，預應力巖錨長度總長 47.5m，錨入巖體深度 17.5 米，錨 入錨塞體 27 米；隧道洞口斷面為 7.38.0m，拱頂半徑 3.65m；洞底斷面尺寸為 1819.5m，頂拱半徑 9m，軸線成 38反坡往下延伸，最大坡度為 44.3。挖石方 20000 多立方，混凝土約 15000m3，為大體積混凝土。 為保證混凝土施工質量，避免產生有害溫度裂縫，確保大橋的使用壽命和運行安 全，中交武漢港灣工程設計研究院有限公司對該錨碇大體積混凝土進行了溫控方案設 計，應用大體積混凝土施工期溫度場及仿真應力場分析程序包計算了錨碇混凝土 的內部溫度場及仿真應力場，并根據計算結果制定了不出現有害溫度裂縫的溫控標準 和相應的溫控措施。 2.溫度應力仿真計算 2.1 氣象資料氣象資料 橋址所在的宜賓市屬中亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)的四川“盆南”氣候類型，具春旱夏 熱、秋冬綿雨、雨量充沛、無霜期長的特征。 該地區(qū)年平均氣溫 18.9，最低 1 月份平均 8.1，最高 7 月份平均 28.0；年平 均總降雨量為 11081184 毫米，降水集中在 59 月；平均相對濕度 8183%；主導風向 為北西，最大風速 20.0m/s。 1996.012010 氣候統(tǒng)計資料見圖 2-1。 a.氣候特征統(tǒng)計圖氣候特征統(tǒng)計圖 b.多年平均溫度表多年平均溫度表 圖圖 2-1 宜賓地區(qū)氣候統(tǒng)計資料宜賓地區(qū)氣候統(tǒng)計資料 2.2 設計資料設計資料 2.2.1 導熱方程導熱方程 設有一均勻各向同性的固體，從中取出一無限小的六面體，如下圖。在單dxdydz 位時間內從左界面流入的熱量為，經右界面流出的熱量為，流入dydz x q dydz x dx qdydz 的凈熱量為。() xx dx qqdydz 圖圖 2-2 溫度傳導小六面體示意圖溫度傳導小六面體示意圖 在固體的熱傳導中，熱流量（單位時間內通過單位面積的熱量）與溫度梯度成q 正比，但熱流方向與溫度梯度方向相反， (公式2-1) x T q x 式中 導熱系數，kJ/(mh)； 是的函數，將展成泰勒級數并取前兩項，得： x dx q x x dx q (公式2-2) 2 2 x x dxx qTT qqdxdx xxx 沿方向流入的凈熱量為 x 2 2 T dxdydz x 同理，沿方向和方向流入的凈熱量分別為yz 及 2 2 T dxdydz y 2 2 T dxdydz z 水泥水化熱作用在單位時間內單位體積中發(fā)出的熱量為，則在體積內發(fā)Qdxdydz 出的熱量為。Qdxdydz 在時間內，此六面體溫度升高所吸收的熱量為 d T Cddxdydz A 其中，混凝土比熱，；時間，；密度，。C/(. )kJkg h 3 /kg m 由熱量的平衡，從外界流入的凈熱量與內部水化熱之和必須等于溫度升高所吸收 的熱量，即 (公式2-3) 222 222 TTTT CddxdydzQ dxdydzd xyz A 簡化，得固體導熱方程如下： (公式2-4) 222 222 TTTTQ a xyzC 式中導溫系數，。a C 2 /ms 在絕熱條件下混凝土的溫度上升速度為 Q C 導熱方程可改寫為 (公式2-5) 222 222 TTTT a xyz 2.2.2 導熱方程的初始條件和邊界條件導熱方程的初始條件和邊界條件 導熱方程建立了物體的溫度與時間、空間的關系，但滿足導熱方程的解無限多， 為了確定我們所需要的溫度場，還必須知道初始條件和邊界條件。初始條件為在初始 瞬時物體內部的溫度分布規(guī)律。邊界條件包括周圍介質與混凝土表面相互作用的規(guī)律 及物體的幾何形狀。 混凝土初始瞬時的溫度分布認為是均勻的，即 0 ( , , ,0)TT x y zT常數 邊界條件可以用以下四種方式給出： （1）第一類邊界條件：混凝土表面溫度是時間的已知函數，即T (公式2-6)( )( )Tf 混凝土與水接觸時，表面溫度等于已知的水溫，屬于這種邊界條件。 （2）第二類邊界條件：混凝土表面的熱流量是時間的已知函數，即 (公式2-7)( ) T f n 式中 表面法線方向。n 若表面是絕熱的，則。0 T n （3）第三類邊界條件：當混凝土與空氣接觸時，表面熱流量與混凝土表面溫度 和氣溫之差成正比，即T a T (公式2-8) a T TT n 式中 放熱系數，。 2 /(. . )kJm h 當放熱系數趨于無限時，即轉化為第一類邊界條件。當放熱系數 a TT 時，又轉化為絕熱條件。00 T n （4）第四類邊界條件：當兩種不同的固體接觸時，如果接觸良好，則在接觸面上 溫度和熱流量都是連續(xù)的，邊界條件如下： (公式2-9) 12 12 12 TT TT nn 如果兩固體之間接觸不良，則溫度是不連續(xù)的，須引入接觸熱阻的概念，邊界條 件如下： (公式2-10) 1 121 12 12 1 c T TT nR TT nn 式中，因接觸不良產生的熱阻，由實驗確定。 c R 2.2.3 基本假設基本假設 由于影響施工期混凝土開裂的因素很多，所以在實際計算中作以下假設： 1) 假定混凝土為均質各向同性材料，結構在溫度和靜力作用下，材料處于彈性范 圍，結構構件的溫度變形符合貝努力平面假定； 2) 本結構在溫度場范圍內，材料特性不隨溫度而改變； 3) 模板變形對混凝土體不產生影響，混凝土收縮變形均勻分布； 4) 熱源的放熱率是時間的函數，而與空間變量無關。 2.2.4 計算考慮的荷載和邊界條件計算考慮的荷載和邊界條件 大體積混凝土施工期所受的荷載主要為溫度荷載、混凝土自重以及混凝土收縮變 形所產生的荷載。收縮變形所產生的荷載轉化為溫度荷載。計算錨碇溫度場時，基礎 底部采用第二類邊界條件，取絕熱狀態(tài)；頂部采用第三類邊界條件（與空氣接觸） ；錨 碇內對稱截斷面采用第二類邊界條件的絕熱狀態(tài)；對于外表面，考慮拆模前后對混凝 土表面的散熱影響，拆模前是粗糙表面與空氣熱對流邊界條件，拆模后是光滑表面與 空氣熱對流邊界，拆模后用土工布養(yǎng)護時，為土工布表面與空氣熱對流邊界，這些邊 界屬于第三類熱學邊界條件。 計算應力場時，基礎底部取固定約束，側面和對稱截面給與該表面的位移約束。 2.2.5 混凝土結構的開裂風險混凝土結構的開裂風險 目前對于混凝土在溫度應力場分析驗算的抗裂安全系數，即混凝土的劈裂抗拉強 度與計算溫度應力之比有不同的取值。在歐洲一般采用開裂風險的概念，即混凝土計 算拉應力與對應齡期劈裂抗拉強度的比值，并對開裂風險作了規(guī)定。丹麥在其 1991 年 出版的“早齡期開裂控制”系列報告中指出：混凝土內部產生的拉應力超過 80%的劈 裂抗拉強度時生成少數裂縫，應力小于 80%的劈裂抗拉強度時，沒有觀察到裂縫。厄 勒海峽隧道和丹麥大海帶橋梁中要求計算溫度應力與劈裂抗拉強度不得大于 0.7，即劈 裂抗拉強度與溫度應力比不得小于 1.4，現場監(jiān)測結果表明混凝土沒有出現溫度裂縫， 溫控效果良好。在日本規(guī)范中采用抗裂安全系數來評價混凝土的開裂風險，并要求劈 裂抗拉強度與計算溫度應力比不得小于 1.251.5。 即將頒布的交通部行業(yè)標準水運工程大體積混凝土溫度裂縫控制技術規(guī)程 （報批稿）規(guī)范編寫組統(tǒng)計了二十余個大體積混凝土溫控工程的開裂情況，發(fā)現劈裂 抗拉強度與相應齡期計算的溫度應力值之比不小于 1.4 時，開裂概率小于 5%；劈裂抗 拉強度與相應齡期計算的溫度應力值之比不小于 1.3 時，開裂概率小于 15%。 考慮到本工程抗裂的重要性和錨碇溫控的特點，擬控制溫控抗裂安全系數大于擬控制溫控抗裂安全系數大于 1.3。溫控抗裂安全系數的定義為標準養(yǎng)護條件下的混凝土劈裂抗拉強度試驗值與對應 齡期溫度應力計算最大值之比。 2.2.6 混凝土設計參數取值混凝土設計參數取值 錨體混凝土設計強度等級 C30，混凝土劈裂抗拉強度參考值、物理熱學參數按經 驗取值，見表 2-1、表 2-2。 表表 2-1 C30 錨碇錨碇混凝土劈裂抗拉強度參考值混凝土劈裂抗拉強度參考值(MPa) 齡期3d7d28d半年 劈裂抗拉強度1.42.43.53.8 備注:若有試驗值，該參考值根據實際試驗值確定。 表表 2-2 C30 錨碇混凝土物理熱學參數錨碇混凝土物理熱學參數 最終彈模 （MPa） 熱脹系數 (1/) 比熱 (kJ/kg. ) 混凝土 絕熱溫升() 3.51048.010-60.9836.0 計算時考慮徐變對混凝土應力的影響，混凝土的徐變取值按經驗數值模型，如下 式所示： )1)(70 . 1 1 ()1)(20 . 9 1 (),( )(005 . 0 45 . 0 2 )(30 . 0 45 . 0 1 tt eCeCtC 式中：C10.23/E2，C20.52/E2，E2為最終彈模。 2.3 仿真計算仿真計算 2.3.1 模型參數模型參數 錨體為隧道錨，預應力巖錨長度總長 47.5m，錨入巖體深度 17.5 米，錨入錨塞 體 27 米；隧道洞口斷面為 7.38.0m，拱頂半徑 3.65m；洞底斷面尺寸為 1819.5m， 頂拱半徑 9m，分 9 層（6m+3m2+2m3+3m2+5.4m）澆筑。根據結構對稱性，取 錨碇混凝土 1/2 進行溫度應力計算，計算模型網格剖分圖見圖 2-3。 錨碇C30混凝土受圍巖約束。 混凝土表面散熱系數取為 1200 kJ/(m2d)。 計算時考慮冷卻水管的降溫效果。 溫度及溫度應力計算從混凝土澆筑開始，模擬之后半年的溫度應力發(fā)展。 圖圖 2-3 錨碇錨碇 1/2 塊有限元剖分圖塊有限元剖分圖（附帶圍巖約束） 2.3. 2 計算結果計算結果 混凝土澆筑溫度按夏季控制不超過 28計算。在以上設定條件下，錨碇內部最高 溫度計算值見表 2-3，最高溫度包絡圖見圖 2-4，溫峰出現時間約為澆筑后第 23 天。 圖圖 2-4 錨碇最高溫度包絡圖錨碇最高溫度包絡圖（單位：（單位：） 表表 2-3 錨碇混凝土內部最高溫度計算結果（錨碇混凝土內部最高溫度計算結果（） 澆筑層數 123 45 67 89 最高溫 63.964.564.2 59.257.3 59.361.5 61.163.0 錨碇混凝土溫度應力場分布見圖 2-5，應力計算結果見表 2-4。 A1：錨碇第一層 3 天應力場 B1：錨碇第一層 7 天應力場 C1：錨碇第一層 28 天應力場 A2：錨碇第五層 3 天應力場 B2：錨碇第五層 7 天應力場 C2：錨碇第五層 28 天應力場 A3：錨碇第九層 3 天應力場 B3：錨碇第九層 7 天應力場 C3：錨碇第九層 28 天應力場 D：錨碇混凝土溫度穩(wěn)定后應力場分布 圖圖 2-5 錨碇混凝土應力場分布圖錨碇混凝土應力場分布圖（單位：（單位：0.01MPa） 表表 2-4 錨碇混凝土溫度應力場計算結果錨碇混凝土溫度應力場計算結果 齡期3d7d28d半年 第一層溫度應力(MPa) 1.280.852.062.51 第二層溫度應力(MPa) 0.990.812.032.09 第三層溫度應力(MPa) 1.020.852.111.93 第四層溫度應力(MPa) 1.031.041.771.98 第五層溫度應力(MPa) 0.781.181.672.07 第六層溫度應力(MPa) 0.951.142.032.17 第七層溫度應力(MPa) 1.301.822.112.22 第八層溫度應力(MPa) 1.081.422.312.36 第九層溫度應力(MPa) 1.271.391.701.53 最小安全系數1.091.321.521.52 從圖 2-4 可以看出錨碇各層混凝土內部溫度較高、散熱較慢，應密化錨碇各層混 凝土中間部位冷卻水管排布，加強內部通冷卻水，注意表面保溫。 由表 2-4 和圖 2-5 可知，該錨碇混凝土溫度應力發(fā)展的總體趨勢是早期上升較快， 后期發(fā)展較慢并漸趨平緩。受澆筑層厚及構件形狀影響，其 3d 溫度應力較大，主要集 中于混凝土上表面及側面，7d 后由表面向內部轉移，發(fā)展到 28d 后漸趨穩(wěn)定。 根據溫度應力計算結果，對混凝土不同齡期、不同抗開裂能力的混凝土采取不同 的溫控要求。錨碇 3d 最小抗裂安全系數僅為 1.09，安全系數較低(1.3)，抗開裂能 1 力不足，早齡期需采取較嚴格的溫控措施，加大冷卻水通水流量，增強混凝土升溫期 的降溫效果，加強上表面及側面變截面的保溫保濕養(yǎng)護；錨碇 7d 及其之后的最小抗 2 裂安全系數為 1.32，安全系數較高(1.3)，抗開裂能力較強，但錨碇與圍巖交界處易 出現應力集中點，此階段需著重加強此位置的保溫保濕養(yǎng)護。需采取科學而有效的溫 控措施，嚴格控制內表溫差，特別是做好表面保溫保濕養(yǎng)護工作，以避免錨碇混凝土 出現有害溫度裂縫。 3.溫控標準 混凝土溫度控制的原則是： 1) 控制混凝土澆筑溫度； 2) 盡量降低混凝土的溫升、延緩最高溫度出現時間； 3) 控制溫峰過后混凝土的降溫速率； 4) 降低混凝土中心和表面之間、新老混凝土之間的溫差以及控制混凝土表面溫度 和氣溫之間的差值。 溫度控制的方法和制度需根據氣溫、混凝土配合比、結構尺寸、約束情況等具體 條件確定。根據本工程的實際情況，對錨碇制定如下溫控標準： 夏季澆筑溫度28； 冬季澆筑溫度5； 內部最高溫度65； 混凝土最大內表溫差25； 通水冷卻過程中，冷卻水管入水口水溫與出水口水溫之差15； 溫峰過后混凝土緩慢降溫，通過保溫控制混凝土最大降溫速率2.0/d。 4.現場溫度控制措施 在混凝土施工中，將從混凝土的原材料選擇、配比設計以及混凝土的拌和、運輸、 澆筑、振搗到通水、養(yǎng)護等全過程進行控制。 4.1 混凝土混凝土配制配制 為使大體積混凝土具有良好的抗侵蝕性、體積穩(wěn)定性和抗開裂性能，混凝土原材 料選用及配合比應遵循一定的原則： 采用低水化熱的膠凝材料體系 在水運工程中，為了降低混凝土的水化熱同時又能提高混凝土的密實性，大多采 用粉煤灰和?；郀t礦渣粉復摻，可選用礦渣硅酸鹽水泥加粉煤灰的組合或普通硅酸 鹽水泥加礦渣、粉煤灰的組合，其中不同摻量粉煤灰、礦粉對膠凝材料水化熱調整系 數見表 4-1。 表表 4-1 不同摻量礦物摻合料水化熱調整系數不同摻量礦物摻合料水化熱調整系數 摻量0%10%20%30%40%50%60%70% 粉煤灰水化熱調整系數10.920.900.850.820.76/ ?；郀t礦渣粉水化熱調整系數10.980.920.900.880.840.720.66 注：表中摻量為礦物摻合料占膠凝材料總用量的百分比。 水泥應符合硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥(GB175)標準中相應等級要求，宜采 用 C2S 含量相對較高的水泥，且比表面積不得超過 400m2/kg。 粉煤灰必須來自燃煤工藝先進的電廠，應選用組分均勻、各項性能指標穩(wěn)定的低 鈣灰（F 類） ，不得使用高鈣灰。應首先注重燒失量和需水量比，其指標應符合國家標 準用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB/T1596)中級粉煤灰的規(guī)定。 應綜合考慮混凝土絕熱溫升、收縮、強度、工作性等因素，優(yōu)選絕熱溫升低、收 縮小、抗拉強度高、施工性能好的配合比。 選用優(yōu)質聚羧酸類高性能緩凝減水劑 高性能聚羧酸緩凝減水劑兼顧減水、引氣和緩凝效果，可以延緩水化熱的峰值期 并改善混凝土的和易性，降低混凝土水灰比以達到減少水化熱的目的。聚羧酸高性能 減水劑減水率應不低于 28%，含固量應大于 20%，混凝土 2h 坍損小于初始值的 10%， 泌水率比不大于 60%，28d 收縮率比不大于 110%。聚羧酸高性能減水劑應摻加優(yōu)質引 氣劑，控制混凝土含氣量在 34%左右，可改善混凝土和易性、均質性，提高混凝土變 形性能和抗開裂性能力。 選用級配良好、低熱膨脹系數、低吸水率的粗骨料 優(yōu)質骨料體積穩(wěn)定性好、用水量小，可減小混凝土的收縮變形。粗骨料宜采用兩 級配單粒級石子，最大粒徑不應超過 25mm。粗骨料表觀密度不低于 2600kg/m3，吸水 率不宜大于 2%，含泥量不得超過 0.5%。 拌合用水用深層江水或井水 夏季澆筑大體積混凝土應盡可能降低混凝土澆筑溫度，冬季澆筑混凝土為避免混 凝土受凍應保證混凝土澆筑溫度不低于 5。深層江水或井水冬暖夏涼，常年保持在 415，對降低夏季混凝土澆筑溫度、提高冬季混凝土澆筑溫度比較有利。 使用低流動性混凝土 在滿足施工的前提下，盡可能使用坍落度相對較低的混凝土，有利于減少混凝土 用水量，降低溫升、減少干縮，提高抗開裂性能。大體積混凝土坍落度宜控制在 1822cm 之間。 配合比設計優(yōu)化的目標是：采用優(yōu)質原材料，在滿足強度要求和工作性能的前提 下，配制出抗?jié)B性能好、體積收縮小、絕熱溫升盡可能低的優(yōu)質混凝土。 4.2 混凝土澆筑溫度的控制混凝土澆筑溫度的控制 控制混凝土的澆筑溫度對控制混凝土裂縫非常重要。相同混凝土，入模溫度高的 溫升值要比入模溫度低的大許多。本橋施工對大體積混凝土澆筑溫度的要求為：夏季 施工不超過 28，冬季施工不低于 5。選擇合適的時間進行混凝土澆筑比較重要， 盡量避開氣候惡劣時段施工。 4.2.1 澆筑溫度計算澆筑溫度計算 澆筑溫度主要受原材料溫度、氣溫等影響。在混凝土澆筑之前，可通過測量水泥、 粉煤灰、礦粉、砂、石、水的溫度，考慮環(huán)境溫度來估算澆筑溫度。混凝土澆筑溫度 可按下式計算： TpT0+(TaT0)(+)+Tf (公式 4-1) 式中：Tp混凝土澆筑溫度()； T0混凝土出機口溫度()； Ta環(huán)境溫度()； Tf 泵送混凝土時的摩擦升溫()，按每百米泵送距離溫度升高 0.70.8 計算； 1 混凝土裝、卸和轉運時的溫度變化系數； 2 混凝土運輸時的溫度變化系數； 3 混凝土澆筑時的溫度變化系數； 1、2、3的數值按如下方法確定： (1)混凝土裝、卸和轉運，每次按 0.032 計算； (2)混凝土運輸時 2A， 為運輸時間，以分鐘計，A 取值參照表 4-2； (3)澆筑過程中 30.003， 為澆筑振搗時間，以分鐘計。 表表 4-2 混凝土運輸時冷量混凝土運輸時冷量(或熱量或熱量)損失計算參數損失計算參數 A 值值 運輸工具容積（m3）A(min-1) 混凝土攪拌車6120.00300.0040 吊斗1.660.00050.0013 注：對于混凝土攪拌車和吊斗，容量小時取上限值，反之取下限值。 其中，混凝土出機口溫度可按下式計算： T0=(公式 4-2) W+)W+W+0.2(W )TWQ -WQ-(W+T0.2W+TW)Q+0.2（TW)Q（0.2( wcgs wggsswccgggSSS 式中：T0混凝土出機口溫度()； Qs砂的含水量，以重量百分比計(%)； Qg石的含水量，以重量百分比計(%)； Ws每立方米混凝土中砂的重量(kg)； Wg每立方米混凝土中石的重量(kg)； Wc每立方米混凝土中膠凝材料的重量(kg)； Ww每立方米混凝土中水的重量(kg)； Ts砂的溫度()； Tg石的溫度()； Tc膠凝材料的溫度，為水泥和礦物摻合料溫度的重量加權平均()； Tw水的溫度()。 4.2.2 夏季施工澆筑溫度控制夏季施工澆筑溫度控制 夏季施工若澆筑溫度超出控制要求，則應通過熱工計算采取相應措施來降低各原 材料溫度，從而降低澆筑溫度，使其不超過 28。降低混凝土澆筑溫度的措施如下： 1) 水泥溫度控制低于 60。水泥應放置至充分冷卻后使用，禁止使用剛出廠的新 水泥； 2) 控制骨料溫度低于 30。粗細骨料堆場應搭設遮陽棚，堆高并從底層取料；粗 骨料可在保證工作性的前提下噴淋降溫，或采用風冷等措施給骨料強制降溫； 3) 拌和水溫控制低于 5。采用加冰或制冷機冷卻拌和水； 4) 利用溫度較低時段施工。避免在溫度超過 30的條件下澆筑混凝土； 5) 減少混凝土在運輸和澆筑過程中的溫度回升。應加快運輸和澆筑速度，在混凝 土輸送容器、管道外用帆布遮陽并經常灑水降溫； 6) 避免模板和新澆筑混凝土受陽光直射，入模前的模板與鋼筋溫度以及附近的局 部氣溫不超過 40，倉面降溫可采取噴霧或灑水措施。 4.2.3 冬季施工澆筑溫度控制冬季施工澆筑溫度控制 冬季施工為防止混凝土遭遇凍害，要求將混凝土澆筑溫度控制到5。若澆筑溫 度不在控制要求內，則應通過熱工計算采取相應措施來增加各原材料溫度，從而提高 澆筑溫度，使其不低于 5?？杀ＷC混凝土澆筑溫度的措施如下： 1) 采用熱水拌制混凝土； 2) 拌站原材料儲罐包裹保溫防寒被； 3) 防止混凝土在運輸過程中受凍，運輸罐車覆蓋保溫防寒被； 4) 送泵管用雙層土工材料包裹，防止輸送間歇受凍堵管。 4.3 冷卻水管的埋設及控制冷卻水管的埋設及控制 4.3.1 水管位置水管位置 冷卻水管采用 402.8mm、具有一定強度、導熱性能好的鐵皮管制作，管與管之 間緊密連接。 根據混凝土內部溫度分布特征及控制最高溫度的要求，錨碇沿厚度方向共布設？ 層冷卻水管，上下層交錯布置。水管水平/垂直管間距均為 0.8m，單層？套水管，每套 管長不超過 200m，出水口和進水口集中布置、統(tǒng)一管理。 冷卻水管布置見附圖 1。 4.3.2 水管使用及其控制水管使用及其控制 采用深層江水做冷卻水。用分水器將各層各套水管從水箱集中分出，分水器 設置相應數量的獨立水閥以控制各套水管冷卻水流量。 冷卻水管使用前進行壓水試驗，防止管道漏水、 阻水。 對水管的焊接位置采取一定的保護措施，施工 過程中嚴禁施工人員踩踏水管。 每層循環(huán)冷卻水管被混凝土覆蓋并振搗完畢后 即可通水，通水時間根據測溫結果確定。一般最上層混凝土降溫過快（超過 4/d）且 溫峰不高（50）時可停止通最上層冷卻水，以防止混凝土垂直方向內表溫差過大； 內部最高溫度降到 45以下，連續(xù) 3 天降溫速率小于 1.5/d 時可全面停止通冷卻水。 上層混凝土澆筑后為避免前一層混凝土的溫度回升，對前一層混凝土進行二次通水， 混凝土內部最高溫度降到 40以下可停止二次通水。 冷卻水流量根據測溫結果確定。升溫時段通水流量應使流速達到 0.65m/s 以上， 流量達 25L/min 以上，形成紊流；降溫時段，可通過水閥控制減緩通水，使流速減半， 水流平緩，以層流狀態(tài)冷卻混凝土。 控制進出水溫度，冷卻水的進水溫度以 1525為宜；冷卻水管入水口水溫與 出水口水溫之差15。 待冷卻水管停止循環(huán)水冷卻并養(yǎng)生完成后，先用空壓機將水管內殘余水壓出 并吹干冷卻水管，然后用壓漿機向水管壓注水泥漿，以封閉管路。 4.4 控制混凝土澆筑間歇期控制混凝土澆筑間歇期 混凝土澆筑間歇期一般控制在 7 天左右，最長不得超過 10 天。 4.5 內外溫差控制內外溫差控制 對于大體積混凝土，由于水化放熱會使溫度持續(xù)升高，在升溫的一段時間內應加 圖圖 4-1 冷卻水管分水器冷卻水管分水器 強內部散熱，如加大通水流量、降低通水溫度等。當混凝土處于降溫階段則要表面保 溫覆蓋以減小降溫速率。除側壁采用鋼模板、透水模板布保溫保濕外，上表面待混凝 土初凝后可采用覆蓋塑料薄膜并加蓋帆布或草袋進行保溫?；炷帘爻浞?、時間足 夠長，讓混凝土慢慢冷卻，直到溫差達到允許范圍，溫度應力會在混凝土內部分松馳 掉，可有效控制有害裂縫的產生。 4.6 施工控制施工控制 影響混凝土開裂的原因很復雜，往往不是單一因素造成的?；炷潦┕さ母鱾€環(huán) 節(jié)對于控制早期裂縫、減小后期開裂傾向、實現設計的混凝土結構耐久性是至關重要 的。 4.6.1 澆筑和振搗澆筑和振搗 混凝土按規(guī)定厚度、順序和方向澆筑，分層布料厚度不超過 30cm。正確進行混凝 土拌和物的振搗，振動棒垂直插入，快插慢拔，振搗深度超過每層的接觸面 1020cm，保證下層在初凝前再進行一次振搗。振搗時插點均勻，成行或交錯式前進， 以免過振或漏振，避免用振搗棒橫拖趕動混凝土拌和物，以免造成離下料口遠處砂漿 過多而開裂。 4.6.2 養(yǎng)護養(yǎng)護 混凝土養(yǎng)護包括濕度和溫度兩個方面，結構表層混凝土的抗裂性和耐久性在很大 程度上取決于施工養(yǎng)護過程中的溫度和濕度養(yǎng)護，因為水泥只有水化到一定程度才能 形成有利于混凝土強度和耐久性的微結構。為保證養(yǎng)護質量，對混凝土表面進行潮濕 養(yǎng)護。 為防止表面混凝土因失水造成的干縮裂縫，除側壁采用鋼模板、透水模板布保溫 保濕外，上表面待混凝土初凝后可采用灑水后覆蓋塑料薄膜或土工布進行保濕養(yǎng)護。 濕養(yǎng)護的同時，還要控制混凝土的溫度變化。養(yǎng)護時間至少 7 天，可根據溫度監(jiān)測結 果進行適當調整，保證混凝土內表溫差及氣溫與混凝土表面的溫差在控制范圍內。 處于海面大風速環(huán)境下的混凝土結構物，澆筑后應立即覆蓋，避免塑性開裂。混 凝土初凝后盡早開始濕養(yǎng)護，此外應保持不間斷灑水避免表面干濕循環(huán)。 5.現場監(jiān)控 仿真計算 溫控措施 實時監(jiān)控數據處理最終成果 信息反饋 圖圖 5-1 溫控實施流程圖溫控實施流程圖 為檢驗施工質量和溫控效果，掌握溫控信息，以便及時調整和改進溫控措施，做 到信息化施工，需對混凝土進行實時溫度監(jiān)測，檢驗不同時期的溫度特性和溫控標準。 當溫控措施效果不佳、達不到溫控標準時，可及時采取補救措施；當混凝土溫度遠低 于溫控標準限值時，則可減少溫控措施，避免浪費。溫控實施流程圖見圖 5-1。 5.1 監(jiān)測儀器及元件監(jiān)測儀器及元件 5.1.1 監(jiān)測元件監(jiān)測元件 儀器選擇依據使用可靠和經濟的原則，在滿足監(jiān)測要求的前提下，選擇操作方便、 價格適宜的儀器。溫度檢測儀采用智能化數字多回路溫度巡檢儀，溫度傳感器為熱敏 電阻傳感器。 智能化溫度巡檢儀可自動具有數據記錄和數據斷電保護、歷史記錄查詢、實時顯 示和數據報表處理等功能。該儀器測量結果可直接用計算機采集，人機界面友好，并 且測溫反應靈敏、迅速，測量準確，主要性能指標：測溫范圍：-50+150；工 1 2 作誤差：1 ；分辨率：0.1 ；巡檢點數：32 點；顯示方式：LCD(240128)； 3 4 5 功耗：15W；外形尺寸：230130220；重量：1.5kg。 6 7 8 溫度傳感器的主要技術性能：測溫范圍：-50150；工作誤差：0.5； 1 2 分辨率：0.1；平均靈敏度：-2.1mV/。 3 4 經數十個大型工程應用證明，以上檢測儀器及元器件性能穩(wěn)定、可靠，成活率高， 完全能夠滿足工程需要。 5.1.2 監(jiān)測元件的埋設監(jiān)測元件的埋設 參照混凝土大壩安全監(jiān)測技術規(guī)范(SDJ336-89)，并根據橋梁大體積混凝土的 特點加以改進，由具有埋設技術和經驗的專業(yè)人員操作。為保護導線和測點不受混凝 土振搗的影響，用等邊角鋼 30mm3mm 進行保護，監(jiān)測元件埋設示意圖見圖 5-2。 圖圖 5-2 監(jiān)測元件埋設示意圖監(jiān)測元件埋設示意圖 溫度測點布置原則： 1) 根據錨碇對稱性的特點，選取錨碇的 1/4 塊布置測點； 2) 根據溫度場的分布規(guī)律，對測點層間距作適當調整； 3) 充分考慮溫控指標的測評。溫度測點布設包括表面溫度測點（在錨碇中心部位 短邊長邊中心線表面以下 5cm 布置） ，內部測溫點（布置在錨碇中心處） 。 溫度測點布置見附圖 1。 5.2 現場監(jiān)測現場監(jiān)測 5.2.1 現場監(jiān)測內容及要求現場監(jiān)測內容及要求 對大體積混凝土進行溫度計算，是從理論上掌握大體積混凝土內部溫度發(fā)展變化 情