1、天橋特大橋承臺大體積混凝土施工溫度控制1 前言承臺大體積混凝土工程混凝土量大，澆筑時光長，混凝土砂、石材料和與往有所不同，為確保承臺大體積混凝土施工質量，有效控制溫度變形裂縫不是單純的結構理論問題，而是涉及到結構計算、構造設計、材料組成和其物理力學指標、施工設備、施工工藝等方面的綜合技術問題。因此務必對混凝土的溫度舉行有效的控制使之不消失有害溫度裂縫確保混凝土施工的質量。2 工程概況天橋特大橋主墩基礎為長23.6m，寬20.6m，高6.0m的鋼筋混凝土結構，混凝土設計強度等級為C30，混凝土方量為2916.96m3，均實行一次性澆筑完成。承臺基礎為250cm16根挖孔灌注樁。為避開承臺混凝土消

2、失有害溫度裂縫，我們先期對承臺混凝土舉行了計算，并按照計算結果決定了承臺混凝土不消失有害溫度裂縫的溫控標準，相應制定出了現場溫控措施。3 溫控計算承臺混凝土在施工過程中，因為水化熱的作用，其內部溫度變化歷經升溫期、降溫期、穩定期三個階段。隨著混凝土不同階段混凝土也隨之消失伸縮，當混凝土體積變化受到約束，就會產生溫度應力。倘若該應力超過其同期混凝土的抗拉強度， 混凝土就會消失溫度裂縫。因此大體積混凝土務必采用溫控防裂措施。3.1 計算條件3.1.1 按照承臺結構特點 天橋特大橋承臺采用一次整體澆注，承臺中布置5層50mm的冷卻管，因為仿真分析計算中參數和邊界取值與實際施工過程有一定的偏差，因此有

3、可能使仿真計算的結果與實際測量結果有一定的誤差。通過對天橋特大橋承臺水化熱舉行仿真分析，可知內部最高溫度將達到52.4，內外溫差達到14.4，因此在施工和養護過程中通過控制冷卻管通水可以達到控制水化熱的目的。3.1.2 基巖按中風化巖考慮，其彈性模量取30GPa；3.1.3混凝土按6層澆筑，澆筑厚度分離為1m、1m、1m、1m、1m、1m。3.2 溫度場主要特征混凝土澆筑后一般在23d后即達到溫度峰值，溫峰持續10h后溫度開頭下降，初期降溫速度較快，以后降溫速率漸漸減慢，至1220d后降溫平緩，溫度趨于準穩定狀態。第一層混凝土內部最高溫度約為43，其次層混凝土內部最高溫度約為48。第三層混凝土

4、內部最高溫度約為52.4。第四層混凝土內部最高溫度約為48。第五層混凝土內部最高溫度約為46。3.3 力場主要特征混凝土應力計算顯示，混凝土應力最大值消失在其次層底部和第三層中部。3.4 結果分析按照計算結果承臺混凝土早期(14d左右)最大溫度應力為1.1MPa，而此時C30混凝土劈裂抗拉強度1.4-2.3MPa，抗裂平安系數K1.4，后期也有1.5以上的抗裂平安系數，不會產生有害溫度裂縫。3.5 溫度控制標準按照計算成績，在施工期內為保證承臺不消失有害溫度裂縫，本工程實行如下溫控標準：3.5.1 混凝土最大絕熱溫升不應超高60；3.5.2 混凝土內表溫差不超過25；3.5.3 混凝土降溫速率

5、不超過2.0/d。3.5.4 水泥入場溫度不應超過50，否則應實行相應措施；3.5.5 混凝土澆筑溫度不超過20，否則應實行相應措施。4 現場溫控措施4.1 混凝土協作比的優化為降低水化熱溫升合理抉擇級配良好的砂、石料，抉擇優良的混凝土外加劑，控制混凝土協作比，節省水泥用量，是降低混凝土內部水化熱溫升的重要環節。4.1.1 混凝土原材料質量控制a.水泥：水泥使用溫度不得超過50，否則務必實行措施降低水泥溫度。b.粉煤灰：粉煤灰為畢節電廠生產的級粉煤灰，入場后應分批檢驗。c.砂：采用中粗砂。細度模數為2.33.1，屬級配范圍，含泥量2%，入場后應分批檢驗。d.碎石：碎石主要采用顆粒級配為531.

6、5mm繼續級配或二級配。石子務必分批檢驗嚴格控制其含泥量不超過1.5%。e.外加劑：摻加緩凝型高效減水劑徐州超力超力聚羧酸CQP緩凝型高效減水劑。4.1.2 混凝土協作比混凝土初始坍落度控制在1218cm，初凝時光大于12h。施工采用協作比如表1。4.1.3 現場混凝土施工要求a.施工當中由實驗室派實驗員專人負責施工協作比，嚴格控制混凝土質量，使其和易性滿意施工要求。b.自高處向模板內傾卸混凝土時，為防止混凝土離析，在施工中按以下要求舉行操作：當直接從高處卸料時，高度不應超過2m；當高度超過2m時，應通過運用混凝土輸送軟管送料；在串筒出料口下面混凝土積累高度不應超過1m，準時攤平，分層振搗。c

7、.混凝土按規定厚度、挨次和方向分層澆筑，務必在下層混凝土初凝前澆筑完畢上層混凝土。混凝土分層澆筑厚度不宜超過1m，并保持2臺混凝土泵輸送泵從畢節岸和威寧岸輸送混凝土舉行澆注。d.澆筑時采用振動器振搗振實：用70插入式振動器時，與側模應保持2040cm距離，并避免測溫預埋管1015cm，應插入下層混凝土1015cm；對每一部位混凝土務必振動到密實為止。密實的標志是：混凝土停止下沉，不再冒氣泡，表面呈平坦、泛漿。4.1.4 現場混凝土澆筑溫度的控制在每次開盤之前，實驗室要量測水泥、砂、石、水的溫度，特地記錄，計算其出機溫度，并估算澆筑溫度，計算方法如下：混凝土的出機溫度T0 T0=(0.20+QS

8、)WSTS+(0.20+Qg)WgTg+0.20WCTC+(WW-QSWS)TW/0.20(WS+WG+WC)+WW式中：QS、Qg分離為砂、石的含水量，以%計；WS、Wg、WC、TW分離為每方混凝土中砂、石、水泥和水的分量(粉煤灰計入水泥中)；TS、TG、TC、TW分離為砂、石、水泥和水的溫度。混凝土的澆筑溫度Tp=T0+(Tn-t0)(1+2+3+n)式中：Tn混凝土運送和澆筑時氣溫：1、2、3、n有關的系數，其數值如下：a.混凝土裝、卸和運轉，每次=0.03；b.混凝土運送時=A，為運送時光以分鐘計；c.澆筑過程中=0.03，為澆筑振搗時光以分鐘計。嚴格控制混凝土原材料的溫度，考慮混凝土

9、方量大需要水泥量大，本項目組織20輛散裝水泥運送車，保證水泥的提供，同時，在畢節岸與威寧岸拌合站水泥庫房儲存400T袋裝水泥；因天氣陰天多，砂、石料溫度不高；拌和水溫度僅達到17左右。4.2 埋設冷卻水管及其要求(1)按照混凝土內部溫度分布特征，在每層混凝土中埋設冷卻水管，原設計冷卻水管為32mm的黑鐵管改成501mm的薄壁鋼管，其水平間距為1m，冷卻水管距混凝土表面大于10cm，冷卻水管進出口集中布置，以利于統一管理。(2)冷卻水管使用及其控制冷卻水管使用前應舉行壓水實驗，防止管道漏水、阻水。在混凝土澆筑中設2人特地負責檢查漏水并準時舉行防漏處理。混凝土澆筑到各層冷卻水管標高10cm后即開頭

10、通水，各層混凝土峰值過后即停止通水，通水流量應達到30L/min，通水時光按照測溫結果決定；嚴格控制進出水溫度，保證冷卻水管進水溫度與混凝土內部最高溫度之差不超過25。待主通水冷卻所有結束后，應采用同強度等級的水泥砂漿封堵冷卻水管。4.3控制混凝土澆筑間歇期與混凝土養護每次混凝土澆筑間歇期應控制在5天。養護對混凝土強度正常增長及削減收縮裂縫具有重要意義，因此施工中非常重視混凝土的養護工作。承臺頂面采用塑料膜掩蓋并蓄水養護，側面主要實行灑水養護做法如下：在混凝土側面采用吊掛棉被養護，并推遲拆模時光，拆模時光23d，拆模后用塑料薄膜包裹保濕，防止混凝土消失裂縫。4.4 混凝土溫控施工現場監測(1)

11、溫度測試內容。按照溫度計算成績，為做到信息化施工，真切反映各層混凝土的溫控效果，以便消失異樣狀況準時實行有效措施.(2)現場測試要求。各項測試項目宜在混凝土澆筑后立刻舉行，繼續不斷。混凝土的溫度測試，峰值以前每2h監測一次，峰值消失后每4h監測一次，持續7d，然后轉入天天測2次，直到溫度變化基本穩定。(3)監測所用器具。溫度監測儀采用501mm的薄壁鋼管，內裝灌滿清水。5 內部溫度檢測結果(1)承臺中心部位的溫度變化邏輯承臺第一層澆筑后中心部位溫度24h后比入倉溫度上升20，差不多39h達到溫度最高值，增大水流量至最大。其次層澆筑在第一層澆筑完畢全進入其次層混凝土澆筑，因為下層混凝土對上層新澆

12、混凝土的影響，其次層中心部位達到最高值，達50.1，持續時光17h，即較急劇下降，冷卻水停止，稍有反彈，8d后趨向安穩。第三層澆筑在其次層澆筑完畢后進入第三層混凝土澆筑，同其次層一樣，因為下層對上層新澆混凝土的影響，其中心溫度最高達到52.2，此溫度持續12h。第四層混凝土澆筑后，其最高溫度達到47.6，加大水流量為最大，高溫持續3天。第五層混凝土溫度最高達到40.9，三天后溫度有所下降，達到36.1左右。(2)邊緣溫度變化狀況因為榕江當地氣溫不高，邊緣溫度隨氣溫影響較小。混凝土內表溫差一直小于溫控25.0標準，末造成損害。(3)冷卻水溫度狀況承臺所布冷卻水管是根據原設計施工，只是在溫度開頭上升時流量加大，冷卻水通水時光控制在混凝土一開頭有溫升即開頭通水，待達到最高溫度開