1、港珠澳大橋預(yù)制承臺大體積混凝土溫控方案廣東省長大公路工程有限公司2012年11月 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark5 o Current Document 1概述1 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 2承臺、墩身混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計2 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 2.1原材料的選擇2 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 2.2密實(shí)骨架堆積法混凝土配合比設(shè)計2 HYPERLINK l bookmark17 o

2、Current Document 2.3配合比優(yōu)化調(diào)整3 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 2.4混凝土長期性能和耐久性能42.4.1抗裂性能研究42.4.2抗?jié)B性能52.4.3抗凍性能62.4.4抗硫酸鹽侵蝕73大體積混凝土施工方案8 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 3.1計算條件83.2大體積混凝土溫度計算結(jié)果93.2.1取消冷卻水管施工方案93.2.2預(yù)埋冷卻水管施工方案133.2.3港珠澳大橋大體積混凝土溫度分析結(jié)果133.3大體積混凝土應(yīng)力計算結(jié)果133.3.1取消冷卻水管施工方案1

3、33.3.2預(yù)埋冷卻水管施工方案163.3.3港珠澳大橋大體積混凝土應(yīng)力分析結(jié)果16 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 3.4溫度場應(yīng)力場計算結(jié)果分析17 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 4溫度控制標(biāo)準(zhǔn)18 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 5混凝土溫控措施及實(shí)施細(xì)則18 HYPERLINK l bookmark49 o Current Document 5.1混凝土配合比18 HYPERLINK l bookmark52 o Current

4、Document 5.2對混凝土施工的一般要求18 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 5.3混凝土澆筑溫度的控制19 HYPERLINK l bookmark65 o Current Document 5.4保溫及養(yǎng)護(hù)19 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 6溫控施工的現(xiàn)場監(jiān)測20 HYPERLINK l bookmark71 o Current Document 7 溫控施工質(zhì)量保證措施211概述港珠澳大橋（如圖1-1）采用橋隧組合方案，工程起點(diǎn)為東岸香港大嶼山散 石灣，向西跨海到達(dá)澳門珠澳口

5、岸人工島，總長約36公里，其中隧道長6.75 公里（隧道的東、西人工島各長625米），橋長28.8公里（含香港界內(nèi)橋長6 公里）。珠海接線長13.89公里，香港接線長6.6公里。全線總長約56.5公里。 主體工程長約30公里。圖1-1 港珠澳大橋示意圖港珠澳大橋承臺為六邊形，邊緣順橋向?qū)挒?2.2米，中心順橋向?qū)挒?2米， 橫橋向16米，高5米，采用C45混凝土。墩身下節(jié)與承臺一起預(yù)制，墩身橫橋 向壁厚1.2米，順橋向壁厚0.8米，采用C50混凝土，橫橋向斷面尺寸與實(shí)體尺 寸均超過1m，混凝土一次澆注量大，屬于典型的海工大體積混凝土。由于混凝 土的水化熱作用，混凝土澆筑后將經(jīng)歷升溫期、降溫期和

6、穩(wěn)定期三個階段，在這 個過程中混凝土的體積在溫度變化影響下亦隨之伸縮，若各塊混凝土體積變化受 到約束就會產(chǎn)生溫度應(yīng)力，如果該應(yīng)力超過混凝土的抗裂能力將導(dǎo)致混凝土開 裂；因此為了避免混凝土出現(xiàn)裂縫，提高混凝土耐久性，保證工程質(zhì)量，必須對 混凝土的配合比進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計和采取溫控養(yǎng)護(hù)措施。同時承臺、塔座以及實(shí)心段 的混凝土均屬于海工混凝土，對抗Cl-1滲透性有較高的要求。所以在配合比設(shè)計 時既要考慮降低水化熱又要保持其高耐久性。大量工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)采用冷卻水管方 案進(jìn)行施工時，后期壓漿80%不能壓密實(shí)，這就存在影響混凝土耐久性能的薄弱 環(huán)節(jié)，特別對于海工混凝土，當(dāng)Cl-1滲透后會引起鋼筋銹蝕。為此，武漢理

7、工 大學(xué)對承臺、塔座及實(shí)心段塔柱進(jìn)行配合比優(yōu)化設(shè)計和溫控方案的設(shè)計，通過配 合比的優(yōu)化減少水泥用量，降低水化熱，取消冷卻水管，從結(jié)構(gòu)上提高耐久性能。2承臺、墩身混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計2.1原材料的選擇在進(jìn)行原材料的選擇時應(yīng)該遵循以下原則：（1）選用發(fā)熱量低的水泥，在大 體積混凝土中，水泥水化熱是決定混凝土絕熱溫升值的最重要和最直接的因素， 選用發(fā)熱量低的水泥可以降低水泥水化熱，減小混凝土內(nèi)外溫差。（2 ）選用級配 好、空隙率小的集料，一方面骨料本身的強(qiáng)度就遠(yuǎn)大于水泥膠體，另一方面，采 用連續(xù)級配的骨料，可以提高骨料在混凝土中所占的體積，提高混凝土的密實(shí)性， 并可以節(jié)約水泥降低了水泥水化熱和減少用

8、水量。（3）摻合料，大體積混凝土最 好選用優(yōu)質(zhì)粉煤灰和礦粉作為摻合料。粉煤灰可提高混凝土的和易性，大大改善 混凝土的工作性能和耐久性，取代水泥可以降低水化熱，但粉煤灰的摻量較大時 對早期強(qiáng)度影響較大。礦粉取代水泥，也可降低水化熱，與粉煤灰比較還能提高 早期強(qiáng)度。為此本方案選用以下原材料：水泥：東莞華潤P.O. 42.5水泥，比表面積為377 m2/kg；粉煤灰：廣東沙角II級粉煤灰，需水量比為96%，細(xì)度為8% （篩余）；礦粉：柳州臺泥S95級礦粉，比表面積450m2/kg，流動度比為100%，7天 活性指數(shù)為89.1%，28天活性指數(shù)為100%；砂：巴河中砂，細(xì)度模數(shù)2.6；石：陽新520m

9、m連續(xù)級配碎石，壓碎值8.9%；減水劑：江蘇博特聚羧酸系高效減水劑，固含量為30%，減水率25%。2.2密實(shí)骨架堆積法混凝土配合比設(shè)計當(dāng)混凝土中水泥用量大時，其水化溫升高，收縮大，易產(chǎn)生溫度裂縫。為此， 本課題組采用密實(shí)骨架堆積法進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計，從而達(dá)到了減少膠凝材料 用量、提高混凝土耐久性和體積穩(wěn)定性的目的。密實(shí)骨架堆積設(shè)計法不僅可以優(yōu) 化集料的組成級配，而且顯著提高了混凝土材料的結(jié)構(gòu)致密性，在保證混凝土具 有良好工作性的條件下，最大限度的降低膠凝材料的用量進(jìn)而提高混凝土的力學(xué) 性能、耐久性和經(jīng)濟(jì)性。用密實(shí)骨架設(shè)計配合比，是通過尋求混凝土中的粗細(xì)骨 料的最大密度來尋找最小空隙率，因為粉

10、煤灰的密度及細(xì)度都比砂要小，因此可 以在找出粗細(xì)骨料的最佳比例后，再通過尋求摻合料和粗細(xì)骨料的最大密度，計 算出最緊密堆積時粗細(xì)骨料、摻合料的最佳比例。從而確定混凝土的初步基準(zhǔn)配 合比（表2-1）。表2-1基準(zhǔn)配合比各組分用量（kg/m3） 編號水水泥粉煤灰砂石C451503201707801060C501503601207701050由表2-1可以看出由密實(shí)骨架法設(shè)計出的基準(zhǔn)配合比水泥用量還是較大，為 了降低混凝土每方的水泥用量，需要通過摻加礦粉和外加劑進(jìn)行優(yōu)化。2.3配合比優(yōu)化調(diào)整考慮到水泥用量太大，混凝土的水化溫升高，強(qiáng)度富余系數(shù)高，課題組采用 礦粉超量取代部分水泥和粉煤灰，對密實(shí)骨架堆

11、積法混凝土的配合比進(jìn)行了優(yōu)化 調(diào)整，得到承臺大體積C45混凝土配合比見表2-2所示：表2-2承臺C45混凝土配合比原材料用量（kg/m3）粉外編號 水礦碎煤砂加泥粉石灰劑塌落度（mm強(qiáng)度(MPa)水0h1h7d 28dA1 20013013078010605.0614522020039.956.1A2 20013013078010605.2513421019540.256.8注：根據(jù)施工時氣溫和原材料實(shí)際情況建議，減水劑摻量在原劑量的土 0.2%范圍內(nèi)調(diào)節(jié) 由表2-2可以看出以上兩組混凝土的工作性能和力學(xué)性能均滿足C45混凝土 的設(shè)計和施工要求，為了節(jié)約成本和便于施工選用配合比A1進(jìn)行研究。表

12、2-3墩身C50混凝土配合比原材料用量（kg/m3）塌落度（mm強(qiáng)度(MPa)粉外編號 水礦碎煤砂加水0h1h7d 28d泥粉石灰劑B 23013012077010505.2815021019547.659.3由表2-3可以看出優(yōu)化后的C50配合比大大減少了水泥用量，工作性能和力 學(xué)性能都滿足設(shè)計和施工要求。2.4混凝土長期性能和耐久性能混凝土的耐久性是指混凝土結(jié)構(gòu)在自然環(huán)境、使用環(huán)境及材料內(nèi)部因素作用 下保持其工作能力的性能。高性能混凝土與普通混凝土相比，其水灰比低、密實(shí) 度高、強(qiáng)度較高、體積穩(wěn)定性好，所以具有很好的耐久性，這是高性能混凝土得 以在工程中應(yīng)用的最重要原因。高性能混凝土的優(yōu)良耐

13、久性，主要包括滲透性、 抗硫酸鹽侵蝕、抗凍性、堿-骨料反應(yīng)、耐磨性和抗碳化性等。下面就C45C50 大體積混凝土的抗裂性、抗?jié)B性、抗氯離子滲透性等進(jìn)行了研究。2.4.1抗裂性能研究我國最新的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計與施工指南中推薦了笠井芳夫提出的 混凝土 （砂漿）早期抗裂性測試方法，本課題采用了此方法。其試件尺寸為 600mmx600mmx63mm，試驗步驟如下：（1）將混凝土澆筑到平面鋼制模具內(nèi)，然后振搗，直到混凝土被搗實(shí)且大 約與模具頂部齊平。振搗后用抹刀把表面收平，使骨料不外露且表面平實(shí)，然后 立即用塑料薄膜覆蓋，2h后取下薄膜。（2）用電風(fēng)扇直吹試件表面，風(fēng)速為8m/s，風(fēng)向平行于試件表面

14、，同時把 試件置于（202）C，相對濕度（605）%的環(huán)境中。隔段時間進(jìn)行觀察一次，直至 出現(xiàn)裂縫，然后記錄初始裂縫出出現(xiàn)的時間，初始裂縫的長度和寬度。6h時（從 澆筑混凝土開始計時）觀察一下試件裂縫數(shù)量、寬度和長度。24h后（從澆筑混凝 土開始計時）開始觀察試件裂縫數(shù)量、寬度和長度，裂縫以肉眼可見為準(zhǔn)，用鋼 尺測量其長度，近似取裂縫兩端直線距離為裂縫長度。當(dāng)裂縫出現(xiàn)明顯彎折時， 以折線長度之和代表裂縫長度。裂縫寬度用便攜型裂縫寬度測量儀 -CRACK VIEWER進(jìn)行測量。CRACK VIEWER型號為FCV-21，由照相機(jī)、PDA （東芝 GENIO e830）、及其它附屬品組成。裂縫檢出

15、精確度為0.05mm以下，裂縫檢出 范圍為0.052.0mm。抗裂性指標(biāo)計算：W L1 1 （mm2/ 根）裂縫的平均裂開面積：單位面積的開裂裂縫數(shù)目：入（根/m2）單位面積上的總裂開面積：c = a，b （mm2/m2） 式中W.第i根裂縫的最大寬度mm；L.第i根裂縫p的長度，mm；N一總裂縫數(shù)目，根；A一平板的面積0.36m2。試件早期的開裂敏感性評價準(zhǔn)則如下：僅有非常細(xì)的裂紋；裂縫平均開 裂面積10mm2；單位面積開裂裂縫數(shù)目10 根/m2；單位面積上的總裂開面 積100mm2/m2。按照上述四個準(zhǔn)則，將開裂敏感性劃分為五個等級：I級一一全部滿足上述四個條件；II級一一滿足上述四個條件

16、中的3個；III級 滿足上述四個條件中的2個；W級一一滿足上述四個條件中的1個；V級一個也不滿足。表2-4混凝土早期平板開裂觀測結(jié)果編號初裂時間/h裂縫最大寬度/mm裂縫平均開裂面積/mm2單位面積裂縫數(shù)目/根m-2單位面積的總開裂面積/mm2評定等級A16.00.151.55114137.6mB6.70.141.57102121.8m由表2-4中可以看出所設(shè)計的配合比的抗裂等級均達(dá)到I級。2.4.2抗?jié)B性能中華人民共和國交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路工程水泥與水泥混凝土試驗規(guī)程 (JTGE30-2005)通過給受檢混凝土試件施加水壓的方法，使水在混凝土中遷移， 根據(jù)水在不同混凝土中的遷移差別來描述混凝土的

17、抗?jié)B性能；快速Cl-滲透試驗 方法，即ASTMC1202-97廣泛用于美國及西方國家，在受檢混凝土試件兩端施加 電壓，通過計算6h電通量來定量判定混凝土的抗?jié)B透性能。從相關(guān)文獻(xiàn)中查閱， 兩中方法都可用于評價混凝土的抗?jié)B透性，但對高性能混凝土抗?jié)B透性的測試方 法存在不同的認(rèn)識。本文分別用兩種方法進(jìn)行測試來分析對比。(1)水壓力試驗按國標(biāo)對不同強(qiáng)度等級的三組配比進(jìn)行抗?jié)B透性能試驗，采用上底為175mm，下底為185mm，高為150mm的標(biāo)準(zhǔn)試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d后進(jìn)行抗?jié)B 試驗，試驗水壓從0.1MPa開始，每間隔8h增加水壓0.1MPa，當(dāng)六個試件中有3個 試件表面出現(xiàn)滲水時，即可停止試驗，記錄此時

18、的水壓力。混凝土的抗?jié)B等級由 未滲水的4個試件的最大水壓力表示。P=10H1式中P為抗?jié)B等級，H為六個試件中3個試件表面滲水時的水壓 力。通過試驗所設(shè)計的C30混凝土抗?jié)B等級達(dá)到P18，C45混凝土抗?jié)B等級達(dá)到 P20, C50混凝土抗?jié)B等級達(dá)到P25以上。(2)快速氯離子滲透試驗本實(shí)驗采用RCM法測定混凝土中Cl-非穩(wěn)態(tài)快速遷移的擴(kuò)散系數(shù)，定量評價 混凝土抗Cl-的擴(kuò)散能力。室內(nèi)試驗用150mmx150mmx150mm試模制作試件，制 作完畢后用塑料薄膜覆蓋并移至標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室，24h后拆模并浸入標(biāo)養(yǎng)室的水池中， 試驗齡期前7d加工成標(biāo)準(zhǔn)試件(1001mm，h=502mm，加工成的試件至少切去

19、混凝土表皮20mm )然后浸沒于養(yǎng)護(hù)室水池中至試驗齡期。試驗對所設(shè)計的混凝土 進(jìn)行了快速氯離子滲透實(shí)試驗。試驗結(jié)果見表2-6, Cl-擴(kuò)散系數(shù)隨混凝土齡期的變化規(guī)律，試驗齡期為28d、56d，從表中看出，28d Cl-擴(kuò)散系數(shù)為 (2.0-3.5)x10-12m2/s，56d Cl-擴(kuò)散系數(shù)為(1.0-2.0)x10-12 m2/s，大大提高了混凝土的 使用壽命。另外，Cl-的擴(kuò)散系數(shù)隨混凝土齡期的延長而降低。表2-5 Cl-擴(kuò)散系數(shù)試驗結(jié)果Cl-擴(kuò)散系數(shù)(x10-12m2/s)配合比編號 TOC o 1-5 h z 28d56dA12.81.5B2.31.02.4.3抗凍性能本試驗參照普通混

20、凝土抗凍性能試驗，采用慢凍法，以混凝土試件所經(jīng)受的 凍融循環(huán)次數(shù)指標(biāo)的抗凍標(biāo)號。試件尺寸100mmx 100mmx 100mm，試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng) 護(hù)28d齡期時進(jìn)行凍融循環(huán)，試驗前4d將試件從養(yǎng)護(hù)室取出，進(jìn)行外觀觀察，隨 后放入1520C水中浸泡，水面至少高出20mm，試件浸泡4d后進(jìn)行凍融循環(huán)試 驗，凍融溫度為-15-20C，試驗4h后取出，并立即將抗凍試件放入水溫為15 20C的水槽中，再融化4h為一個凍融循環(huán)。對比試件在養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)，待完成凍 融循環(huán)后，與抗凍試件同時試壓。混凝土抗凍標(biāo)號以同時滿足強(qiáng)度損失率25%， 重量損失率5%的最大循環(huán)數(shù)表示。對所設(shè)計的C45和C50混凝土配合比進(jìn)行抗 凍

21、試驗，該試驗留置7組試件，28d齡期抗壓強(qiáng)度1組，其余6組中，有4組作凍融 試驗，分別經(jīng)受200、300次循環(huán)后，各試壓2組凍融試件，另外2組試件作對比試 驗用，試驗結(jié)果見表2-6、2-7。表2-6承臺C45混凝土抗凍試驗結(jié)果檢測項目1200次循環(huán)300次循環(huán)23231標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度(MPa)55.856.455.655.155.856.7凍融循環(huán)后強(qiáng)度(MPa)48.950.549.145.545.447.4強(qiáng)度損失()12.410.411.717.418.616.4質(zhì)量損失(%)1.41.51.83.53.13.4抗凍標(biāo)號F300試件外觀完整、無脫落碎塊完整、無脫落碎塊表2-7墩身C50混凝

22、土抗凍試驗結(jié)果檢測項目1200次循環(huán)231300次循環(huán)23標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度(MPa)59.860.160.361.260.561.3凍融循環(huán)后強(qiáng)度(MPa)55.256.153.951.651.852.1強(qiáng)度損失(%)7.76.710.615.714.415.0質(zhì)量損失(%)1.11.00.82.23.02.7抗凍標(biāo)號F300試件外觀完整、無脫落碎塊完整、無脫落碎塊由表2-6、2-7可以看出，試件經(jīng)受200、300次循環(huán)后，其強(qiáng)度損失率均小于 25%(標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定)，質(zhì)量損失較小，混凝土具有較高的抗凍融性能，所設(shè)計的C45 和C 50混凝土抗凍標(biāo)號均大于F300。2.4.4抗硫酸鹽侵蝕本試驗采用混凝土

23、長期性能和耐久性能試驗方法(GBJ82-85)，將I00mmx100mmxl00mm尺寸的試件成型30h拆模，放入溫度為202C，相對濕度 為605%的養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)至7d齡期，再將試件分別置于8%硫酸鹽溶液中侵蝕， 同時將對比試件仍置于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中，在28d后將侵蝕試件和標(biāo)準(zhǔn)試件同時進(jìn)行 試壓，檢測其抗壓強(qiáng)度，結(jié)果見表2-8。表2-8混凝土抗硫酸鹽侵蝕試驗編號抗壓強(qiáng)度/MPa抗蝕系數(shù)對比件侵蝕件C4555.454.698.6%C5060.159.799.3%試驗結(jié)果表明，摻入礦物摻合料減少了混凝土表面的裂縫，改善了混凝土的 孔結(jié)構(gòu)，提高了混凝土的抗侵蝕性能。3大體積混凝土施工方案承臺混凝土強(qiáng)度

24、等級為C45，墩身部位混凝土強(qiáng)度等級為C50。澆筑工作 量大，按照承臺、墩身的結(jié)構(gòu)尺寸，考慮溫控及施工需要，參考設(shè)計圖紙，承臺 連同2m高的墩身一同澆筑。圖3-1港珠澳承臺及墩身有限元分析模型圖3.1計算條件(1)施工時間及進(jìn)度等施工進(jìn)度：按施工圖所述施工進(jìn)度進(jìn)行澆筑溫度：大體積混凝土澆筑溫度按28C計算放熱系數(shù)：B=14W/m2.C導(dǎo)溫系數(shù)：0.08 m2/d絕熱升溫：33.8C線膨脹系數(shù)：8.9X10-6/C比熱：1.0 (kJ/kg) C混凝土性能相關(guān)參數(shù)混凝土容重：2450kg/m3混凝土絕熱溫升：Tr (t) =WQ0 (1-e-mt) /Cy混凝土彈性模量：EG)= E0Q e-0

25、.1384T 0.7932)C (t 具)=(2.5 + 200)1 e -0.3E) + (7.0 + 50)1 e -0.005(t -)混凝土徐變度：TT氣溫2兀/Ta =以+ 3cos365(t-)，以為澆注期間的當(dāng)?shù)仄骄鶞囟龋瑃及p取值隨施工時間變化，另外加3C輻射熱(側(cè)面不加)。3.2大體積混凝土溫度計算結(jié)果3.2.1取消冷卻水管施工方案A.承臺部分溫度計算結(jié)果圖3-2承臺部分-澆筑第3天水化熱溫度云圖（單位：。C）圖3-3承臺部分-澆筑第7天水化熱溫度云圖（單位：C）圖3-4承臺部分-澆筑第28天水化熱溫度云圖（單位：。C）B.承臺+墩身（2m）整體溫度計算結(jié)果圖3-5結(jié)構(gòu)整體-

26、第3天水化熱溫度云圖（單位：。C）圖3-6結(jié)構(gòu)整體-第7天水化熱溫度云圖（單位：C）圖3-7結(jié)構(gòu)整體-第28天水化熱溫度云圖（單位：。C）3.2.2預(yù)埋冷卻水管施工方案建模較為復(fù)雜結(jié)果尚在進(jìn)行計算中3.2.3港珠澳大橋大體積混凝土溫度分析結(jié)果通過溫度分析，大體積混凝土結(jié)構(gòu)最高溫度、最大溫差見表3-3-1。表3-2-1大體積混凝土溫度分析結(jié)果（C）施工方案結(jié)構(gòu)部位最高溫度最大溫差取消冷承臺混凝土72.231.1卻水管墩身混凝土73.533.8預(yù)埋冷承臺混凝土卻水管墩身混凝土3.3大體積混凝土應(yīng)力計算結(jié)果3.3.1取消冷卻水管施工方案A.承臺部分應(yīng)力計算結(jié)果圖3-8承臺部分-澆筑第3天溫度應(yīng)力云圖

27、（單位：MPa）圖3-9承臺部分-澆筑第7天溫度應(yīng)力云圖（單位：MPa）圖3-10承臺部分-澆筑第28天溫度應(yīng)力云圖（單位：MPa）B.承臺+墩身（2m）整體溫度計算結(jié)果圖3-11結(jié)構(gòu)整體-第3天溫度應(yīng)力云圖（單位：MPa）圖3-12結(jié)構(gòu)整體-第7天溫度應(yīng)力云圖（單位：MPa）圖3-13結(jié)構(gòu)整體-第28天溫度應(yīng)力云圖（單位：MPa）3.3.2預(yù)埋冷卻水管施工方案建模較為復(fù)雜結(jié)果尚在進(jìn)行計算中3.3.3港珠澳大橋大體積混凝土應(yīng)力分析結(jié)果通過溫度應(yīng)力分析，大體積混凝土最大主應(yīng)力見表3-3-1。表3-3-1大體積混凝土最大主應(yīng)力表(MPa)施工方案結(jié)構(gòu)部位第3天第7天第28天取消冷卻承臺混凝土2.0

28、02.412.96水管墩身混凝土2.673.223.98預(yù)埋冷卻承臺混凝土水管墩身混凝土表3-3-2大體積混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度(MPa)齡期(d)混凝土強(qiáng)度等級3728C451.93.14.6C502.53.95.1表3-3-2為混凝土相應(yīng)齡期下的劈裂抗拉強(qiáng)度，當(dāng)混凝土的溫度應(yīng)力小于同 齡期下的劈裂抗拉強(qiáng)度時，混凝土無開裂危險，而當(dāng)溫度應(yīng)力大于劈裂抗拉強(qiáng)度 時，則混凝土存在因溫度應(yīng)力而引發(fā)開裂的可能。3.4溫度場應(yīng)力場計算結(jié)果分析根據(jù)溫度應(yīng)力場計算所得云圖，分析得到如下結(jié)論：港珠澳大橋預(yù)制構(gòu)件承臺+墩身(2m)整體一次澆筑，在取消冷卻水管降溫的情 況下，由于一次性澆筑方量較大，結(jié)構(gòu)沿高度方向較厚

29、，承臺部分最高溫度達(dá)到 72.2C，內(nèi)外溫差為31.1C，墩身部分最高溫度達(dá)到73.5C，內(nèi)外溫差為33.8C。 根據(jù)分析結(jié)果可知，混凝土各結(jié)構(gòu)部位內(nèi)最高溫度均超過70C，而內(nèi)表溫差亦 超過規(guī)范規(guī)定的25C。由應(yīng)力分析結(jié)果可知，在取消冷卻水管情況下，混凝土 內(nèi)部的3d溫度應(yīng)力均大于混凝土同齡期下的劈裂抗拉強(qiáng)度，混凝土存在開裂危 險。由此可知，在采用取消冷卻水管降溫的情況下進(jìn)行施工，混凝土的內(nèi)部溫度 較高，內(nèi)外溫差較大，同時早期溫度應(yīng)力亦超過了混凝土同齡期下的劈裂抗拉強(qiáng) 度，極不利于大體積混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂。故在實(shí)際施工過程中，推薦采用分層澆 筑或通過設(shè)置冷卻水管進(jìn)行降溫的方式抑制內(nèi)部溫升和減小結(jié)

30、構(gòu)內(nèi)外溫差，以避免大體積混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生。4溫度控制標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合海工混凝土施工規(guī)范和制定了混凝土在施工期內(nèi)不產(chǎn)生有害溫度裂縫 的溫控標(biāo)準(zhǔn)，具體內(nèi)容如下：1、混凝土絕熱溫升：30min內(nèi)不超過30r；2、混凝土內(nèi)部溫度不得高于75C。3、混凝土內(nèi)表溫差不超過25C;4、混凝土允許最大降溫速率不超過2.0C/d。5混凝土溫控措施及實(shí)施細(xì)則5.1混凝土配合比混凝土應(yīng)具有良好的和易性和粘聚性，不離析、不泌水。初始塌落度宜控制 在180220cm。為滿足以上施工要求，確保施工質(zhì)量，應(yīng)對大體積混凝土配合 比進(jìn)行大量試驗，按材料實(shí)際情況，優(yōu)選出配合比；同時結(jié)合現(xiàn)場施工和材料情 況，對配合比進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)設(shè)計

31、要求和有關(guān)規(guī)范規(guī)定，采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下 90天齡期的抗壓強(qiáng)度作為驗收和評定的依據(jù)，見GBJ146-90粉煤灰混凝土應(yīng) 用技術(shù)規(guī)范。5.2對混凝土施工的一般要求考慮到混凝土的收縮和溫度應(yīng)力，塔柱部位大體積混凝土分層澆筑，每一層 間隔時間為57d。為確保大體積混凝土施工質(zhì)量，提高混凝土的均勻性和抗裂 能力，必須加強(qiáng)對混凝土每一施工環(huán)節(jié)的控制，要求現(xiàn)場人員必須從混凝土拌合、 輸送、澆筑、振搗到養(yǎng)護(hù)、保溫整個過程實(shí)行有效監(jiān)控。混凝土施工應(yīng)嚴(yán)格按照 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041-89)進(jìn)行，并特別注意以下方面：混凝土拌制配料前，各種衡器應(yīng)請計量部門進(jìn)行計量標(biāo)定，稱料誤差 應(yīng)符合規(guī)范要求。應(yīng)嚴(yán)格控制

32、新拌混凝土質(zhì)量，使其和易性滿足施工要求。坍落 度檢驗應(yīng)在出機(jī)口進(jìn)行，每班2-3次，拒絕使用坍落度過大和過小的混凝土料。 應(yīng)及時檢測粗、細(xì)骨料的含水率，遇陰雨天氣應(yīng)增加檢測頻率，隨時調(diào)整用水量。澆筑混凝土前應(yīng)對模板、鋼筋、預(yù)埋件、監(jiān)控元件及線路等進(jìn)行檢查， 同時應(yīng)檢查倉面內(nèi)沖毛情況，及是否有碎碴異物等，檢驗合格后才能開盤。自高處向模板內(nèi)傾卸混凝土?xí)r，為防止混凝土離析，應(yīng)符合下列規(guī)定： a)當(dāng)直接從高處傾卸時，高度不應(yīng)超過1.5米；b)當(dāng)高度超過1.5米時，應(yīng)通 過串筒，溜管等設(shè)施；c）在串筒出料口下面，混凝土堆積高度不宜超過1米， 即時攤平，分層振搗。（4）混凝土應(yīng)按規(guī)定厚度，順序和方向分層澆筑

33、，必須在下層混凝土初凝 前澆筑完畢上層混凝土。如因故停歇，時間超過初凝時間時，倉面混凝土應(yīng)按工 作縫處理。混凝土分層澆筑厚度不應(yīng)超過振動棒（頭）長度的1.0倍，并保持從 倉面一側(cè)向另一側(cè)澆筑的順序和方向。（5）澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)采用振動器振實(shí)：（1）使用插入式振動器時，移動 間距不應(yīng)超過振動器作用半徑的1.5倍，與側(cè)模應(yīng)保持5-10cm距離，應(yīng)避開預(yù) 埋件或監(jiān)控元件10-15cm，應(yīng)插入下層混凝土 5-10cm；（2）對每一部位混凝土 必須振動到密實(shí)為止，密實(shí)的標(biāo)志是：混凝土停止下沉，不再冒氣泡，表面呈平 坦、泛漿。（6）在澆筑混凝土過程中，必須及時清除倉面積水。（7）嚴(yán)格按公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-89）進(jìn)行要求進(jìn)行各層間 和各塊間水平和垂直施工縫處理。5.3混凝土澆筑溫度的控制混凝土出拌和機(jī)后，經(jīng)運(yùn)輸、平倉、振搗諸過程后的溫度為澆筑溫度，控制 在30r以內(nèi)。在每次混凝土開盤之前，試驗室要量測水泥，砂、石、水的溫度， 專門記錄，計算其出機(jī)溫度，并估算澆筑溫度，計算方法見附1。當(dāng)澆筑溫度超 過上述控制標(biāo)準(zhǔn)時，必須利用夜間澆筑混凝土，在夜間20時以后開盤，次日8 時以前澆筑完；如果澆筑施工要經(jīng)歷午間