DB34TechnicalGuidefortheTemperatureControlofBridgeTowerMassConcrete安徽省市場監督管理局發布I本標準起草單位：安徽省交通控股集團有限公司、維樹、吳紅波、袁助、劉志權、程磊科、丁亮、1橋梁塔柱大體積混凝土溫度控制指南本標準適用于橋梁塔柱大體積混凝土溫度裂縫的JTS202-1-2010水運工程大體積混凝土溫度裂縫控制技術JTJJTJ053被JTGE30-2005代替JTGJTGD62被JTG3362-2018代替混凝土結構物實體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預計會因混凝土中膠凝材料水化2表面與環境溫差temperaturedifferenceofsurfaceand抗裂安全系數safetyfactorofcrack-r穩定溫度stabletemper準穩定溫度quasi-stationarytem混凝土結構在環境溫度作用下，最終達到而又處于重復循環變化狀4溫控設計4.1.1塔柱混凝土施工應根據結構安全性和耐久性指標確定合理的溫度裂縫控制標準，一般情況下最4.1.2塔柱施工應考慮溫度應力對結構的影響，選4.1.3塔柱應考慮溫度應力和收縮對結構的影響，在層間等4.1.4應根據結構形式、構造、材料、環境條件、工藝、溫度計算結果及試驗情況等綜合確定塔柱混4.2配合比設計4.2.1水泥、礦物摻合料、外加劑等原材料技術性能指標除符合現行標準的規定外，尚應符合如下規a)水泥宜采用中熱、低熱且強度不低于42.5級的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，水泥的鋁酸三b)應摻加品質穩定、來料均勻的礦物摻合料；粉煤灰應選用Ⅰ級；粒化高爐礦渣粉應選用S954.2.2塔柱混凝土宜采用高性能混凝土，配合比設計除滿足設計強度、耐久性及施工要求外，還應滿34.2.3配合比試驗的內容除滿足現行標準規定外，還應包括強度隨齡期發展試驗、彈性模量隨齡期發a)強度試驗應提供抗壓強度、劈裂抗拉強度隨齡期發展曲線，一般情況下，應包括1d、3d、5c)緩凝試驗應提供混凝土初凝與終凝時間，試驗方法按照JTJ053的規定執行。d)絕熱溫升試驗應提供絕熱溫升曲線，試驗方法按照GB/T50080的規定執行。e)早期抗裂性能試驗應按照GB/T54.3溫控計算a)根據橋塔設計構造以及施工分節選取典型結構，建立有限元模型；b)根據溫控措施選取熱學參數，將參數帶入有限元模型執行溫度計算，提取溫度計算結果；d)若抗裂安全系數滿足控制要求，根據溫度計算結果提取溫控指標；e)若抗裂安全系數不滿足控制要求，調整溫控措施，循環如上計算過程，直至滿足要求。選取典型結構建立有限元模型選取熱學參數執行溫度計算提取溫度計算結果選取熱學參數執行溫度計算提取溫度計算結果選取力學參數溫控措施選取力學參數溫控措施代入代入執行應力計算執行應力計算調整調整檢驗抗裂安全檢驗抗裂安全系數判斷不滿足判斷滿提取溫控指標4.3.2溫控計算參數中的絕熱溫升、導熱系數、冷卻水管對流系數、大氣對流系數、線膨脹系數、劈44.3.3在缺少試驗的情況下，溫度的計算參數可參考附錄A選用，溫度應力的4.3.4塔柱分節施工，其節段構造、約束條件可能存在差異，應對典型節段進行溫控計算，典型節段4.3.5塔柱施工周期較長，應選擇典型氣候條件設置熱學邊界條件，典型氣候條件應包括：a)底層節段計算模型包含已澆筑承臺或塔座、待澆筑底層節段以及上層未澆筑塔柱節段；b)標準節段計算模型包含一節已澆筑標準節段，待澆筑標準節段以及上層未澆筑標準節段；c)橫梁節段計算模型應包含橫梁及橫梁下方的所有塔柱節段；d)雙肢塔柱合攏位置節段計算模型應包含合攏位置節段以及合攏位置下方的所有塔柱節段；e)計算中應按照施工計劃、施工工序設定計算工況、邊界條件與荷載參數。4.3.7塔柱溫度計算結果分析應按下列規定執行：a)提取內部最高溫度、表面最高溫度、表面最低溫度的變化曲線；b)分析計算溫度峰值、溫升速率、降溫速率、內表溫差、表面與環境溫度差等關鍵指標。b)分析計算抗裂安全系數，若不滿足要求，應進一步優化和完善溫度控制措施。4.4溫控指標4.4.2應控制溫度峰值降至準穩定溫度狀態的溫差指標ΔT，指標限值[ΔT]根據內算結果進行確定，指標限值及計算需滿足式（12）的要求；一般情況下，[ΔT]不宜大于45℃。TT.......................................(1)T......................................(2)K——抗裂安全系數。5TTTTT.....................................(3)Ta——平均環境溫度。TTTaTabs TTTaTpTabs Tabs——絕熱溫升；ΔTp——冷卻水管降溫量值。4.4.5升溫期間應控制溫升速率指標，指標限值應由計算分析確定；一般情況下，溫升期間的最大溫4.4.6降溫期間應控制內部降溫速率指標，指標限值應由計算分析確定；一般情況下，內部最大降溫4.4.7升溫與降溫期間應控制內表溫差指標，指標限值應由計算分析確定；一般情況下，內表溫差不4.4.9為避免塔柱表面受冷激影響，應控制帶模或保溫時長滿足要求。當塔柱表面與環境氣溫溫差不4.4.10對于采用水管冷卻措施的塔柱，其相關溫控指標應按如下要求進行控制：a)升溫與降溫期間應控制距離水管管壁10cm位置的混凝土與冷卻水的溫差指標，指標限值應65.1.1溫控措施應按照有效、經濟、便于操作的原則，根據工程環境條件、結構形式、施工方案及溫5.1.2溫控措施主要包含混凝土入模溫度控制、混凝土澆筑、內部溫度5.1.3塔柱在進行溫度控制的同時，應加強混凝土施工質量控制，保障混凝土品質。5.1.4現場應對氣溫驟降、設備故障等突發情況做好應急預案，確保溫控全過程穩定實施。5.1.5當出現以下情況之一時，宜采用水管冷卻措施：5.2入模溫度控制5.2.1塔柱混凝土入模溫度應按照溫度控制指標要求，考慮環境溫度、混凝土出機口溫度及泵送等全過程，按JTS202附錄D進行計算控制。JTS202-1-20105.2.2夏季施工應控制入模溫度不應高于本文件第4.a)采用遮陽或冷凍骨料的方式降低原材料溫度；b)水泥采用擱置、遮陽等方式降溫，溫度宜控制在55℃以下；c)加入冰屑降低拌合水的溫度，冰屑厚度不應超過2mm；d)對混凝土運輸、泵送設備進行遮陽、隔熱或灑水降溫；5.3混凝土澆筑5.3.2在上層混凝土澆筑前應對下層混凝土的頂面作鑿毛處理，去除表層砂漿，露出粗骨料，并清洗5.3.3塔柱混凝土應分層澆筑，分層厚度不宜大于300mm。5.3.5混凝土應布料均勻，控制其傾落高5.3.6頂面混凝土初凝前宜進行二次振搗，收漿后覆蓋保濕養護。5.3.7合理安排澆筑時機，應避免在極端不利氣象條件下施工，夏季宜選擇溫度較低的時段澆筑混凝7b)摻入緩凝型高效減水劑，延長混凝土凝結時間；a)保持每根水管長度相當、流量均勻，應采用分水器控制流量；b)按照出水口與進水口水溫溫差指標控制單根水管長度，且單根長度不宜超過120m；c)水管宜采用內徑25～50mm的金屬管，水管層間與層內中心間距0.5～1.5m，水管宜采e)應規劃合理的排水路徑，避免冷卻水污染塔柱表面；f)晝夜溫差較大或氣溫驟降時應對水箱進行保溫，以保障水溫穩定；水流速不對冷卻水進行主動加溫等措施；內部降溫速率過低時，可適當增大水5.5表面保溫與養護控制據測試數據及時調整保溫、保濕等養護措施，避免產生溫度及干縮裂5.5.2表面保溫可采用下列規定的措施，也可組合實施：b)對于頂面，可采用蓄水、覆蓋等保溫與保濕措施；c)宜在爬模四周圍裹防風設施，形成遮風保溫小環境。5.5.3對于內部無主動冷卻措施的塔柱，在內部降溫速率大于本文件第45.5.5表面降溫過快時，可采用如下措施進行控制：a)將塔柱圍裹，形成密閉空間進行防風；8b)在圍裹內部，可采用加熱設備進行加溫，并加強混凝土的保濕養護；5.5.8應封堵豎向孔洞及內腔，避免煙囪效應。5.5.9當采用養護劑對混凝土進行養護時，所使用的養護劑應不會對混凝土產生不利影響，且應通過5.5.10表面的防風以及保濕養護時間不宜少于10d。6.1.1塔柱施工過程中應對混凝土入模溫度、內部溫度、表面溫度、環境溫度進行監測，對于采用水6.1.2塔柱可對開裂敏感部位進行應變監測，敏感部位包括下列部b)表面中央區域、邊角區域以及孔洞口區域；-30℃~150℃c)對于厚度變化較大的節段，應分別選擇關鍵測區布置測溫元件；9g)應對大氣溫度及保溫層環境溫度進行監測；i)測溫元件安裝位置應精確，內部安裝誤差不應大于50mm，表面安裝誤差不應大于10m6.2.3混凝土澆筑前，應對測溫元件6.2.4溫度控制過程中，現場應加強對外露的測溫元件及線纜的保護工6.3.2冬季宜適當提高測試頻率，并對大氣降溫進行預測，做好應急各項措施準備工6.3.3溫度采集應按照本文件第4.警值時自動發出警報，并及時調整和優化控制措施，指標檢驗及預警值設12上限值：本文件4.4.5條限值×90%;34上限值：本文件第4.4.6條限值×90%;567/89/6.3.4溫度監測期間，宜根據實際溫度情況對計算模型進行實時更新，并以此預測溫度以及應力6.3.5溫度監測應在澆筑前開始，在混凝土溫度到達準穩定溫度或穩定溫度后6.4.1應對每節段塔柱混凝土施工繪制各測點的溫度變化曲線，對溫控監測數據、實施工藝、溫6.4.3應根據塔柱節段溫控監測數據與溫度控制效果修正溫度控制模型，校核計算參數，修正后A.1絕熱溫升曲線TWabsc.........Tabs——最大絕熱溫升，℃;m——水化速率參數；Wc——單方混凝土膠凝材料總重量，kg/m3；ρ——混凝土密度，kg/m3；McρA.2導熱系數k取值在1.7～3.0W/(m·℃)之間，初步計算可選用2.3A.3冷卻水管對流系數vw——水流速，m/s。A.4對流系數a12.47...................................(A.4)va——風速，m/s。A.5等效對流系數/ki.......................δi——第i層材料厚度，m；km——第i層材料導熱系數，W/(m·℃)。A.6常見模板及保溫材料的導熱系數W/(m?℃)W/(m?℃)水溫度應力計算可按照式（B.1B.4）計算：EtEccct0.5..................................(B.1)ftktftkcct....................................(B.2)E(t)——等效齡期t時刻的彈性模量；ftkEc——混凝土28天彈性模量，可參考JTGD62取te——等效齡期；n——時間區段的劃分數量；Ti——第i時間區段的平均溫度；Δti——第i時間區段時長。