東沙大橋承臺大體積混凝土溫控方案（060406修改版）

1、PAGE PAGE 10 東沙特大橋主塔承臺大體積砼溫度控制方案武漢理工大學(xué)廣東省長大公路工程有限公司二六年三月東沙特大橋主塔承臺大體積砼溫度控制概況東沙特大橋主塔承臺長28m、寬19m、厚6m，砼標(biāo)號為C30，共3092m3，屬于典型的大體積砼施工。大體積混凝土施工時遇到的普遍問題是溫度裂縫。由于混凝土中水泥水化放熱作用，混凝土澆筑后將經(jīng)歷升溫期，降溫期和穩(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；因此為了提高混凝土施工質(zhì)量，保證大橋長期安全地使用，必須采取溫控措施以防止溫度

2、裂縫的產(chǎn)生, 大體積混凝土施工中的溫度監(jiān)控是控制裂縫產(chǎn)生的關(guān)鍵步驟。為此本單位特制定主塔承臺大體積混凝土溫控方案及實(shí)施細(xì)則。承臺部位C30強(qiáng)度等級大體積混凝土配合比根據(jù)普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程JGJ55-2000、普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法GBJ50080-2002、普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法GBJ50081-2002、普通混凝土耐久性能試驗(yàn)方法GBJ82-85進(jìn)行了大量的混凝土配比及耐久性能實(shí)驗(yàn)，選定如下配合比，建議使用第2組配合比。表1 C30大體積混凝土配合比編號各組分用量（kg/m3）初凝時間（h）坍落度（cm）抗壓強(qiáng)度（MPa）抗?jié)B等級水水泥粉煤灰礦粉砂石減水劑0h1h7d28d1

3、16525515574811227.792022.01828.041.2P16217016014014073811078.342522.01926.042.8表2 C30大體積混凝土的收縮率（10-4）編號3d7d14d28d56d90d180d10.420.541.322.013.063.634.0120.150.431.271.962.833.433.86表3 C30大體積混凝土耐久性能測試編號Cl-滲透系數(shù)（10-13m2/s）鋼筋銹蝕失重率碳化深度111.50023mm28.8001%2mm原材料：1）水泥：選用粵秀P.O42.5水泥，摻礦粉S95級和粉煤灰，優(yōu)化混凝土配合比，在滿足設(shè)

4、計強(qiáng)度要求的前提下，盡可能的減少水泥用量，其用量控制在160（kg/m3），以減少水泥的水化熱產(chǎn)生，降低混凝土的溫升；雖然P.O42.5水泥用量較低，但是在混凝土中摻入S95級礦粉140（kg/m3），實(shí)際上等同于使用P.S32.5礦渣水泥300（kg/m3），滿足公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ041-2000要求，并能提高混凝土的耐久性。2）砂：中砂，細(xì)度模數(shù)2.43.0。3）碎石：5-25mm連續(xù)級配，針片狀含量8%，壓碎值9%，含泥量0.4%。4）粉煤灰：廣州電廠II級灰，需水量比102。5）減水劑：廣州建標(biāo)外加劑廠生產(chǎn)的FDN-440，減水率為18。溫控計算1 計算條件施工時間：06年4月

5、澆筑進(jìn)度：承臺分兩層澆筑，每層3m，每層澆筑時間12d，兩層澆筑時間間隔5-7d。冷卻水管采用管徑42.25mm的薄壁鋼管，其水平間距為1m；每層（3m）承臺埋設(shè)兩層冷卻水管，分別位于距底面1m、2m處； 通水方式及時間：混凝土澆筑到各層冷卻水管標(biāo)高后即開始通水，通水流量應(yīng)大于30L/min，通水時間根據(jù)測溫結(jié)果確定。澆筑溫度取28，冷卻水管初期通水溫度為25?；浶鉖.O 42.5水泥3天水化熱230KJ/Kg，7天水化熱為255KJ/Kg?；炷寥葜?2450kg/m3混凝土絕熱溫升：(1-e)混凝土彈性模量：混凝土徐變度：氣溫： ，另外加3輻射熱。 2 計算結(jié)果溫控計算采用武漢理工大學(xué)大體

6、積砼施工期溫度場及溫度應(yīng)力場計算程序進(jìn)行。2. 1承臺大體積混凝土溫控計算2.1.1 溫度 計算結(jié)果承臺內(nèi)最高溫度48.9。溫度場歷時圖如圖1所示。網(wǎng)格剖分圖承臺混凝土第一層第3天出現(xiàn)溫峰承臺混凝土第二層第3天出現(xiàn)溫峰承臺混凝土內(nèi)部最高溫度包絡(luò)圖承臺混凝土基礎(chǔ)溫差圖1 承臺混凝土溫度場表4承臺各層最高溫度第一層第二層溫度/42.148.92.1.2 溫度應(yīng)力第一層最大溫度主拉應(yīng)力 齡期（d）3714284565應(yīng)力（MPa）0761.071.702.132.242.38第二層最大溫度主拉應(yīng)力齡期（d）3714284868應(yīng)力（MPa）0901.161.732.322.632.69承臺C30混凝

7、土劈裂抗拉強(qiáng)度齡期（d）371428Rpl（MPa）1451.963.153.82根據(jù)混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度測試結(jié)果可知承臺大體積砼在施工期內(nèi)C30混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度高于大體積混凝土內(nèi)溫度主拉應(yīng)力,有1.6的抗裂安全系數(shù)，在采取有效的溫控措施并合理施工后，可以防止承臺砼產(chǎn)生有害溫度裂縫。四、溫度控制標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)計算成果，為保證承臺在施工期內(nèi)不出現(xiàn)有害溫度裂縫，應(yīng)采取如下溫控標(biāo)準(zhǔn)：混凝土澆筑溫度不超過28；混凝土內(nèi)表溫差不超過25；混凝土降溫速率不超過2.0/d。五、溫控措施1.混凝土原材料及質(zhì)量控制：（1）水泥：采用粵秀P.O42.5水泥。水泥散袋或袋裝入場，水泥使用溫度不得超過55，否則須采取措施降

8、低水泥溫度，如可要求水泥生產(chǎn)廠家放置一段時間后發(fā)貨。袋裝水泥入場后應(yīng)按品種、標(biāo)號、出廠日期分別存放，同時應(yīng)采取措施防止受潮。水泥應(yīng)分批檢驗(yàn)，質(zhì)量應(yīng)穩(wěn)定。若存放期超過3個月應(yīng)重新檢驗(yàn)。（2）粉煤灰：采用廣州電廠II級灰，質(zhì)量應(yīng)符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB159691）的規(guī)定。（3）砂：河砂，細(xì)度模數(shù)2.43.0，其它指標(biāo)必須符合規(guī)范規(guī)定。砂來源必須穩(wěn)定，砂入場后應(yīng)分批檢驗(yàn)。（4）石：5-25mm連續(xù)級配碎石，品質(zhì)應(yīng)穩(wěn)定。石子必須分批檢驗(yàn)并嚴(yán)格控制其含泥量不超過1.0%。如果達(dá)不到要求，必須用水沖洗合格后才能使用，其他指示標(biāo)必須符合規(guī)范要求。（5）外加劑：應(yīng)采用緩凝型高效減水劑。外加劑應(yīng)分

9、批檢驗(yàn)，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時報告。（6）水：拌和用水的水質(zhì)需通過嚴(yán)格檢驗(yàn)并符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定。2.混凝土澆筑溫度的控制混凝土出攪拌機(jī)后，經(jīng)泵送、平倉、振搗等過程后距離表面510cm處的溫度為澆筑溫度，應(yīng)控制混凝土澆筑溫度不超過280C。若澆筑溫度超出控制要求，則應(yīng)采取如下措施：混凝土泵管受日照時應(yīng)用草袋覆蓋，必要時灑江水降溫；砂、石料避免太陽曝曬，必要時吹風(fēng)冷卻；提高混凝土澆筑強(qiáng)度，盡量縮短已澆混凝土的暴露時間；3.埋設(shè)冷卻水管及其要求冷卻水管及其布設(shè)根據(jù)承臺內(nèi)部溫度分布特征，冷卻水管采用冷卻水管采用管徑42mm的薄壁鋼管，其水平間距為1m，每根冷卻水管長度不宜超過150m，冷卻水管進(jìn)、出水口應(yīng)集中

10、布置，以利于統(tǒng)一管理（冷卻水管的布置見附圖）。冷卻水管使用及其控制冷卻水管使用前應(yīng)壓水試驗(yàn)，防止管道漏水、阻水；砼澆筑到各層冷卻水管標(biāo)高后即開始通水，可直接采用江水冷卻，通水流量應(yīng)大于30L/min；冷卻水進(jìn)水口水溫與大體積混凝土內(nèi)部最高溫度之差值不得超過25。為保證冷卻水的初期降溫效果，項(xiàng)目部應(yīng)提前成立專門班子，專人負(fù)責(zé)，優(yōu)化冷卻水管的管路布置，合理選擇水泵，并配備檢修人員，準(zhǔn)備12臺備用水泵，若管路出現(xiàn)故障，應(yīng)及時排除，保證冷卻系統(tǒng)正常工作，施工時，操作人員要聽從指揮，及時開啟和關(guān)閉閥門。4.承臺的保溫和養(yǎng)護(hù)承臺大體積混凝土表面整平后應(yīng)立即覆蓋塑料薄膜或麻袋進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)，待混凝土初凝后

11、進(jìn)行蓄水保溫保濕養(yǎng)護(hù)。5.對混凝土施工的一般要求為確保大體積砼施工質(zhì)量，提高砼的均勻性和抗裂能力，必須加強(qiáng)對砼每一環(huán)節(jié)的施工控制，要求現(xiàn)場人員必須從砼拌和、運(yùn)輸、澆筑、振搗到養(yǎng)護(hù)、保溫整個過程實(shí)行有效監(jiān)控。砼施工應(yīng)嚴(yán)格按照公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000）進(jìn)行，并特別注意以下方面：（1）砼拌制配料前，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)格控制新拌砼質(zhì)量，使其和易性滿足施工要求。坍落度檢驗(yàn)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砼料。應(yīng)及時檢測粗、細(xì)骨料的含水離，遇陰雨天氣應(yīng)增加檢測頻率，隨時調(diào)整用水量。（2）澆筑砼前應(yīng)對模板、鋼筋、預(yù)埋件、

12、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(yàn)合格后才能開盤。（3）砼應(yīng)按規(guī)定厚度，順序和方向分層澆筑，必須在下層砼初凝前澆筑完畢上層砼。如因故停歇，時間超過初凝時間時，倉面砼應(yīng)按工作縫處理。砼分層澆筑厚度不宜超過0.3米，并保持從倉面一側(cè)向另一側(cè)澆筑的順序和方向。（4）澆筑砼時，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)插入下層砼5-10cm；（2）對每一部位砼必須振動到密實(shí)為止?；炷翜乜厥┕がF(xiàn)場監(jiān)測1.溫度測試內(nèi)容為做到信息化施工，真實(shí)反映各層混

13、凝土的溫控效果，以便出現(xiàn)異常情況及時調(diào)整溫控措施，應(yīng)在承臺混凝土中布設(shè)溫度測點(diǎn)。根據(jù)溫度計算成果和承臺結(jié)構(gòu)，承臺測溫點(diǎn)布置見附圖。在檢測混凝土溫度變化的同時，還應(yīng)監(jiān)測氣溫、冷卻水管進(jìn)出口水溫、砼澆筑溫度等。2.現(xiàn)場測試要求在混凝土澆筑完成傳感器的埋設(shè)及保護(hù)工作，并將電纜引到測試房。各項(xiàng)測試項(xiàng)目宜在混凝土澆筑后立即進(jìn)行，連續(xù)不斷?；炷恋臏囟葴y試，峰值以前每2h監(jiān)測一次，峰值出現(xiàn)后每4h監(jiān)測一次，持續(xù)5天，然后轉(zhuǎn)入每天測2次，直到溫度變化基本穩(wěn)定。3監(jiān)測所用儀器。溫度傳感器為PN結(jié)溫度傳感器，溫度檢測儀采用DJ218型數(shù)字多路自動巡回檢測控制儀。溫度傳感器主要技術(shù)性能：測溫范圍-50+100；工作誤差+0.5；分辨率0.1；平均靈敏度-2.1（mv/）。附件1混凝土的出機(jī)溫度和澆筑溫度一、混凝土的出機(jī)溫度T0T0=(0.2+Qs)WsTs+(0.2+Qg)WgTg+0.2WcTc+(Ww-QsWs-QgWg)Tw/0.2(Ws+Wg+Wc)+Ww式中：Qs、Qg分別為砂石的含水量，以%計；Ws、Wg、Wc、Ww分別為每方砼中砂、石、水泥和水的重量（粉煤灰計入水泥中）；Ts、Tg、Tc、Tw分別為砂、石、水泥和水的溫度。二、混凝土的澆筑溫度TpTpT0+(Ta-T0)(1+2+3