南水北調(diào)渡槽工程混凝土溫控措施

南水北調(diào)xxxx段XX標(biāo)xx渡槽工程混凝土溫控措施PAGEPAGE15南水北調(diào)xxxx段XX標(biāo)段xx渡槽工程混凝土溫控措施1概述槽身為三槽一聯(lián)矩形預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，單跨長40m，共16跨，單槽凈寬7m，槽凈高6.8m，邊墻厚0.6m，中墻厚0.7m，底板厚0.4m，底橫梁高0.7m，寬0.4m，間距2.5m；混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C50W8F200。單跨槽身砼總方量為1741m3。2混凝土溫度控制標(biāo)準(zhǔn)2.1分縫分塊槽身分兩次澆筑，第一層澆筑至底板以上100cm，即側(cè)腋以上50cm，混凝土方量857m3，第二次澆筑側(cè)墻，混凝土方量823m3。由于施工時間較長，槽身混凝土施工要經(jīng)過7、8月高溫季節(jié)，對槽身混凝土裂縫控制十分不利。2.2設(shè)計(jì)允許最高澆筑溫度1、設(shè)計(jì)允許最高澆筑溫度設(shè)計(jì)允許月最高澆筑溫度比月平均溫度高2℃，最高允許澆筑溫度為26.0℃。2、設(shè)計(jì)允許內(nèi)外溫差設(shè)計(jì)允許內(nèi)外溫差≤12℃，設(shè)計(jì)允許混凝土內(nèi)部最高溫度≤60℃混凝土允許最高澆筑溫度如下表2-1：表2－1混凝土允許最高澆筑溫度（℃）月份123456永年縣月平均氣氣溫-2.70.06.914.420.225.6允許最高澆筑溫溫度停澆停澆8.916.422.226.0月份789101112永年縣月平均氣氣溫26.324.920.114.15.7-0.7允許最高澆筑溫溫度26.026.022.123.014.5停澆3砼溫度控制設(shè)計(jì)及成果分析3.1主要設(shè)計(jì)條件3.1.1水文氣象條件xx渡槽附近區(qū)域?qū)儆诖箨懶约撅L(fēng)氣候區(qū)，四季分明。年平均氣溫12.9℃,一月平均氣溫最低年份為-7.7℃,6月平均氣溫最高年份為32.5℃。3月、4月中上旬、10月下旬、11月，日平均氣溫一般小于14℃，這段時間澆筑的混凝土以采用保溫措施為主；4月下旬、5月上旬、9月中上旬、10月上旬，日平均氣溫一般小于21℃。3.1.2混凝土原材料1、水泥水泥為新峰水泥廠生產(chǎn)的“xx”牌P.O52.5水泥，各項(xiàng)性能指標(biāo)檢測成果見表3-1、表3-2。表3-1水泥物理性能檢測成果表水泥密度比表面積((m2/kg))標(biāo)稠（％）安定性凝結(jié)時間(miin)抗折強(qiáng)度(MPa)抗壓強(qiáng)度(MPa)初凝終凝3d28d3d28dxxP.O522.53.0744626.2合格1461856.610.131.665.0GB175-22007--≥300--合格≥45≤600≥3.5≥6.5≥17.0≥42.5表3-2水泥化學(xué)成分檢測成果表產(chǎn)品名稱3CaO.All2O3（％）3CaO.SiiO2+2CaO.SSiO2（％）CaO/SiiO2（％）SO3（％）燒失量（％）MgO（％）游離f-CaO（％％）硅酸鹽水泥熟料料5.6377.92.90.270.731.841.08GB/T213372-22008≤6.0≥66≥2.0≤1.5≤1.5≤5.0≤1.5檢測數(shù)據(jù)表明：“xx”牌P.O52.5水泥的各項(xiàng)檢測指標(biāo)均能滿足規(guī)范《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）的技術(shù)要求。符合國標(biāo)中對低堿水泥的要求。2）、粉煤灰粉煤灰為xxxxxx發(fā)電廠生產(chǎn)的Ⅰ級粉煤灰,粉煤灰的品質(zhì)檢驗(yàn)結(jié)果見下表:從表3-3中試驗(yàn)成果可知，粉煤灰已檢的各指標(biāo)均符合《水工混凝土摻粉煤灰技術(shù)規(guī)范》（DL/T5055-2007）中的Ⅰ級粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)粉煤灰的檢驗(yàn)成果，混凝土試驗(yàn)使用此粉煤灰。表3-3粉煤灰品質(zhì)試驗(yàn)成果表粉煤灰品種細(xì)度（%）（%）密度m燒失量（%）SO3含量（%%）含水量（%）松散容重(㎏//m3)堿含量（%）xx粉煤灰4.6932.214.362.260.16451.0DL/T50555-20007Ⅰ級≤12≤95—≤5.0≤3.0≤1.03）、砂石骨料砂石骨料為xx河砂礫料場機(jī)制砂及xx人工骨料場人工碎石，工程所用砂石骨料具有如下特點(diǎn)：1、砂的細(xì)度模數(shù)為2.64，屬于中砂，各項(xiàng)指標(biāo)均符合《水工混凝土施工規(guī)范》要求。2、:50。4）、外加劑外加劑采用石家莊長安育才建材有限公司生產(chǎn)的GK-3000高性能減水劑和GK-9A引氣劑。各項(xiàng)指標(biāo)如下表。表3-4減水劑勻質(zhì)性試驗(yàn)成果外加劑名稱%%用GK-30000高性能減水劑1.160.051.676.122.0/1.11GK-9A引氣氣劑2.340.053.639.3/無1.065）、纖維素纖維根據(jù)設(shè)計(jì)要求，xx渡槽槽身混凝土配合中應(yīng)摻入不小于1.0kg/m3的纖維素纖維，纖維素纖維抗拉強(qiáng)度不小于750Mpa，斷裂伸長率15%，纖維直徑16~20μm。本工程選擇UF500超纖維。3.1.4膠凝材料水化熱表3-5水化熱試驗(yàn)成果表 水化熱（KJ//Kg）水泥品種1天3天7天xxP.O522.5水泥1822382873.1.5混凝土配合比表3-6C50混凝土性配合比設(shè)計(jì)指標(biāo)水水泥煤灰砂碎石外加劑C50W6F2200泵送1503968665911617.353.1.7其它主要設(shè)計(jì)參數(shù)(1)混凝土原材料物理熱學(xué)性質(zhì)見表3-7。表3-7混凝土原材料物理熱學(xué)性質(zhì)表材料比熱（Kcal/kgg·℃）（G1）5～10mm0.21（G2）10～25mm0.21砂0.21水泥0.19粉煤灰0.19水1(2)其它設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)拌和機(jī)械熱：混凝土出機(jī)口溫度為自然出機(jī)溫度時，其值取600Kcal/m3。3.2混凝土溫度控制計(jì)算及成果3.2.1混凝土出機(jī)口溫度混凝土出機(jī)口溫度主要取決于拌和前各種原材料的溫度。溫凝土澆筑溫度則是由混凝土的出機(jī)口溫度和混凝土在運(yùn)輸、澆筑過程中的冷量（熱量）損失兩部分決定的。利用拌和前混凝土原材料總熱量與拌和后流態(tài)混凝土的總熱量相等的原理，可求得混凝土的出機(jī)口溫度To。（1）計(jì)算方法混凝土出機(jī)口溫度根據(jù)熱平衡原理按下式計(jì)算：式中：T0—混凝土出機(jī)口溫度；Wi—每m3混凝土中各種原材料的重量(kg／m3)；Ci—混凝土各種原材料的比熱(KJ／kg·℃)；Ti—混凝土各種原材料的溫度(℃)：q—每立方米混凝土拌和時的機(jī)械熱(KJ)；根據(jù)以上基本資料，以混凝土允許澆筑溫度為控制標(biāo)準(zhǔn)，推求混凝土出機(jī)口溫度和需采取的對應(yīng)溫控措施。表3-7C50混凝土出機(jī)溫度月份水泥溫度℃粉煤灰溫度℃砂溫度℃骨料溫度℃拌和水溫度℃加冰水溫度℃自然出機(jī)溫度℃℃加冷水后出機(jī)溫溫度℃加冷水后澆筑溫溫度℃120153310.977.26.48.4220152210.676.55.87.833025111112.4714.113.915.943530161615.4718.717.017.054030212118.7723.320.922.964535232320.8725.622.824.874535262622.5728.024.926.984535262623728.124.926.994030222222.4724.721.623.6103530171719.6720.317.719.7113025121216.7716.314.316.31225207713.3711.09.711.7注：表中其材料溫度為推測值，可作為現(xiàn)場控制標(biāo)準(zhǔn)。澆筑溫度按出機(jī)口溫度回升2℃預(yù)估。溫控計(jì)算結(jié)果表明，混凝土澆筑除10月～5月份可以自然入倉外，6、7、8、9月份按設(shè)計(jì)澆筑溫度要求，均需采用預(yù)冷混凝土。預(yù)冷各種原材料的冷卻效果見下表3-8。表3-8預(yù)冷各種原材料的冷卻效果表原材料材料用量（kg/m3）比熱[kcal/((kg.℃)原材料預(yù)冷1℃℃所消散熱熱量（kcal）混凝土降溫（℃）石子11610.21223.860.41砂6590.21144.270.24水1501154.350.19水泥+煤灰4290.1993.10.10拌和混凝土23991.61615.581.003.2.2混凝土水化熱絕熱溫升根據(jù)有關(guān)資料計(jì)算，本階段溫控計(jì)算采用的混凝土水化熱絕熱溫升計(jì)算成果。式中T(t)—隨時間變化絕熱溫升的溫度；W—水泥用量，kg/m3；Q—單位水泥發(fā)熱量，kJ/kg；γ—混凝土表觀密度，2399kg/m3；C—比熱，取1kJ/kg；m—系數(shù)取m=0.43+0.018W；經(jīng)計(jì)算C50混凝土絕熱溫升達(dá)48℃。4混凝土溫控措施4.1采取綜合溫控措施，降低砼出機(jī)溫度和澆筑溫度采取綜合溫控措施，降低砼出機(jī)溫度和澆筑溫度。同時控制混凝土從機(jī)口至倉面覆蓋前混凝土溫度回升，高溫季節(jié)盡量利用夜間澆筑混凝土。為減少預(yù)冷砼溫度回升，嚴(yán)格控制砼運(yùn)輸時間和倉面澆筑坯覆蓋前的暴露時間，砼運(yùn)輸機(jī)具設(shè)置保溫設(shè)施，并減少轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)，使高溫季節(jié)預(yù)冷砼自出機(jī)口至倉面澆筑坯被覆蓋前的溫度滿足澆筑溫度要求。常溫砼為低溫季節(jié)不采用預(yù)冷措施拌制的自然溫度砼，也稱自然入倉溫度砼；預(yù)冷砼為高溫季節(jié)或較高溫季節(jié)采用預(yù)冷措施拌制的低溫砼。在高溫季節(jié)或較高溫季節(jié)澆筑砼，當(dāng)自然出機(jī)溫度不能滿足設(shè)計(jì)澆筑溫度要求時，采用預(yù)冷混凝土澆筑。降低砼出機(jī)口溫度主要采取預(yù)冷粗骨料、加冷水拌和砼等措施，經(jīng)計(jì)算6、7、8、9月施工砼必須采用預(yù)冷措施，使6~9月澆筑混凝土?xí)r混凝土出機(jī)口溫度低于25℃，具體混凝土出機(jī)口溫度控制措施如下：（1）在成品料倉上架設(shè)防曬雨蓬、冷水噴霧等措施，降低原材料溫度加強(qiáng)拌和樓管理，確保砼出機(jī)口溫度。出機(jī)口溫度主要取決于骨料的溫度，因此我部將加強(qiáng)管理，在成品料倉上架設(shè)防曬雨蓬，確保骨料堆存高度，堆存時間5d以上。夏季高溫季節(jié)視情況在成品料倉采取噴霧等降溫措施，降低原材料溫度，控制砂石骨料溫度不超過26℃。（2）在砂石骨料配料斗和運(yùn)輸膠帶機(jī)上方搭設(shè)遮陽棚，以減少太陽輻射對骨料初溫的影響；（3）采用加冷水拌和混凝土夏季高溫季節(jié)或較高溫度季節(jié)采取低溫水拌和的方案。根據(jù)理論計(jì)算，冷水拌和混凝土能有效降低混凝土溫度。水溫降低1℃可使混凝土出機(jī)口溫度降低0.25℃左右（見上表）。配置加冰冷卻水池一個，加冰制4—7℃冷水。（4）摻加纖維素纖維為控制混凝土早期裂縫，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，xx渡槽槽身混凝土配合中應(yīng)摻入不小于1.0kg/m3的纖維素纖維，纖維素纖維抗拉強(qiáng)度不小于750Mpa，斷裂伸長率15%，纖維直徑16~20μm。本工程選擇UF500超纖維。4.2混凝土運(yùn)輸過程溫度控制為降低混凝土在運(yùn)輸過程中的溫度回升，施工中加強(qiáng)管理，加快混凝土的入倉速度，以減少運(yùn)輸過程中的溫度回升，高溫季節(jié)主要采取以下措施：加強(qiáng)管理，強(qiáng)化調(diào)度權(quán)威性，盡量避免混凝土運(yùn)輸過程中等車卸料現(xiàn)象，縮短運(yùn)輸時間并減少混凝土倒運(yùn)次數(shù)。高溫季節(jié)，砼運(yùn)輸車輛及輸送泵采用保溫措施，采用保溫被包裹，以防在運(yùn)輸過程中受日光輻射和溫度倒灌，減少溫度回升，降低混凝土運(yùn)輸過程中的溫度回升率。4.3混凝土澆筑過程溫度控制降低砼澆筑溫度從降低砼出機(jī)口溫度和減少運(yùn)輸途中及倉面的溫度回升兩方面考慮。為減少預(yù)冷砼的溫度回升，高溫季節(jié)澆筑砼時擬在倉面噴霧，以降低倉面氣溫；同時，在施工中加強(qiáng)管理，優(yōu)選施工設(shè)備，嚴(yán)格控制砼運(yùn)輸時間和倉面澆筑坯覆蓋前的暴露時間，加快砼入倉速度和覆蓋速度，降低砼澆筑溫度，從而降低混凝土最高溫度。具體措施如下：（1）在高溫季節(jié)混凝土入倉后及時平倉，及時振搗，縮短混凝土坯間暴露時間。根據(jù)澆筑倉面面積大小和溫控要求采用適宜的混凝土鋪筑方案，高溫季節(jié)或高溫時段倉面面積較大，用臺階法澆筑，盡量縮短混凝土坯間暴露時間，并鋪以必要的倉面保冷措施，降低倉面內(nèi)混凝土溫度回升，控制澆筑溫度。按擬定的施工總進(jìn)度計(jì)劃安排資源配備和施工工藝，倉面混凝土澆筑暴露時間可控制在4~5h以內(nèi)。（2）合理安排開倉時間，高溫季節(jié)澆筑時，將混凝土澆筑盡量安排在早晚和夜間施工，以避開白天高溫時段澆筑混凝土。（3）倉面噴霧降溫高溫季節(jié)澆筑混凝土?xí)r，外界氣溫較高，為防止砼初凝及氣溫倒灌，擬采用噴霧機(jī)噴霧降低倉面環(huán)境溫度，形成較好的小環(huán)境氣候。噴量在2.0mm/h以內(nèi)，噴霧時要保證成霧狀。有利于形成較好的小環(huán)境氣候。噴霧機(jī)采用支架，架高2～3m并結(jié)合風(fēng)向，使噴霧方向與風(fēng)向一致。同時根據(jù)倉面大小選擇噴霧機(jī)數(shù)量，保證噴霧降溫效果。（4）搭設(shè)倉面防陽棚澆筑混凝土?xí)r搭設(shè)倉面遮陽棚，防止太陽輻射熱溫升及由此引起的混凝土溫度回升。（5）混凝土面覆蓋隔熱被高溫季節(jié)澆筑混凝土過程中，加強(qiáng)表面保濕保溫措施，砼澆筑過程中，隨澆隨覆蓋保溫被，振搗完成后及時覆蓋隔熱保溫被。高溫季節(jié)擬采用彩條布內(nèi)夾1.2～1.8cm厚高發(fā)泡聚乙烯卷材制成的保溫被覆蓋保溫，保溫后砼表面等效放熱系數(shù)β為2.0~3.0W/m.K。（6）模板保溫高溫季節(jié)，在所有模板表面貼3cm厚高發(fā)泡聚乙烯卷材進(jìn)行保溫；立秋以后，將保溫層高發(fā)泡聚乙烯卷材加厚至6cm，進(jìn)行混凝土澆筑期間以及初凝后到溫度升至最高點(diǎn)時段的保溫，降低混凝土內(nèi)外溫差。4.4混凝土表面保溫與散熱混凝土表面保溫原則：1）控制混凝土表里溫差△T≤25℃，表里溫差是指表面5CM處的表層溫度與中部最高溫度之差。2）新老混凝土溫差控制在15~20℃以下。3）控制每天降溫速率△T/△t≤3℃/d。4）表面淋水養(yǎng)護(hù)及拆模引起的混凝土表面瞬時降溫不宜超過15℃。本工程擬采用以下砼表面保溫材料和措施：(1)保溫材料：按招標(biāo)文件要求采用保溫效果好且便于施工的材料。本工程結(jié)合我局在三峽、江口、放水河渡槽等工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來選擇保溫材料類型和厚度，保溫材料主要選用高發(fā)泡聚乙烯卷材，覆蓋前外包編織彩條布。側(cè)面和平面覆蓋的保溫被厚采用2.0cm。(2)主要保溫措施及原則：1)澆完拆模后立即加蓋保溫層，保溫層采取懸掛或覆蓋保溫被的方式進(jìn)行保溫。該保溫被為彩色塑料編織布內(nèi)夾2.0cm厚EPE聚乙烯保溫材料加工而成，由于EPE聚乙烯保溫材料為卷材，具有質(zhì)輕、不吸水、保溫效果好、施工使用方便等優(yōu)點(diǎn)，已普遍應(yīng)用于三峽等工程，能滿足本合同工程的混凝土表面保溫要求。2)由于槽身底部拆模時間較長，為控制底部混凝土溫差，采用在承重架外側(cè)懸掛保溫被，將底部全部封閉，防止氣溫變化對底部混凝土的影響。3)入秋后（8月底）,用編織彩條布包2cm厚高發(fā)泡聚乙烯卷材對槽身上部和進(jìn)出口進(jìn)行封堵保護(hù)，以防冷風(fēng)貫通產(chǎn)生砼表面裂縫。4)當(dāng)日平均氣溫在2～3天內(nèi)連續(xù)下降超過（含等于）6℃時，對28天齡期內(nèi)砼表面（頂、側(cè)面）進(jìn)行保溫，保溫材料、方式同1）。5）低溫季節(jié)(如拆拆模后砼表表面溫降可可能超過66～9℃)以及氣溫溫驟降期間間，擬適當(dāng)當(dāng)推遲拆模模時間，尤尤其防止在在傍晚氣溫溫下降時拆拆模。否則則須在拆模模后立即采采取其他表表面保護(hù)措措施。6）春秋季節(jié)遭遇遇寒流，或或氣溫較低低且溫度梯梯度較大時時段內(nèi)，應(yīng)應(yīng)進(jìn)行288d齡期內(nèi)混凝凝土的保溫溫工作，對對已經(jīng)澆筑筑的混凝土土進(jìn)行加蓋蓋保溫被等等措施。剛剛澆筑混凝凝土的保溫溫采取延長長拆模時間間、加厚保溫被被等措施。(3)保溫施工1)平面保溫被在表表面上壓磚磚塊或方木木進(jìn)行固定定。2)立面保溫采用泡泡沫卷材上上壓3～5cm的木條條，排距1.5～2m。用射釘釘槍釘在砼砼面或利用用大模板定定位錐孔點(diǎn)點(diǎn)焊鋼筋頭頭固定保溫溫被。3)所有的孔洞用保保溫被封堵堵，進(jìn)出孔孔口要掛簾簾。4)加強(qiáng)現(xiàn)場管理，注注意天氣預(yù)預(yù)報(bào)。接到到寒潮來臨臨預(yù)報(bào)后，及及時組織人人員檢查各各部位的保保溫被覆蓋蓋情況，對對不符合要要求的立即即糾正。5)在澆筑的倉號，邊邊澆邊覆蓋蓋保溫被。6)覆蓋保溫被的部部位，砼的的養(yǎng)護(hù)改為為灑水養(yǎng)護(hù)護(hù)，以始終終保持砼表表面濕潤為為度。(4)夏季高溫溫季節(jié)保溫溫被覆蓋24h～36h后，當(dāng)混混凝土溫度度高于氣溫溫時則揭開開保溫被散散熱，但必必須控制混混凝土溫差差，必要時時采用混凝凝土表面流流水養(yǎng)護(hù)。根據(jù)我局承建的的放水河渡渡槽經(jīng)驗(yàn)，在在高溫季節(jié)節(jié)，混凝土土最高澆筑筑溫度通過過采用加冰冰水拌和，運(yùn)運(yùn)輸和澆筑筑過程的一一系列措施施后，澆筑筑溫度也會會高出設(shè)計(jì)計(jì)允許的最最高澆筑溫溫度2~3℃，但是通過過采取諸如如模板保溫溫，承重排排架封閉等等一系列的的措施后，混混凝土保溫溫能得到較較充分的保保證，不致致產(chǎn)生混凝凝土裂縫。4.5混凝土養(yǎng)護(hù)混凝土澆筑完畢畢后，及時時灑水進(jìn)行養(yǎng)養(yǎng)護(hù)。高溫溫和較高溫溫季節(jié)的砼砼澆筑完成成后，采用用自動噴水水器對已澆澆砼進(jìn)行不不間斷灑水水養(yǎng)護(hù)并覆覆蓋保溫層層，保持倉倉面潮濕，使使砼充分散散熱。并對對側(cè)邊利用用懸掛的多多孔水管噴噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)養(yǎng)護(hù)時間28d。為做好好養(yǎng)護(hù)工作作，建立專專門養(yǎng)護(hù)隊(duì)隊(duì)伍，責(zé)任任落實(shí)到人人，并加強(qiáng)強(qiáng)檢查。養(yǎng)養(yǎng)護(hù)用水為為冷卻水管管中的循環(huán)環(huán)溫水，底底板和頂緣緣板兩端封封堵，蓄水水養(yǎng)護(hù)。4.6通水冷卻槽身C50砼水化熱熱高，砼水水化熱溫升升達(dá)40多℃，形成很很大的溫差差，極易在在砼表面產(chǎn)產(chǎn)生裂縫，為為防止因溫溫度引起的的裂縫產(chǎn)生生，擬在槽槽身砼中埋埋設(shè)冷卻水水管，進(jìn)行行通水冷卻卻，以削減減砼溫升峰峰值，降低低砼最高溫溫度，以達(dá)達(dá)到縮小溫溫差，減少少裂縫的目目的。具體要求如下：：埋設(shè)部位：在第一次澆筑的的主、次梁梁內(nèi)和第二二次澆筑的的側(cè)墻內(nèi)均均埋設(shè)冷卻卻水管。詳詳見附圖。冷卻水管布置及及通水措施施如下：1、第一層砼冷卻水水管布置在在四根主梁梁中各埋設(shè)設(shè)1套水管，每每根水管4層，梁底底以上55cm布第一層層，以后每每50cmm布一層。每每道次梁上上布置2層水管，下下層距次梁梁底20cm，兩層間間距55cm，總共分分兩個水管管。2、第二層砼每個個隔墻中埋埋設(shè)一套冷冷卻水管，每每套水管9層，從砼砼分層開始始往上50cm布置第一一層，往上上每隔500cm埋一一排。3、單跨槽身總共共用10套Φ48鋼管，共共21922m。4、冷卻水管采用用Φ48鋼管，壁壁厚3.55mm，接頭用用公稱直徑徑50mmm的外接接接頭和彎頭頭連接；絲絲扣用鋼