公路大橋承臺(tái)、錨碇大體積混凝土溫控方案

公路大橋承臺(tái)、錨碇

大體積混凝土溫控方案

公路大橋承臺(tái),錨碇大體積混凝土溫控方案

一、概述

贛州贛江公路大橋位于江西贛州中心城區(qū)北部，是規(guī)劃中贛州

市域主干線(xiàn)公路網(wǎng)的關(guān)鍵性工程，總投資約4.6億元c該橋?yàn)樘卮髽?

全長(zhǎng)1073米，主跨為408米地錨式懸索橋，引橋?yàn)檫B續(xù)梁橋。引橋

及連接線(xiàn)長(zhǎng)10.58km。

承臺(tái)、錨碇錨塊、壓重塊、散索鞍支墩等部位均屬大體積混凝

土結(jié)構(gòu)，由于混凝土的水化熱作用，混凝土澆筑后將經(jīng)歷升溫期、

降溫期和穩(wěn)定期三個(gè)階段，在這個(gè)過(guò)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(huì)產(chǎn)生溫度

應(yīng)力，如果該應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗裂能力將導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂：因此

為了提高混凝土施工質(zhì)量，保證大橋長(zhǎng)期安全地使用，必須采取溫

控措施以防止溫度裂縫的產(chǎn)生，為此特制定本溫控方案及實(shí)施細(xì)則,

施工單位應(yīng)當(dāng)據(jù)此制定出詳盡的錨碇施工實(shí)施細(xì)則。

二、承臺(tái)、錨碇部位大體積混凝土配合比(另附橋塔混凝土配合比)

1、C30大體積混凝土

使用部位：承臺(tái)，錨塊，壓重塊，錨室后墻、側(cè)墻、底板，散束室

側(cè)墻等

表1C30大體積混凝土配合比

抗壓強(qiáng)度

各組分用量(kg/n?)初坍落度(cm)抗

(MPa)

凝.滲

減

編粉

時(shí)

煤

號(hào)水

水礦間等

水灰砂Ohlh

石劑28d90d

泥粉(h)級(jí)

1165220170077510702>2018-20>16>33>38S10

217012014015076510562>2018-20>16>33>38S10

原材料：

水泥：P.O42.5水泥

粉煤灰：I級(jí)粉煤灰

礦粉：S95等級(jí)，比表面積＞400m2/kg

砂：中砂

石：5~31.5mm連續(xù)級(jí)配碎石

減水劑：緩凝型聚竣酸系高效減水劑

拌合水；潔凈水

考慮降低大體積混凝土的水化溫升，采用第2組配合比較優(yōu)，

并根據(jù)施工時(shí)氣溫和原材料實(shí)際情況建議，減水劑摻量可在膠凝材

料總重的().4%?().6%范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2、C30微膨脹大體積混凝土

使用部位：后澆帶

表2C30微膨脹大體積混凝土配合比

初坍落度抗壓強(qiáng)度

各組分用量(kg/nr)凝

編(cm)(MPa)限制膨

時(shí)

粉

膨

減

號(hào)

水脹率

間

脹

煤

水

水

砂

石

泥Ohlh28d90d(xlO4)

劑

灰

劑(h)

31652201404077010642>2018-20>16>33>382.5

原材料：

水泥：P.042.5水泥

粉煤灰：I級(jí)粉煤灰

礦粉：S95等級(jí)，比表面積>40()m2/kg

砂：中砂

石：5~31.5mm連續(xù)級(jí)配碎石

減水劑：緩凝型聚竣酸系高效減水劑

膨脹劑：UEA系微膨脹劑

拌合水：潔凈水

減水劑摻量可在膠凝材料總重的0.4%?0.6%范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3、C40混凝土

使用部位：散索鞍頂部、塔冠

表3C40混凝土配合比

2各組分用量(kg/n?)坍落度(cm)抗壓強(qiáng)度(MPa)

水

礦

水泥砂石Oh

粉lh7d28d

414517012013075411313.420-22>18>40>50

原材料：

水泥：P.O42.5水泥

粉煤灰：I級(jí)粉煤灰

礦粉：S95等級(jí)，比表面積＞45()m2/kg

砂：中砂

石：5~25mm連續(xù)級(jí)配碎石

減水劑：緩凝型聚竣酸系高效減水劑

膨脹劑：UEA系微膨脹劑

拌合水：潔凈水

減水劑摻量可在膠凝材料總重的0.7%?0.9%范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4、C50混凝土

使用部位：塔柱、上下橫梁

表4C50混凝土配合比

各組分用量(kg/n?)坍落度(cm)抗壓強(qiáng)度(MPa)

編.

號(hào)水普礦磯'減

水泥覆粉砂石水Ohlh7d28d

劑

516032010010070610595.220-22>18>48>60

原材料：

水泥：P.O42.5水泥

粉煤灰：I級(jí)粉煤灰

礦粉：S95等級(jí)，比表面積＞450m2/kg

砂：中砂

石：5?20mm連續(xù)級(jí)配碎石

減水劑：緩凝型聚竣酸系高效減水劑

膨脹劑：UEA系微膨脹劑

拌合水：潔凈水

減水劑摻量可在膠凝材料總重的0.4%-0.6%范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

三、混凝土澆筑分層

澆筑量較大的部位包括承臺(tái)、錨塊、鞍部、壓重塊等。根據(jù)工

程經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)考慮現(xiàn)場(chǎng)施工條件和原材料供應(yīng)情況，將上述部位混

凝土澆筑施工分層如下，并結(jié)合施工時(shí)間、混凝土力學(xué)參數(shù)、氣溫、

冷卻水通水方式及時(shí)間等進(jìn)行溫控計(jì)算，驗(yàn)證分層的合理性。

（一）承臺(tái)混凝土

承臺(tái)混凝土分三層澆筑，每層分別為Im、2m、2mo

（二）錨塊混凝土

錨塊混凝土為C30強(qiáng)度等級(jí)，澆筑工作量大，按照錨錠結(jié)構(gòu)尺

寸，考慮溫控及施工需要，參考設(shè)計(jì)圖紙，分別將兩錨碇混凝土澆

筑分層分別設(shè)定如下：

圖1西錨碇錨塊大體積混凝土澆筑分層示意圖

圖2東錨碇錨塊大體積混凝土澆筑分層示意圖

（三）鞍部混凝土分層

鞍部主體混凝土也是C30強(qiáng)度等級(jí),頂部為C40強(qiáng)度等級(jí)。

按照錨錠結(jié)構(gòu)尺寸，考慮溫控及施工需要，參考設(shè)計(jì)圖紙，分

別將兩錨碇混凝土澆筑分層分別設(shè)定如下：

圖3西錨碇鞍部大體積混凝土澆筑分層示意圖

圖4東錨碇鞍部大體積混凝土澆筑分層示意圖

（四）壓重塊混凝土分層

壓重塊混凝土為C30強(qiáng)度等級(jí)。按照錨錠結(jié)構(gòu)尺寸，考慮

溫控及施工需要，參考設(shè)計(jì)圖紙，分別將兩錨碇混凝土澆筑分

層分別設(shè)定如下：

圖5西錨碇壓重塊前段大體積混凝土澆筑分層示意圖

圖6西錨碇壓重塊后段大體積混凝土澆筑分層示意圖

?■

出

①

圖7東錨碇壓重塊前段大體積混凝土澆筑分層示意圖

圖8東錨碇壓重塊后段大體積混凝土澆筑分層示意圖

（五）后澆帶混凝土

錨塊、鞍部和壓重塊之間的后澆段混凝土為C30微膨脹混凝

±,寬為2m,在錨塊最后一層混凝土澆筑完畢1月之后進(jìn)行后澆

帶的澆筑施工。

四、溫控計(jì)算

4.1計(jì)算條件

4.1.1施工時(shí)間及進(jìn)度等

施工時(shí)間：2008年10月起至2009年6月

澆筑層厚：按施工圖所述分層進(jìn)行

施工進(jìn)度：按施工圖所述施工進(jìn)度進(jìn)行

澆筑溫度：混凝土入模溫度在2009年4月份之前按28℃計(jì)算，4月

份至6月份按30C計(jì)算。

放熱系數(shù)：P=14W/m2?℃

導(dǎo)溫系數(shù)：0.07m2/d

線(xiàn)膨脹系數(shù)：8.9X10-6/℃

4.1.2混凝土力學(xué)參數(shù)

混凝土重度2400kg/m3

mt

混凝土絕熱溫升：Tr(t)=WQ0(l-e)/Cy

E(r)=36.5(1-e-01384r°7932)

混凝土彈性模量:

C(f,T)=(2.5I-°°)[1<?-°3(/-r)]I(7.0l—)[1I。?。網(wǎng)f]

混凝土徐變度:rT

4.1.3氣溫

，=16.4+12.45加芻("105),另外加3℃輻射熱(側(cè)面不加)。

365

4.2計(jì)算結(jié)果

4.2.1承臺(tái)大體積混凝土溫控計(jì)算

4.2.1.1溫度

溫度場(chǎng)歷時(shí)圖如圖1所示。

SMN=32.003

SMX=53.123

32.003

34.35

36.697

39.043

41.39

43.736

46.083

48.429

50.776

53.123

配比1不通水

SMN=33.607

=47.832

33.607

35.188

36.768

38.349

39.93

41.51

43.091

44.671

46.252

47.832

配比1通水

SMN=33.112

SMX=49.267

33.112

34.907

36.702

呂38.497

O40.292

目42.087

43.882

O45.677

47.472

49.267)

配比2不通水

SMN=32.814

SM呂X=44.668

32.814

呂34.131

35.448

呂36.765

38.082

呂39.4

40.717

■42.034

43.351

44.668

配比2通水

承臺(tái)混凝土第一層3天出現(xiàn)溫峰

SMN=33.915

SMX=58.868

33.915

36.688

39.46

□42.233

O45.005

47.778

O50.551

O53.323

56.096

■58.868

配比1不通水

EFACET=1

AVRES=Mat

5KN-32.043

SKX=53.358

■32.043

■34.411

呂36.78

39.148

昌41.516

43.88S

呂46.253

48.622

■50.99

53.358

配比1通水

EFACET=1

SMN=33.481

SMX=54.937

33.481

■■35.865

三38.249

口40.633

043.017

起45.401

匚47.785

工50.169

F52.553

154.937

配比2不通水

5MN=32.975

SMX=50.353

呂32.975

34.906

呂36.837

38.768

呂40.699

42.63

44.561

46.492

48.423

50.353

配比2通水

承臺(tái)混凝土第二層3天出現(xiàn)溫峰

圖9承臺(tái)混凝土溫度場(chǎng)單位：。c

表5承合混凝土各層最高溫度

配合比1不通配合比1通水配合比2不通配合比2通水

層號(hào)

水溫度/℃溫度/C水溫度/℃溫度/℃

153.147.849.344.7

258.953.454.950.4

表6承臺(tái)混凝土各層最大溫差

配合比1不通水配合比1通水配合比2不通水配合比2通水

層號(hào)

最大溫差/℃最大溫差/℃最大溫差/℃最大溫差/℃

121.114.214.111.9

222.921.321.517.4

4.2.1.2溫度應(yīng)力

承臺(tái)溫度應(yīng)力發(fā)展圖見(jiàn)下圖。

H\?RATIOMSTRESS

SIG-PI

；2e-001

S6895e-001

738e-001

2S8S80O-001

—2X)9423e-001

1.11108e-001

6.19S05e-002

二0n0000e4000

—363642002

-8.55218e-002

■1.3467^001

配比2不通水

2S7324e-OOl

2.241S9e-OOl

1.9O995e-OOl

157831e-OOl

1.24667e-OOl

9.15O23e-OO2

5S3380e-002

.2S1738e<?2

OXXXXKe4OOO

[■l-4,11548e-0Q2

一1?7.43I9Ce*82

?.1Q748-81

配比2通水

承臺(tái)混凝土第一層3天應(yīng)力場(chǎng)

配比1不通水

HMDRATICMSTRESS

SIG-P1

4.53854e-OOl

4.00922e-C01

3.479B9e-OOl

2.95057e-001

2.42124e-OOl

1.89191e-OOl

1.36S9e^?l

833353e-OO2

3X)3937e-OO2

0.0000094000

7.54714e-CX)2

1.28*Me-001

配比1通水

配比2不通水

H\DftATICWSTRESS

3S3119e-OOl

3.18642e<?l

2.74166e-OOl

2.29689e-OOl

lS5212e-OOl

1.4O736e-OOl

—9S2990e-OO2

S.17823e-OO2

OOOOOOe-KXX)

卜，?371711—82

^J^.8.16478e-002

??，2612^81

配比2通水

承臺(tái)混凝土第一層7天應(yīng)力場(chǎng)

配比1不通水

HMDRAT1CNSTRESS

配比1通水

HYDRATION5IKCSS

SIG-PI

S.16*77e-001

4.53216e-001

3S9?55e-001

3.26695e-001

2^3<34e-001

2<?173e-001

-1,36912e-001

1*736S17e-002

OXJOOOOe-KXX)

|?l-S.28e97e-002

1.16130-001

■-1.79Q91681

配比2不通水

H\OAAnOMSTRESS

SIG-PI

4.3336teXX)l

3S1974e4?l

3.3OS89e-OOl

2.792O3e-OOl

2.27817e-OOl

1.76432e-OOl

1.25O46e-OOl

7.36€O2?-OO2

0XXXX)0e4C00

-2.91112e-OO2

-8.04969e.Q02

-1.31883e-001

配比2通水

承臺(tái)混凝土第一層14天應(yīng)力場(chǎng)

HYDRATIONSTRESS

SIG-PI

7.13855e-001

6.2S26Oe-OOl

536665e-001

3S9474e-001

2.7O879e-OOl

936882e-002

0XXX)00e4O00

-8.3SC23e-002

-1.7X98e-001

-2.60693e-001

配比2不通水

SIG-PI

6.26153e-001

551S82e-CX)l

4.770ICe-CX)1

402439C-001

3.278S7e-001

25329Se-001

1.7872-ie-001

lXH152e-001

OXXXXXe+OOO

YT991go02

-l.ig563e-001

?1.941340001

配比2通水

承臺(tái)混凝土第一層28天應(yīng)力場(chǎng)

HYDRATIONSTRESS

SIG-PI

3.40093e-C?l

2.98263e-C?l

2S6433e-001

2.i4ieo9e-uui

■1.72774?-t?l

130947681

8.91143e-002

?4.72845e-002

?00000094000

-3.637S0e-C?2

-7.82047e-002

??1.20034681

配比1不通水

HMDRATICfMSTRESS

2.63273e-O01

2.31939e-OOl

2.OC6O5e-OOl

l￡9272e-OOl

1.37338e-OOl

l.O66O4e^?l

7S27OOe-OO2

439351e-OO2

O.OOOOOe-KX?

-1.87316e-CX)2

-5.00655e-CX)2

-8.13993e>002

配比1通水

HYDRATIONSTOESS

SIG-PI

2￡8713e-OOl

2XJ8119e<?l

1.77822e^?l

1.47526e-OOl

1.17229e-OOl

8￡932Oe-OO2

5￡6352e-OO2

2^3384e-OO2

OXXXXX>-K?O

34255紜002

6.4S52Oe-OO2

配比2不通水