大体积承台温度控制
某桥主墩承台大体积混凝土施工温度控制技术

应优先考虑低 水化热水 泥 , 大桥 采用水 泥为河 北 曲寨矿渣 硅 原材料 , 确定混凝 土浇筑 时间 、 浇筑 过程 的控制 等。施工 前准 备 时 , 酸盐水泥 3. 级 。 25 工作 如 下 : 将桩头浮浆凿除直至新鲜混凝土 , 满足设 计图要求 桩头嵌入 粗骨料 : 要求含泥量 、 粉屑 、 有机物质 和其他有 害物质不得 超 T 1 9公 路桥 涵施 工技 术规范表 l .2 1 0 8 0 1 .5的规定 , 骨料 级 承台内 2 m。清扫 多余 废渣及石 屑 , 0e 将平 台整平 至设计 承 台底 过 JJ 4 . 良好 的级配 可获得水 泥用 量低 、 标高。桩基伸 人承 台的预 埋钢 筋 长度 和弯 折度 符 合设 计要 求 。 配尽可能采用双级 配或多级 配 ,
中 图 分 类 号 :4 3 2 U 4 .2 文献标识码 : A
1 工程 概况
用 1 8mm连接螺栓 与螺纹 1 m拉杆钢筋焊接固定 , 4m 纵横间距均
5e 同时根据 实际情况配置方木斜撑加 固。 阳泉市新泉桥位于 阳泉市区 , 跨越桃 河。主桥采用 一跨 7 为 7 m, 6m 模板 安装前涂油 , 接缝 用胶 带纸 粘堵 , 防止 漏浆 影响 混凝 土 下承式钢管混凝土 系杆 拱桥 , 引桥采 用现 浇预应力 箱梁 结构 , 分 别 为一跨 2 5m和两跨 2 . 桥 面全 宽 2 全长 14 6m; 6 5m, 6m, 5 . 主桥 外观质量 。 资源配置 : 商品混凝土拌和站采 用一套 9 的进 口拌和站 0m 拱 系梁为预 应力 箱 梁 , 内配 有劲 性 骨架 ; 拱肋 由两 根 loo× o
某大桥承台大体积混凝土施工温度控制实例探讨

1 工 程 概 况
某特大桥工程结构为左 8 ( 7 一 0 15 2 2 0 1 5 左 5 右 )4+0+  ̄0+0+ ( 4 一0 右 ) 4 m预应 力混凝土连续 刚构主桥+ 简支 T形梁引桥 , 下 部结构为钢管混凝土叠合柱、钢筋混凝 土实心墩配承 台及桩基
路桥 ・ 航运・ 交通
建材 发展 导向 2 1 0 0年 1 月 1
某大桥承台大体积混凝土施工温度控制实例探讨
王 超
摘 要: 本文结合工程实例 , 对特大桥承台施工工程 , 经过试验配制的 C 0 3 大体积承台混凝土采用大掺量粉煤灰来降低 大体积混凝土 水化热来取消混凝土 内部的冷凝水管 , 通过连续观测混凝土内外温度, 控制混凝土 内外温差 , 最终成功运用于工程。
矿物掺 合料 : 煤灰 : 粉 成都搏磊 粉煤灰 , 用作水 泥混合材或 混凝土掺合料具有改善混凝土 的和易性 、提高可泵性及混凝土 的耐久性 、 减水效果好、 早期强度发展快等优 点。性 能指标见表
2所 示 :
表 2 粉煤灰的主要性能指标
粉煤灰 品种 Ⅱ级 细度 (. 5 m 需水量 比 烧失量 00 m 4 方孔筛筛余) ( %) ( %) ≤2 5 ≤】5 O ≤8O . 含水量 S O 含量 () % ( %) ≤1 . O ≤3 . O
地采石场 玄武岩碎石 , 粒径分别为 5 1mm、0 2 mm水泥 降低 水化热 , 选定砂 率 , 改变
c : %
按周 、 月进行 阶段分析。 总结监控量 测数 据的变化规律 对施
测实施人员必须熟知监控量测实施要点和管 理程 序 编制作业 指导书或实施细则, 量化指标, 为监控量测 管理和操作依据 。 作 用 于指导监控量测实施全过程。监控量测实施 中应及时对量测数 据 进行分析处理和信息反馈. 数据 分析处理结合对 围岩和支护 状态观察, 综合判别。 采用动态 管理. 按位移管理等 级要求及时反 馈于施工。 指导施工组织和安排。监控量测信 息反馈往往是监控
铁路桥梁工程中大体积承台的混凝土裂缝成因与温度控制措施

2012年第3期 (总第217期) 黑龙江交通科技 HE LLONGJIANG JIAOTONG KEJ No.3,2012 (Sum No.217)
铁路桥梁工程中大体积承台的混凝土裂缝成因与温度控制措施 王 军 (中铁隧道集团一处有限公司)
摘要:大体积承台出现裂缝的主要原因就是温度应力,因此在施工中应注意从各个方面采用合理的措施对 温度应力的增加进行控制,使得混凝土降温过程相对平缓,保证其整体的稳定性,避免裂缝出现。 关键词:裂缝原因;水化热;环境温差;控制措施 中图分类号:U445.7 文献标识码:C 文章编号:1008—3383(2012)03—0111一O1
l铁路桥梁工程中大体积承台混凝土裂缝的成因分析 1.1水泥水化热 众所周知混凝土在硬结的过程中因为水泥的水化作用 产生大量的热量,在初始的几天中最为明显。由于混凝土是 一种热的不良导体,其内部的热量不能马上散发,内部热量 越聚越多,温度提升很快,而混凝土表面温度为环境温度,随 着时间的发展,就形成了一种内部降温慢而外部降温快的情 况,从内部到外部形成了一个温度梯度。无论是水化升温阶 段还是降温阶段此种温度梯度始终存在于混凝土构件中。 因为热胀冷缩的关系中心部位的混凝土膨胀大而外部小,导 致构件的中心与表面质点之间存在约束力,混凝土构件的内 部产生压力而表面则产生拉力。当温度梯度到达一定程度 的时候表面拉力就会超过其表面的抗拉极限从而产生裂缝。 在升温的时候混凝土由于没有充分硬化,受到的拉应力小, 产生的裂缝主要集中在表面。 就大体积混凝土而言,随着水化反应的接收以及不断的 散热,从升温阶段转为降温阶段,混凝土内部的热量向表面 散发,降温阶段的中心温度与表面也存在温差,也会在混凝 土的内部产生约束力,使得产生收缩的混凝土产生拉应力。 如果收缩的拉应力较大就会在中心形成高应力区,如果此时 的拉力大于此时的混凝土强度极限,其裂缝会贯穿结构件, 危害更大。 1.2气候因素 大体积混凝土尤其是铁路施工中,气候因素对其影响也 起到较大的作用。外界气候温度高则浇筑时的温度也就高, 如外界气温下降则会对混凝土的降温幅度产生影响,特别是 在昼夜温差较大的地区,会增加混凝土内部与外部的温度梯 度。大体积混凝土的温度是水化热所产生的绝对温度、浇筑 温度、结构散热等共同构成的,导致内部应力改变的主要就 是温差。温差大则应力大。所以在温度高的环境下,散热不 良混凝土水化时温度可以达到60℃以上,且降温缓慢;反之 温度低则外层散热快而内部慢,温度梯度也会增加,也不利 于防止裂缝出现。 1.3约束条件 结构件周围的约束条件也是影响其形成裂缝的因素之 一,因为大体积混凝土的发热与降温的温差大且伴有形状的 改变,而此时如果外部约束较大就会产生更大的应力不平 衡,这就使得温度变化引起的应力加剧,从而容易超出混凝 收稿日期:201l一11—10 作者简介:王军(1978一),男,助理工程师。 土的抗拉极限就容易出现裂缝。 2控制铁路承台大体积混凝土裂缝的措施 2.1混凝土的配合比调整 针对大体积的承台混凝土,设计主要考虑到其性能问 题,使用的年限相对较长,所以其设计中应重点降低其水化 热,同时又要满足其耐久性、强度、防腐、泵送等一系列要求。 (1)水泥的选用:采用发热量低的水泥和减少单位水泥 用量是降低水化热的最有效措施,设计时应优先考虑中热或 者低热水泥。 (2)骨料的选用:骨料的选择也是一个重要的因素,连 续级配的粗骨料与中砂作为的细骨料在施工中应严格的控 制粗细骨料的含沙量、含水量,这样就可提高混凝土的均匀 程度增加其抗裂的性能。 (3)掺合料:掺和一定的粉煤灰可以满足其高性能的需 求,同时也可以在一定的程度上降低水化热。 (4)外加剂:掺人一定量的减水剂可以改善混凝土拌和 的和易性,降低用水量,进而降低灰水比,同时也可有效的降 低混凝土温度峰值的出现时问,相应的提高了同龄期混凝土 的拉应力,降低了出现裂缝的几率。 2.2为混凝土设计控温系统 (1)冷却管系统:在混凝土的内部设计有冷却管是一种 平衡温度的措施,冷却管可以根据体积设计多层布置,水平 向与竖向间距可以按照体积进行调节,在70—80 cm之间, 管道采用直径为25 mm的钢管,每层管道都设置有竖向出 口。冷却水管应保证其防腐性能,并与钢筋绑扎固定,防止 浇筑中出现错位。使用前应对其进行测试保证其密封性。 冷却水管完成冷却功能后应压浆封闭。 (2)测温系统:为了控制混凝土的温度梯度,在养护的 过程中需要采集第一手的温度资料,即测量混凝土的内外温 差,考虑承台的对称性,在承台的边角1 m位置和对角线等 位置预埋了测温器件。利用数字是温度表和温度计分别对 承台的内部与外部温度进行定时测量。采集的数据主要是 不同施工阶段的温度,如入模温度、不同龄期的温度、养护温 度、环境温度等。 水冷散热:通水降温并不是必须采用的措施,而是要根 据实际的温度改变的情况而定,如果采用的混凝土配合比较 好其水化热的温度相对较低时,在施工中应随时检查测量的 (下转第113页) 第3期 王三星:关于隧道施工工艺及其相关技术特点分析 总第217期 位置与设计位置保持误差小于100 mm,钻孔偏差应小于 50 nlrll。钻孔后利用高压气流进行清理,然后安装锚杆,进行 注浆加固。此时砂浆的比例应根据实地试验确定,同时控制 注浆压力直至排气口没有气流或者溢出稀释注浆为止。 (4)钢筋网加固技术,这是利用预先加工的钢筋网进行 加固的技术,施工是将其运至工作位置进行焊接。钢筋网加 固的时候应保证质量,做好除锈、去污、质量检测等工作,使 之达到设计要求。钢筋网铺设的时候,应随着混凝土初喷面 变化而改变,使其与洞壁接触紧密。钢筋网的节点与锚杆、 钢架的接头利用点焊技术进行固定。 3隧道的防水排水施工 在隧道施工中还需进行防排水的施工,主要是防止地下 水与降水对隧道安全的影响。施工中按照施工阶段采用了 以下措施:(1)洞口施工,根据地形的情况在洞口施工段,设 置了地表截水沟,将地面的降水与径流应导至自然沟谷中排 除;(2)明洞施工段,利用无纺布、防水板、粘土保护等措施, 进行防水,利用砂砾盲沟和直径116的双壁波纹管等措施与 材料进行排水;纵向和横向排水管应保证相互贯通,将明洞 衬砌背后的水引入隧道的排水系统,统一排除;(3)隧洞中 部,在初期支护完成后利用无纺布、排水板、排水盲管等对隧 道中部出现的渗水进行排除。 4二次衬砌的施工工艺 在施工的过程中,对于二次衬砌而言,喷射混凝土、钢筋 网施工、钢支架、锚固、结构防水等都是隐蔽工程,所以在二 次衬砌前应对二衬的厚度进行检查,使其保证工程要求。对 于二次衬砌的施工时间的选择,原则上需要围岩和初期支护 的自然变形完成后,系统保持稳定时才能开始施工。如果围 岩变形过大,初期支护开裂等必须对支护进行补强,当然也 可进行提前的二次衬砌施工。施工时应先浇注仰拱部分,然 后再浇筑拱墙二衬混凝土。在施工前应对地下水进行再次 处理,封堵、引流等,仰拱和基础的浮渣和积水必须进行清 理,衬砌混凝土应在无水的环境下施工,保证混凝土质量。 施工前应最后检查模板、支架、钢筋、止水带等,满足要求后 才能施工。 5结束语 综合的看从隧道开挖到成形,再到支护与二次衬砌,是 较为连续的系统工程,其多种施工工艺应形成一个连贯的作 业循环,这样才能保证隧道的质量与施工安全。
承台大体积混凝土的温度控制

面积均约 380~830 ㎡,混凝土强度为 C30,抗渗等 级为 P6。 承台混凝土的强度高,厚度和体积大,要求一 次浇筑,施工时正值炎热秋季,突出难度如下:降 低大体积混凝土内部最高温度和控制混凝土内外温 度差在规定限值(25 ℃)以内。存在3个极不利因 素:一是承台混凝土截面大,又须一次浇筑,混凝 土内部温度不易散发;二是混凝土强度等级高,一 般需用硅425水泥, 水化热高; 三是在炎热秋季 (2012 年9月下旬至10月中旬) 施工, 混凝土的施工温度高。 在这些因素综合作用下,混凝土内部必然形成较高 温度,存在着产生裂缝的风险。 二、 大体积混凝土配合比设计及试配 为降低C30大体积混凝土的最高温度, 最主要的 措施是降低混凝土的水化热。为此,根据配合比设 计的有关规定和施工中对混凝土的要求,如泵送、 缓凝和微膨胀等进行优化选料配比。 1. 材料选用 (1)水泥:选用福建水泥股份有限公司生产的 “炼石”牌普通硅酸盐水泥(P·O42.5) ,现场抽样
3 3
度应先将覆盖层折算成混凝土的虚厚度 h’ ,采用草 袋和塑料膜做覆盖保温层,其计算参数如下: 草袋计算厚度 δ i’=0.02 m,导热系数λ i ’ =0.14 W/m·K 空气的传热系数 βq=23 W/m ·K 计算折减系数 K= 0.666 混凝土的导热系数λ= 2.33 W/m·K 根据以上参数保温层折算大承台混凝土的虚厚 度计算如下: h’=Kλ(
i
i
度不高于22 ℃。为避免混凝土产生冷缝,要求初凝 时间不少于10 h,混凝土出机坍落度为16~18cm。 2. 承台混凝土浇筑 工程采用 2 台 HBT60 型固定砼输送泵负责场内 砼的运输及布料,位置布在基坑顶的南北两侧,输 送混凝土的泵管沿承台的长向布设在承台的两边向 中部送料。 砼浇筑采用自东向西同时向中间、斜向分层、 层层推进、 齐头并进的施工方法。 分层的厚度为 500 mm、600 mm、700 mm。坡度为预拌砼自然流淌的坡度 约为 1:6~1:7。砼自搅拌到浇筑完成的最大延续时 间白天不得大于 90 min,夜间不得大于 120 min。浇 筑时要在下一层砼初凝之前浇筑上一层砼,避免产 生冷缝,并及时将表面的泌水排走。 为保证振捣密实,捣棒在每个泵出料口分别布 设三台,位置分别在坡底、坡中和坡顶处。另设一 台“机动振捣棒”以避免局部漏振,振捣棒的插点 间距为 1.5 倍振动器的作用半经。振捣砼时,采用 “快插慢拔”的振捣方法,每点的振捣时间以 10~ 15 s 以砼泛浆不再溢出气泡为准,不可过振。为了 防止集中堆积,先振捣出料口处,形成自然流淌坡 度, 然后全面振捣。 上层振捣时插入下层砼宜 50 ㎜, 保证分层浇筑时实现“软接茬”连续浇注,不留施 工缝。 3. 混凝土表面处理 混凝土初凝前用刮杠按设计标高找平后,用木 抹子抹压;初凝后终凝前再用木抹子抹压 2~3 遍,
桥梁大体积承台混凝土温控方案

循环水冷管 日降温计算公式如下:
T( )= ( 4×p t 2 ×△t L×W ) Dx P) x△ /( C×
热 ;③泵送 施工 ;④缓凝等要求 。 配合 比选 用原则 :保证 强度的前 提下 ,尽 量减少水 泥用量 ,降低 水化热 ;减小水灰 比,提高混 凝土极 限抗拉强 度 ,减小 混凝 土收缩 ;
1 . 混凝土理论 配合 比选用
由于 水泥 用量 直接 影响 着水 化热 的 多少 及混 凝 土 的温升 ,故 选 用合适 的配合 比就 非常重要 。本 承 台根据 施工要 求采用 泵送工艺 ,因 此对混 凝土 的配合 比有较高 的要 求 ,应满 足 :① 设计标 号 ;②低 水化
每套循环水 管降温有效范 围为 :3 . ×2.÷ ×1 :19 。 91 2 0 8 . 2. 4 3 7
浇筑温度 ( ) ℃
5
o2 5 .9
护条 件等 因素 ,产生温度应 力和收缩 应力是 导致结构 出现裂缝 的主要 原 因 ,因此尽 量降低混凝 土最高温升 ,延缓 最高温 度出现 的时间 ;控 制混 凝土 内部水化热总量 和水化热 释放速度 以及散 热速度 ,控制混凝
土 中心和表 面之间 , 老混凝土 之间 的温 差 以及控 制混凝 土表面 和气 新
采用 “ 双掺 ”技 术 ,增大粉煤 灰用量 ,改善混凝 土和 易性 、可 泵 性; 尽量选 用粒径较 大 、级 配 良好 的石 子 ,其 针 、片状颗粒 应不大 于 1% 5
冷却 管布 置原 则 :保证 各 层冷 却管 能 独立 通水 ,且拆 模不影 响 向 )×5n ( ),C 0 筋混凝 土 14 . ,是 典 型的大 体积砼 结 通水 ;每层要分 多根 独立管 道 ,以缩 短冷却 管路径 ,使混 凝土降温均 l 高 3钢 988 m3 构。 匀。 冷却 水管采用 管径 为4rm的薄壁钢 管 ,冷却管 的间距为08 0 a . m。
京杭运河大桥承台大体积混凝土温度裂缝控制

随着我 国桥梁 事业 的飞速发 展 , 大体积 混凝 土在桥 梁基 础、 此大体积混凝土一次浇筑 , 如果措施不 当 , 极易发 生温度裂缝 , 影 桥墩 、 台 、 承 主塔 、 主梁等 构件 中得到 了广 泛 的应 用 。与 此同 时 , 响承 台质量 。为此 , 取 了降低 水泥水 化热 、 低混凝 土入 模温 采 降 由桥梁大体 积混凝 土 自身特 殊性 所决定 的其温 度裂缝 控制 问题 度 、 水散热 、 通 混凝 土养 护 、 格控制 拆模 时间等 一系列 措施 , 严 并
人 民 交通 出版 社 ,0 6 20 .
3 采用双掺技术 , ) 掺入一定量 的粉煤灰 , 这样可 以 增加混凝土
[ ] 李新生 , 6 王 刚, 郭 英. 大跨度预 应 力混凝 土桁 架桥 梁加
固技术研究[ ] 世界桥 梁,0 0 4 :87 . J. 2 1 ( )6 -0 [ ] 张保材. 7 既有 刚架混凝 土拱桥 的安全性评 估与加 固措 施研
从 降低 1 2m, . 施工 季节运河 水位较 高 , 出承 台底部 2 3m。根据 设计 样可 以获得较小 的空隙率 及表面 积 , 而减少水 泥 的用量 , 高 . 水化热 , 减少干缩 , 小 了混凝 土裂缝 的开 展。粗骨 料选用 连续 减 要求 , 整个承台混凝 土一次灌 注 , 混凝土浇筑量 115 8m 。 8 . 级配石 子 , 细骨料选用 中砂 , 工 中严 格控制 粗细骨 料 的含 泥 量 施
・
第3 8卷 第 1 2期 2 8・ 20 12 年 4 月 1
S HAN ARC T C URE XI HI E T
大体积承台混凝土温度监测控制技术及应用
由 于水 化 热 对 大 体 积 } 凝 土浇 筑 质 量 影 响最 昆
大 , 引起 内外温度 不 同 , 会 温差 过 大时会 产生 一定 的
目的, 在混凝土内掺加缓凝高效减水剂则可保证其 有足够 的缓凝 时 间 , 并在 不 增 加 拌 合用 水 量 的条 件
下增大 了混凝 土 的坍 落 度 , 现 混 凝 土在 浇 筑 过 程 实 中延缓 内部 温度 峰值 的 出现 ; 增加 了混 凝土 流动性 ,
层[ 。 。 。同时 , 降低混凝土入模温度 , 应 降低拌合
水 的温度 ( 比如拌 合 水 中加 冰块 )骨 料 用水 冲洗 降 ,
温 , 免 曝晒等 。 避 2 2 通 过养 护控温 .
料采用 中砂 , 应提高掺合料及骨料 的含量 , 并降低原
材料 的温度 。
水泥应 尽量 选用 水化热 低 、 结 时间长 的水 泥 , 凝 优先 采用 中热硅 酸盐 水泥 、 低热 矿渣硅 酸盐 水泥 、 大 坝水 泥 、 渣硅 酸盐 水 泥 、 煤 灰硅 酸盐 水 泥 、 山 矿 粉 火 灰质硅 酸 盐 水 泥 等拌 制 混 凝 土 。适 当 降低 水 灰 比
. hnhi 000 h a ,S g a 207 ,C i ) a n
Absr c : T e tmp r tr ntrn n o to f ma sv o cee a e o i l i o tn e t v i r rd c he ta t h e e au e mo i i g a d c n rl o sie c n rt r fvt mp ra c o a od o e u e t o a
桥梁承台大体积混凝土为例 , 进行了混凝土参数计算 , 并根据结果分析提出了通过温控实现减轻 温差裂 纹的混凝土选材与浇筑工艺 , 工措 施和检测方案 , 施 有效 防止 了混 凝土结构 裂缝 的产生 , 保证 了工 程质
桥梁承台大体积混凝土温控施工技术措施
图1 单侧主墩承台冷却水管平面布置图(单位:cm)技术应用图2 单侧主墩承台冷却水管立面布置图(单位:cm)连续通水5至7天,每个出水口流量为10~20L/min。
(2)通水过程中要对水管流量及进出口水温、温度传感器部位混凝土温度,每隔4h测量并记录1次。
(3)冷却水管停止通水后,每隔12h在温度传感器部位测量一次混凝土温度,承台施工完成后将温度传感器接线拆除,并对承台表面进行外观处理。
4.实施监控混凝土的温度(1)对于混凝土的温度进行实时监测是非常重要的,其温度监测目的是为了观察混凝土是否处于标准温控范围,并且记录对混凝土采取的控温措施成效,便于后期及时调整混凝土温控措施。
(2)一般情况下,在对混凝土开展温度监测的时候,需要按照设计施工图纸的要求,在指定位置放置温度传感器,用于对混凝土不同位置温度的实时监测,并且观察其温度是否符合标准规范。
如果发现温度没有达到相关标准,那么需要马上进行处理,从而将混凝土温度控制在合适范围内。
(3)在对混凝土温度进行监测的同时,还需要同步开展其他监测工作,例如,周边气温监测、混凝土入模温度监测、冷却水管进口及出口水温监测等,并且做好相关记录。
(4)为了确保混承台凝土温控工作的顺利开展,可以成立温度监测团队,实施对承台混凝土温度的实时监测。
通常情况下,混凝土温度数据收集频率为间隔四个小时左右。
其次。
如果混凝土已经满足了设计龄期,且外部温度与内部温度之间差异在25℃以内,则表明控温工作已完成。
5.对于温度控制的有效对策(1)在进行前期混凝土强度配置的时候,对于配合。
大体积混凝土温控措施及效果
大体积混凝土温控措施及效果在现代建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛。
由于其体积大、水泥水化热释放集中等特点,混凝土内部温度升高较快,容易产生温度裂缝,从而影响结构的安全性和耐久性。
因此,采取有效的温控措施至关重要。
一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因大体积混凝土在浇筑后,水泥水化过程中会释放出大量的热量,导致混凝土内部温度迅速升高。
而混凝土表面由于与外界环境接触,散热较快,从而形成较大的内外温差。
当温差超过一定限度时,混凝土内部产生的压应力和表面产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度,就会产生温度裂缝。
此外,混凝土的收缩变形也是导致温度裂缝的一个重要原因。
混凝土在硬化过程中,由于水分的蒸发和水泥浆体的收缩,会产生体积收缩。
如果收缩受到约束,也会产生拉应力,从而导致裂缝的产生。
二、大体积混凝土温控措施1、优化混凝土配合比选用低水化热的水泥品种,如粉煤灰水泥、矿渣水泥等,可以减少水泥水化热的释放。
同时,适当增加粉煤灰、矿渣粉等掺合料的用量,不仅可以降低水泥用量,还可以改善混凝土的和易性和耐久性。
在保证混凝土强度和工作性能的前提下,尽量减少水泥用量,降低水化热。
2、控制混凝土浇筑温度在混凝土搅拌过程中,可以采用加冰屑或冷水的方法降低混凝土的出机温度。
在混凝土运输和浇筑过程中,应采取遮阳、覆盖等措施,减少混凝土与外界环境的热交换,控制混凝土的浇筑温度。
3、分层分块浇筑大体积混凝土可以采用分层分块浇筑的方法,以增加散热面积,降低混凝土内部的温度峰值。
分层厚度一般控制在 30cm 至 50cm 之间,分块面积不宜过大,以减少约束。
4、埋设冷却水管在大体积混凝土内部埋设冷却水管,通过循环冷却水带走混凝土内部的热量,降低混凝土内部的温度。
冷却水管的布置应根据混凝土的尺寸和温度分布情况进行设计,一般间距为 1m 至 2m。
5、加强混凝土的养护混凝土浇筑完成后,应及时进行养护,保持混凝土表面湿润,减少混凝土表面的水分蒸发和温度散失。
某大桥承台大体积混凝土温度控制施工技术分析
某大桥承台大体积混凝土温度控制施工技术分析摘要:随着我国混凝土工程技术的不断提高,大体积混凝土结构的应用也越来越广泛。
大体积混凝土的截面尺寸较大,有荷载引起的可能性较小,但由于温度产生的变形对大体积混凝土却极为不利。
本文结合某大桥的混凝土施工,详细阐述了大体积混凝土温度控制理论计算施工控制技术及温控结果,为解决高速公路桥梁承台大体积混凝土施工难题积累新的技术资料。
关键词:大体积混凝土;承台;施工abstract: with china’’s concrete engineering technology unceasing enhancement, the application of the mass concrete structure more and more widely. the section size of mass concrete is larger, the less likely to cause a load, but due to the temperature of deformation of mass concrete is extremely adverse. combining with the construction of a bridge concrete, and expounds the concrete temperature control theory calculation construction control technology and temperature control results, to solve the highway bridge at the construction problems of mass concrete pile accumulate new technology material.keywords: mass concrete; bearing platform; construction 中图分类号: tv544+.91文献标识码:a 文章编号:一、工程概况某大桥设计为(104+2×168+112) 连续刚构,1号~3号墩跨沙湾水道设计为(104+2×168+112)m连续刚构。
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大体积承台温度控制技术施工总结一、工程概况三项目队共有特大桥三座、大中桥七座,桥梁下部结构为钻孔桩基础,钻孔桩直径分别为φ100cm 、φ125cm 、φ150cm 三种类型,桩长在25~40m ;承台最大截面尺寸为14.3*9.6*3.0,其余为7.6*10.2*2、5.6*10.65*2、7.5*9.5*2.5、7.5*11.4*2.5、7.5*8.9*2.5、10.2*5.4*2、10.2*8.1*2、10.2*7.7*2为大体积砼圬工基础,控制承台温度保证承台不出现裂缝对桥梁施工至关重要。
以下是如何何控制承台开裂进行总结。
二、基坑开挖采用机械开挖配以人工修整的方案。
开挖时基底留30cm 人工开挖,减小对原状土的挠动。
基坑严禁超挖,如有超挖,必须用级配碎石回填至设计基底标高并夯实。
采用加大基坑开挖尺寸,四周设排水沟和集水坑潜水泵抽水的方案,防止基坑开挖之后地下水渗入造成基坑积水,排水沟深30cm ,集水坑深50cm 。
不间断抽水,保持基底无积水、无浮泥,满足承台施工的需要。
基坑开挖,放坡坡度为1:0.5。
堆放不下时,做弃土外运至弃土场。
基坑开挖示意图工作面工作面基底1:0.51:0.5凿除桩头砼、 桩基检测、承台封底完成后,绑扎钢筋之前在垫层上撒一层细砂,保证浇注混凝土在温度变化时伸缩较容易。
三、钢筋施工首先对承台位置进行测量放样,用墨线弹出承台轮廓线,然后在其上标出纵横钢筋位置,一次绑扎成型。
第一层钢筋网绑扎好以后,在钢筋网底部放置10c m ×10c m ×10cm 砼垫块,将底部钢筋垫起,垫块呈梅花形放置,间距为1m 一个。
接着绑扎第二层钢筋网片,第二层绑扎好后,在第一层与第二层之间焊接长度φ16的支撑钢筋,将一、二层钢筋网片撑起,焊接时按梅花形布置,每80cm 一个,保证第二层钢筋网片有足够的强度,在绑扎上层钢筋时可以满足施工人员行走而不变形。
为了更好控制砼裂缝,承台砼施工时,增设防裂钢筋,防裂钢筋为承台侧面及顶面设置20cm×20cmΦ20螺纹钢筋网片,钢筋保护层5cm,承台4个侧面保护层厚度为5cm。
四、模板施工承台施工采用大块定型钢模板,加固模板采用内拉外撑的方法。
根据钢筋网布置情况,设2层拉筋,拉筋的间距每1.0米布置一道,拉筋引出模板外用螺栓加固。
在拉筋外露处用方木加带。
外部顶撑在模板1.5米高度内布置两道,梅花形设置间距,1m米设置一道。
此外模板四周用钢管连接加固,再用20cm×15cm方木支顶于基坑壁,确保浇筑过程中不变形。
模板表面清除干净,均匀涂刷脱模剂,脱模剂用色拉油,模板缝间采用橡胶条填塞,防止漏浆。
五、承台砼浇注承台一次性浇注施工。
承台砼浇注方量较大,为保证连续施工,在施工前进行严密的组织。
施工中采用的主要机械为:1台砼输送泵车、两台50m3/h拌合机、2台砼运输罐车。
承台砼浇注前首先用高压水冲洗模板,再将模板内部的杂物派专人清理。
为了保证墩身位置处砼的密实性和均匀性,浇注顺序:首先浇注承台墩身预埋钢筋位置处;然后浇注两侧,砼浇注时按30cm厚度分层浇注。
浇注过程中配备3条插入式振动棒,振捣时间控制在11s~16s。
振动棒与侧模保持不小于10cm间距,防止因其振动扰动模板。
对施工人员进行详细技术交底和现场指导工作,对施工人员指定具体振捣范围,明确责任,互相监督,严防出现漏振、过振现象,严格控制分层厚度,视混凝土布料厚度及时移动泵管,严禁出现砼堆积现象。
泵送砼因水胶比较大,施工中将会出现不同程度的泌水现象,为及时将产生的泌水和浮浆清除,防止其影响砼的质量,在模板的两侧设置小孔洞,将产生的浮浆及时排出模板外后,再行堵塞,浇注过程中专职质检工程师全过程旁站。
在拌和过程中严格控制拌和时间不小于 1.5Min,确保砼均匀,砼灌车运输过程中应不停搅拌,确保砼均匀一致。
砼浇注至设计标高后,人工配以3米靠尺精平,木抹二次收浆并做压光处理,墩身位置用木抹抹平即可,防止砼表面出现收缩裂缝,砼达到终凝后即用双层草袋和一层毛毡覆并盖洒水养护,养护期不得少于14天。
(1) 因砼浇注方量较大,施工前认真检查拌和设备、输送泵,并进行调试,保证施工过程连续。
(2) 施工前认真检查泵管的密闭性。
混凝土浇注前首先用水和砂浆润滑管壁,防止施工过程中混凝土堵管。
(3) 承台施工前,对施工人员进行技术交底,熟悉施工工序,互相监督,防止出现漏振、过振现象。
(4) 严格控制分层厚度及前后两层浇注距离,视布料厚度应及时移动布料杆,防止出现砼堆积现象。
(5) 钢筋密集,在施工中严格要求砼的振捣质量,保证其密实性和均匀性。
(6)砼终凝后及时覆盖两层草袋养护,防止因养护不到位出现收缩裂缝。
(7) 严格控制预留墩身钢筋的位置,提前预埋固定及调整墩身模板需要的缆风绳预埋件。
六、承台砼施工应严格注意事项:因承台截面尺寸较大,有可能导致混凝土内部温度较高,而产生温度裂缝。
在承台竖直方向上布设两道散热管,并主要从混凝土养护、原材料质量控制、配合比选取(推迟温度峰值出现的时间,提高相应龄期抗拉强度)、严格控制拆模时间等方面来控制混凝土质量,以达到避免或减少温度裂缝的产生。
(1) 尽量降低承台混凝土受约束作用因承台混凝土在浇注完成后要受到封底混凝土及钻孔灌注桩桩头锚固筋约束的作用,在混凝土浇注初期其弹性模量低,有可能在底部产生收缩裂缝,为尽量减少承台混凝土受约束作用,在浇注封底混凝土完成后对表面进行压光处理。
(2) 水泥的选用采用郴州金磊水泥有限公司生产的金磊牌P.O42.5普硅水泥,并掺入适量粉煤灰。
(3) 掺入外加剂使用高效缓凝减水剂,严格控制掺量:每盘拌合用量按配合比提前称量好,搅拌时投入料斗搅拌均匀,保证减水剂的缓凝时间,液体缓凝剂在拌和站一定要搅拌均匀,确保缓凝剂加入量一致。
严格控制混凝土搅拌时间:搅拌时间较以前适当延长,保证混凝土拌合均匀,外加剂能够完全反应,搅拌时间须保证120秒。
(4) 粗细骨料级配控制增大机制砂的细度模数,减少砂率:选用2.9~3.0,砂率降低为38%;采用合理的混合级配粗骨料:5~20mm细骨料占50%,20~31.5mm骨料占50%。
尽可能减少用水量和水泥用量,施工中严格控制粗细骨料的含泥量,提高混凝土的均匀性,增加抗裂能力。
(5) 选择合理的浇筑时间建立专门网络气象站,可以了解每天、周、旬的气象资料,将承台施工避开阴雨、大风等恶劣天气。
选择一天气温度较低的时间开始施工,降低了混凝土的入模温度。
(6)降低入模温度降低入模温度是控制峰值的最有效措施,施工中对砂石料的温度采取遮阳棚覆盖,拌和用水采用井水,尽可能降低入模温度,同时对输送管道严格包裹洒水,以利降温。
(7) 合理布置散热管根据现场需要成立了温度控制小组:组长:组员:施工过程以便科学合理的对通过温度应变片测量的数据进行分析处理。
a)散热管的布置为尽量降低混凝土内部温度,在承台内部设置两道散热管,在浇注完混凝土后对承台散热管通水散热,水流速度按设计图纸要求不小于15L/h。
b)测温设备为准确测量并便于操作,采用温度应变片测量混凝土内部温度,因为承台平面为矩形,在平面布置温度应变片时考虑对称性,布置四分之一平面,并对温度应变片编号做记录(温度应变片具体位置见附图)。
承台降温管典型布置图承台温控典型布置图c)测温记录1~5天每2小时测温一次;6~14天每4小时测温一次;14天后视温度变化情况随时调整;记录填写数据,同时进行温度曲线测绘,分析温度变化情况;混凝土温度采集内容主要包括混凝土入模温度,每个温度应变片处的混凝土内部温度,草袋内温度,草袋外温度(即外界气温),散热管进出水温度,按频率测量数据。
数据处理所有温度测量数据的采集设专人负责,保证所测数据的准确性、真实性,根据所测数据分析混凝土内部温度变化情况,调整散热管进出水温度。
下面是拾黄湾特大桥11#承台温度记录所做表格。
d)通水散热在现场基坑顶和底各设一个水箱,在顶部水箱上焊接一排出水口与散热管进水口用塑料管相连,并设置阀门控制流量,散热管出水口用塑料管联至底部水箱,同时用泵将底部水箱的水抽至顶部水箱。
自混凝土开始灌注时,测量混凝土入模温度、当地气温,作为计算内部温升的基础。
当浇注至第一层散热管位置处时,即对散热管通水。
e) 水温调整若通过应变片实测混凝土内部温度与实测进水口温差大于20℃时,应调整水温:将水箱放置在基坑的边沿,高于承台的顶标高,通过势能转换为水流动的动力。
经过测量,若水温比混凝土内部温度低的多,则要通过60KW/h电热器对水箱加热直至两者温差小于20℃后停止加热,并要提高流速,加快散热速度。
通水时间不小于12天。
在混凝土浇注前对所有散热管作密实性试验,保证管道密封良好,对于管道接头,保证焊接质量,强度符合要求,散热管选择φ50mm钢管。
(7)混凝土的养护养护主要是起到保湿和保温作用,保温的主要目的是减少混凝土表面的热扩散,降低表面的温度梯度,防止产生表面裂缝;保湿的主要目的是防止混凝土表面出现收缩裂缝,混凝土浇注前侧面用两层草袋和一层毛毡覆盖,浇筑完后顶部也用同样的方法覆盖。
⑻严格控制拆模时间拆模时间控制的是否合理直接影响到混凝土表面是否会产生收缩裂缝。
根据测量的混凝土内部温度与测量的外界气温的差值来确定拆模时间,若两者温差大于20℃则不能拆模,继续通水散热,直至气温与混凝土内部温度两者差值小于20℃时间才可以拆模。
拆模后基础混凝土表面暴露时间不宜太长,避免温度变化引起开裂。
因此在拆模后及回填土,做好一切准备,拆模后的一天内回填完成。
七、实际效果:通过以上措施保证了已经施工完成的76个承台均做到了内实外美。