安全方案计算书.pptx

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承台（南岸引桥）专项安全技术方案计算书
1 温控计算
1. 计算目的
驸马长江大桥南岸引桥基础采用灌注桩加承台的方式，承台为典型的大体积混凝土结构。大体 积混凝土由于水化热作用，混凝土浇筑后将经历升温期、降温期和稳定期三个阶段，在这个阶段中 混凝土的体积亦随之伸缩，若混凝土体积变化受到约束就会产生温度应力，如果该应力超过混凝土 的抗裂能力，混凝土就会开裂。为保证混凝土施工质量，避免产生有害温度裂缝，确保大桥的使用 寿命和运行安全，对该承台大体积混凝土进行了温控方案设计，应用 Midas/FEA 软件计算了承台混 凝土的内部温度场及仿真应力场，并根据计算结果制定了不出现有害温度裂缝的温控标准和相应温 控措施。
计算时考虑混凝土的收缩、徐变对混凝土应力的影响，混凝土收缩、徐变的取值按《公路钢筋
混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）的模型计算。
1.4.3 承台混凝土浇筑温度的计算
浇筑温度主要受原材料温度、气温等影响。在混凝土浇筑之前，可通过测量水泥、粉煤灰、砂、
石、水的温度，考虑环境温度来估算浇筑温度。
标号
坍落度 （mm）
坍落度损失 （mm/h）
初凝时间（h 终凝时间（h
）
）
C35
180~220
20
12
16
1.4.2 混凝土的力学性能
混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度根据试验实测数据，按下表取值。
表 1-3 混凝土力学性能表
龄期
3d
7d
28d
抗压强度（MPa）
22.4
34.4
45.2
劈裂抗拉强度（MPa）
1.2 计算依据
1) 《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）； 2) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）； 3) 《混凝土坝安全监测技术规范》（DL/T 5178-2003）； 4) 《大体积混凝土温度应力与温度控制》（朱伯芳）； 5) 《工程结构裂缝控制》（王铁梦）。
混凝土浇筑温度可按下式计算：
Tp T0 (Ta T0 )(1 2 3 ) Tf
式中：Tp ─混凝土浇筑温度（℃）；
2
T0─混凝土出机口温度（℃）； Ta ─环境温度（℃）； Tf ─泵送混凝土时的摩擦升温（℃），按每百米泵送距离温度升高 0.7℃~0.8℃计算；
1 ─混凝土装、卸和转运时的温度变化系数；
混凝土出机口温度可按下式计算：
T0
(0.2＋QS )WSTS＋（0.2 + Qg )Wg Tg + 0.2WcTc + (Ww - Qs Ws - Qg Wg )Tw 0.2(Ws + Wg + Wc ) + Ww
式中：T0 ─混凝土出机口温度（℃）；
Qs─砂的含水量，以重量百分比计（%）； Qg─石的含水量，以重量百分比计（%）； Ws─每立方米混凝土中砂的重量（kg）； Wg─ 每立方米混凝土中石的重量（kg）； Wc─每立 方米混凝土中胶凝材料的重量（kg）； Ww─每 立方米混凝土中水的重量（kg）； Ts─砂的温 度（℃）； Tg─ 石 的 温 度 （℃）； Tc─胶凝材料的温度，为水泥和矿物掺合 料温度的重量加权平均（℃）； Tw─水的温度（℃）。
控各项指标。将对混凝土的原料材选择、配比设计以及混凝土的拌和、运输、浇筑、振捣、通水冷 却、养护、保温等全过程实行有效管控，严格落实相关措施。
1.4 温控计算
1.4.1 承台混凝土配合比
混凝土自身的物理、热学性能是影响大体积混凝土温度裂缝控制效果最基本、最重要的影响因
素。大体积混凝土配合比设计原则是配制出绝热温升小、抗拉强度较大、极限拉伸变形能力较大、
1.3 边界环境条件
1. 气象资料 根据工期的总体安排，承台预计在 12 月份进行施工。通过对重庆万州近 2 年来 12 月份的气温 统计，该月的平均温度为 20℃。
2. 承台施工方案 承台为矩形构造，结构尺寸大，为有效控制大体积混凝土结构温度裂缝，严格控制原材料搅拌 温度及混凝土入模温度，承台沿高度方向一次浇筑，浇筑高度 5m，混凝土总方量 2520m3。 承台主筋采用剥肋滚轧直螺纹套筒机械连接，在钢筋加工场集中加工后通过平板车直通车至墩 位临时堆放，绑扎时通过吊车吊运至作业点。承台温控冷却水管通过适当调整水平架立钢筋标高后 将其固定于水平架立钢筋上。 承台模板采用大面积定型钢模板，模板保证有足够的刚度，确保混凝土外观质量和耐久性。根
1.8
2.7
3.60
不同龄期的弹性模量 E 按下式计算：
1
E = Eh 1 e0.09
E ─混凝土从浇筑到计算时的弹性模量（MPa）；
Eh ─混凝土最终弹性模量（MPa）；C35 混凝土按实测值取为 4.5×104 MPa；
─混凝土从浇筑后到计算时的天数（d）（≥1）。
混凝土的泊松比取 µ＝0.2，表观密度取值为ρ＝2400kg/m3。
据承台混凝土浇筑厚度，模板采用一次安拆方式，即承台混凝土浇筑完成内部温度稳定后拆除模板。 承台混凝土浇筑采用泵送方式，混凝土集中拌制后由混凝土罐车运输至墩位，由汽车泵直接将
混凝土泵送至作业点，布料后采用振捣棒进行混凝土振捣。 承台大体积混凝土施工，需采取切实有效的温控措施降低混凝土内部温度，严格控制混凝土温
热强比小、线胀系数小，自生体积变形小的混凝土。
根据试配结果，混凝土配合比见下表。
表 1-1 承台 C35 混凝土配合比
水泥
粉煤灰
砂
石
水
外加剂
（kg/m3） （kg/m3） （kg/m3） （kg/m3） （kg/m3） （kg/m3）
237
158
866
987
158
3.95
表 1-2 承台混凝土设计指标
运输工具
容积（m3）
A（min-1）
混凝土搅拌车
6~12
0.0030~0.0040 Nhomakorabea吊斗
1.6~6
0.0005~0.0013
注：对于混凝土搅拌车和吊斗，容量小时取上限值，反之取下限值。
2 ─混凝土运输时的温度变化系数；
3 ─混凝土浇筑时的温度变化系数。
1 、2 、3 的数值按如下方法确定：
（1）混凝土装、卸和转运，每次按 0.032 计算；
2 混凝土运输时2 ＝Aτ，τ为运输时间，以分钟计，A 取值参照表 10；
3 浇筑过程中3 ＝0.003τ，τ为浇筑振捣时间，以分钟计。
表 1-4 混凝土运输时冷量（或热量）损失计算参数 A 值