港珠澳大桥预制承台、帽梁大体积混凝土配合比设计与温控案例分析

1、港珠澳大桥预制承台、帽梁大体积混凝港珠澳大桥预制承台、帽梁大体积混凝土配合比设计与温控案例分析土配合比设计与温控案例分析一、混凝土配合比设计二、大体积混凝土温度模拟计算三、实际施工温度监控结果四、温度应力计算分析五、承台表面强度分析六、温控总结分析 原材料的选择原材料的选择 水泥水泥：东莞华润P.O. 42.5水泥，比表面积为377 m2/kg； 粉煤灰：粉煤灰：广东沙角级粉煤灰，需水量比为96%，细度为8%（筛余）； 矿粉：矿粉：柳州台泥S95级矿粉，比表面积450m2/kg，流动度比为100%，7天活性指数为89.1%，28天活性指数为100%； 砂：砂：巴河中砂，细度模数2.6； 石：石

2、：阳新520mm连续级配碎石，压碎值8.9%； 减水剂：减水剂：江苏博特聚羧酸系高效减水剂，固含量为30，减水率25%。施工配合比施工配合比 编号原材料用量（kg/m3）塌落度(mm)强度(MPa)凝结时间（h）水泥粉煤灰矿粉砂碎石外加剂水0h1h7d28d初凝 终凝C45 190 130 1407801060 5.06 145 22020039.956.11821C50 230 130 1207701050 5.28 150 21019547.659.31619抗裂性能研究抗裂性能研究编号初裂时间/h裂缝最大宽度/mm裂缝平均开裂面积/mm2单位面积裂缝数目/根m-2单位面积的总开裂面积/m

3、m2评定等级C456.00.151.55114137.6C506.70.141.57102121.8 抗渗性能抗渗性能配合比编号Cl扩散系数（10/s）28d 56dC452.81.5C502.31.0抗冻性能抗冻性能检测项目200次循环300次循环123123标准养护强度(MPa)55.856.455.655.155.856.7冻融循环后强度(MPa)48.950.549.145.545.447.4强度损失()12.410.411.717.418.616.4质量损失()1.41.51.83.53.13.4抗冻标号F300试件外观完整、无脱落碎块完整、无脱落碎块 承台承台C45混凝土抗冻试验结

4、果混凝土抗冻试验结果抗冻性能抗冻性能检测项目200次循环300次循环123123标准养护强度(MPa)59.860.160.361.260.561.3冻融循环后强度(MPa)55.256.153.951.651.852.1强度损失()7.76.710.615.714.415.0质量损失()1.11.00.82.23.02.7抗冻标号F300试件外观完整、无脱落碎块完整、无脱落碎块墩身墩身C50混凝土抗冻试验结果混凝土抗冻试验结果抗硫酸盐侵蚀抗硫酸盐侵蚀编号抗压强度/MPa抗蚀等级对比件150干湿循环硫酸盐侵蚀件C4555.444.6KS150C5060.151.8KS150 港珠澳港珠澳大桥大

5、桥承台及墩身有限元分析模型图承台及墩身有限元分析模型图取消冷却水管施工方案取消冷却水管施工方案承台部分第3天水化热温度云图承台部分第7天水化热温度云图承台部分承台部分温度温度计算结果计算结果承台部分第28天水化热温度云图承台承台+墩身墩身(2m)整体整体温度温度计算结果计算结果 结构整体第3天水化热温度云图结构整体第7天水化热温度云图结构整体第28天水化热温度云图 预埋冷却水管施工方案预埋冷却水管施工方案承台部分承台部分温度温度计算结果计算结果承台部分第3天水化热温度云图承台部分第7天水化热温度云图承台部分第28天水化热温度云图承台承台+墩身墩身(2m)整体整体温度温度计算结果计算结果 结构整

6、体-第3天水化热温度云图结构整体-第7天水化热温度云图结构整体-第28天水化热温度云图施工方案结构部位最高温度最大温差取消冷却水管承台混凝土72.231.1墩身混凝土73.533.8预埋冷却水管承台混凝土65.922.3墩身混凝土68.923.9大体积混凝土温度分析结果（大体积混凝土温度分析结果（） 取消冷却水管施工方案取消冷却水管施工方案承台部分承台部分应力应力计算结果计算结果承台部分-第3天温度应力云图承台部分-第7天温度应力云图承台部分-第28天温度应力云图承台承台+ +墩身墩身(2m)(2m)整体温度整体温度应力应力计算结果计算结果结构整体-浇筑第3天温度应力云图结构整体-浇筑第7天温

7、度应力云图结构整体-浇筑第28天温度应力云图预埋冷却水管施工方案预埋冷却水管施工方案承台部分承台部分应力应力计算结果计算结果承台部分-第3天温度应力云图承台部分-第7天温度应力云图承台部分-第28天温度应力云图承台承台+ +墩身墩身(2m)(2m)整体温度整体温度应力应力计算结果计算结果结构整体-浇筑第3天温度应力云图结构整体-浇筑第7天温度应力云图结构整体-浇筑第28天温度应力云图施工方案结构部位第3天第7天第28天通冷却水承台混凝土0.691.041.79帽梁混凝土0.831.262.04大体积混凝土最大主应力表（大体积混凝土最大主应力表（MPaMPa）大体积混凝土劈裂抗拉强度（大体积混凝

8、土劈裂抗拉强度（MPaMPa）混凝土强度等级龄期(d)3728C451.93.14.6C502.53.95.1147#预制墩承台实际施工温度监控结果第一层监第一层监温度温度控结果控结果第二层监控结果第二层监控结果147#预制墩承台实际施工温度监控结果第三层第三层温度温度监控结果监控结果147#预制墩承台实际施工温度监控结果冷却水温度监测记录冷却水温度监测记录温度监测结果总结温度监测结果总结最高温度/最高温出现时间最大温差/最大温差出现时间最大温升/第一层64.87日10:0022.1 8日22:0038.4第二层65.87日10:0024.5 8日22:0039.4第三层64.37日14:00

9、24.2 9日4:0037.9147#预制墩承台实际施工温度监控结果148#预制墩承台实际施工温度监控结果第一层监控结果第一层监控结果第二层监测结果第二层监测结果148#预制墩承台实际施工温度监控结果第三层监测结果第三层监测结果148#预制墩承台实际施工温度监控结果冷却水温度监测记录冷却水温度监测记录最高温度/最高温出现时间最大温差/最大温差出现时间最大温升/第一层59.18日2:0014.88日6:0029.3第二层64.78日8:0017.89日6:0034.9第三层65.88日14:0022.49日2:0036温度监测结果总结温度监测结果总结148#预制墩承台实际施工温度监控结果 149

10、#预制墩承台实际施工温度监控结果第一层监控结果第一层监控结果第二层监控结果第二层监控结果149#预制墩承台实际施工温度监控结果第三层监控结果第三层监控结果149#预制墩承台实际施工温度监控结果冷却水温度监测记录冷却水温度监测记录温度监测结果总结温度监测结果总结最高温度/最高温出现时间最大温差/最大温差出现时间最大温升/第一层59.930日4:0015.22日22:0029.9第二层64.030日8:0019.72日22:0034.0第三层64.930日12:0019.22日22:0034.9149#预制墩承台实际施工温度监控结果 150#预制墩承台实际施工温度监控结果第一层监控结果第一层监控结

11、果第二层监控结果第二层监控结果 150#预制墩承台实际施工温度监控结果第三层监控结果第三层监控结果 150#预制墩承台实际施工温度监控结果冷却水温度监测记录冷却水温度监测记录温度监测结果总结温度监测结果总结最高温度/最高温出现时间最大温差/最大温差出现时间最大温升/第一层61.315日4:009.017日10:0032.3第二层64.8 15日10:0018.918日14:0035.8第三层64.717日2:0019.017日10:0035.7 150#预制墩承台实际施工温度监控结果第一层监控结果第一层监控结果 151#预制墩承台实际施工温度监控结果第二层监测结果第二层监测结果 151#预制墩

12、承台实际施工温度监控结果第三层监测结果第三层监测结果 151#预制墩承台实际施工温度监控结果冷却水温度监测记录冷却水温度监测记录温度监控结果总结温度监控结果总结最高温度/最高温出现时间最大温差/最大温差出现时间最大温升/第一层623日22:0012.56日22:0033第二层65.74日00:0017.57日6:00 36.7第三层64.94日00:0017.76日22:00 35.9 151#预制墩承台实际施工温度监控结果第一层监控结果第一层监控结果 143#预制墩承台实际施工温度监控结果第二层监测结果第二层监测结果 143#预制墩承台实际施工温度监控结果第三层监测结果第三层监测结果 143

13、#预制墩承台实际施工温度监控结果冷却水温度监测记录冷却水温度监测记录温度监控结果总结温度监控结果总结最高温度/最高温出现时间最大温差/最大温差出现时间最大温升/第一层65.811日2:0020.612日18:0035第二层65.311日6:0022.113日2:0034.5第三层63.211日12:0019.713日2:0032.4 143#预制墩承台实际施工温度监控结果第一层监控结果第一层监控结果 144#预制墩承台实际施工温度监控结果第二层监控结果第二层监控结果 144#预制墩承台实际施工温度监控结果第三层监控结果第三层监控结果 144#预制墩承台实际施工温度监控结果冷却水温度监测记录冷却

14、水温度监测记录温度监控结果总结温度监控结果总结最高温度/最高温出现时间最大温差/最大温差出现时间最大温升/第一层65.422日12:0017.123日22:0034.9第二层65.522日12:0022.123日12:0035.0第三层64.023日14:0018.223日12:0033.5 144#预制墩承台实际施工温度监控结果第一层监控结果第一层监控结果 145#预制墩承台实际施工温度监控结果第二层监测结果第二层监测结果 145#预制墩承台实际施工温度监控结果第三层监测结果第三层监测结果 145#预制墩承台实际施工温度监控结果冷却水温度监测记录冷却水温度监测记录温度监控结果总结温度监控结果

15、总结最高温度/最高温出现时间最大温差/最大温差出现时间最大温升/第一层63.912日6:0019.913日6:0035.5第二层64.812日12:0017.515日14:0036.4第三层60.812日6:0019.715日18:0032.4 145#预制墩承台实际施工温度监控结果第一层监控结果第一层监控结果 146#预制墩承台实际施工温度监控结果第二层监控结果第二层监控结果 146#预制墩承台实际施工温度监控结果第三层监控结果第三层监控结果 146#预制墩承台实际施工温度监控结果冷却水温度监测记录冷却水温度监测记录温度监控结果总结温度监控结果总结最高温度/最高温出现时间最大温差/最大温差出

16、现时间最大温升/第一层63.122日8:0016.423日14:0035.8第二层64.522日14:0022.825日22:0037.2第三层60.523日22:0021.225日14:0033.2 146#预制墩承台实际施工温度监控结果第一层监控结果第一层监控结果 113#预制墩承台实际施工温度监控结果第二层监控结果第二层监控结果 113#预制墩承台实际施工温度监控结果第三层监控结果第三层监控结果 113#预制墩承台实际施工温度监控结果冷却水温度监测记录冷却水温度监测记录温度监控结果总结温度监控结果总结最高温度/最高温出现时间最大温差/最大温差出现时间最大温升/第一层60.61日2:001

17、3.91日2:0035.2第二层60.71日2:0010.71日10:0035.3第三层63.51日14:008.91日14:0038.1 113#预制墩承台实际施工温度监控结果温度监控结果温度监控结果 148#预制墩帽梁实际施工温度监控结果温度监测结果总结温度监测结果总结最高温度/最高温出现时间最大温差/最大温差出现时间最大温升/67.821日16:0020.622日2:0037.86 148#预制墩帽梁实际施工温度监控结果温度监控结果温度监控结果 149#预制墩帽梁实际施工温度监控结果温度监控结果总结温度监控结果总结最高温度/最高温出现时间最大温差/最大温差出现时间最大温升/69.612日

18、18:0024.513日4:0039.7 149#预制墩帽梁实际施工温度监控结果温度监控结果温度监控结果 150#预制墩帽梁实际施工温度监控结果温度监控结果总结温度监控结果总结最高温度/最高温出现时间最大温差/最大温差出现时间最大温升/68.615日20:0019.916日2:0038.8 150#预制墩帽梁实际施工温度监控结果承台编号最大温度应力(MPa)第3天第7天1470.5141.021480.6811.351490.5941.251500.5241.211510.6151.271430.7491.421440.6671.311450.5471.281460.6201.301130.5

19、741.26承台表面温度变化承台表面混凝土的抗压强度随时间变化承台表面混凝土的劈裂抗拉强度随时间变化编号施工时间气温入模温度最高温度最高温出现时间最大温差/温峰持续时间最大温升/1475.55.621-2925-2965.848h24.510h39.41486.6-6.726-3528-3165.846h22.48h36.01496.2833-3629-3164.948h19.712h34.91508.1326-3328-3064.848h19.112h35.81518.226-3028-3065.744h17.512h36.71439.927-3429-3465.350h22.112h34.51449.1929-3528-3265.548h22.112h35.014510.1029-3629-3264.846h17.510h36.414610.2027-3526-2964.548h22.814h37.211310.2924-3324-2863.546h8.912h38.1编号施工时间气温入模温度最高温度最高温出现时间最大温差/温峰持续时间最大温升/1486.1928-3129-3167.844h20.612h37.91497.1131-3929-336