东沙大桥承台大体积混凝土温控方案（060406修改版）

1、PAGE PAGE 10 东沙特大桥主塔承台大体积砼温度控制方案武汉理工大学广东省长大公路工程有限公司二六年三月东沙特大桥主塔承台大体积砼温度控制概况东沙特大桥主塔承台长28m、宽19m、厚6m，砼标号为C30，共3092m3，属于典型的大体积砼施工。大体积混凝土施工时遇到的普遍问题是温度裂缝。由于混凝土中水泥水化放热作用，混凝土浇筑后将经历升温期，降温期和稳定期三个阶段，在这个过程中混凝土的体积在温度变化影响下亦随之伸缩，若各块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将导致混凝土开裂；因此为了提高混凝土施工质量，保证大桥长期安全地使用，必须采取温控措施以防止温度

2、裂缝的产生, 大体积混凝土施工中的温度监控是控制裂缝产生的关键步骤。为此本单位特制定主塔承台大体积混凝土温控方案及实施细则。承台部位C30强度等级大体积混凝土配合比根据普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2000、普通混凝土拌合物性能试验方法GBJ50080-2002、普通混凝土力学性能试验方法GBJ50081-2002、普通混凝土耐久性能试验方法GBJ82-85进行了大量的混凝土配比及耐久性能实验，选定如下配合比，建议使用第2组配合比。表1 C30大体积混凝土配合比编号各组分用量（kg/m3）初凝时间（h）坍落度（cm）抗压强度（MPa）抗渗等级水水泥粉煤灰矿粉砂石减水剂0h1h7d28d1

3、16525515574811227.792022.01828.041.2P16217016014014073811078.342522.01926.042.8表2 C30大体积混凝土的收缩率（10-4）编号3d7d14d28d56d90d180d10.420.541.322.013.063.634.0120.150.431.271.962.833.433.86表3 C30大体积混凝土耐久性能测试编号Cl-渗透系数（10-13m2/s）钢筋锈蚀失重率碳化深度111.50023mm28.8001%2mm原材料：1）水泥：选用粤秀P.O42.5水泥，掺矿粉S95级和粉煤灰，优化混凝土配合比，在满足设

4、计强度要求的前提下，尽可能的减少水泥用量，其用量控制在160（kg/m3），以减少水泥的水化热产生，降低混凝土的温升；虽然P.O42.5水泥用量较低，但是在混凝土中掺入S95级矿粉140（kg/m3），实际上等同于使用P.S32.5矿渣水泥300（kg/m3），满足公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000要求，并能提高混凝土的耐久性。2）砂：中砂，细度模数2.43.0。3）碎石：5-25mm连续级配，针片状含量8%，压碎值9%，含泥量0.4%。4）粉煤灰：广州电厂II级灰，需水量比102。5）减水剂：广州建标外加剂厂生产的FDN-440，减水率为18。温控计算1 计算条件施工时间：06年4月

5、浇筑进度：承台分两层浇筑，每层3m，每层浇筑时间12d，两层浇筑时间间隔5-7d。冷却水管采用管径42.25mm的薄壁钢管，其水平间距为1m；每层（3m）承台埋设两层冷却水管，分别位于距底面1m、2m处； 通水方式及时间：混凝土浇筑到各层冷却水管标高后即开始通水，通水流量应大于30L/min，通水时间根据测温结果确定。浇筑温度取28，冷却水管初期通水温度为25。粤秀P.O 42.5水泥3天水化热230KJ/Kg，7天水化热为255KJ/Kg。混凝土容重 2450kg/m3混凝土绝热温升：(1-e)混凝土弹性模量：混凝土徐变度：气温： ，另外加3辐射热。 2 计算结果温控计算采用武汉理工大学大体

6、积砼施工期温度场及温度应力场计算程序进行。2. 1承台大体积混凝土温控计算2.1.1 温度 计算结果承台内最高温度48.9。温度场历时图如图1所示。网格剖分图承台混凝土第一层第3天出现温峰承台混凝土第二层第3天出现温峰承台混凝土内部最高温度包络图承台混凝土基础温差图1 承台混凝土温度场表4承台各层最高温度第一层第二层温度/42.148.92.1.2 温度应力第一层最大温度主拉应力 龄期（d）3714284565应力（MPa）0761.071.702.132.242.38第二层最大温度主拉应力龄期（d）3714284868应力（MPa）0901.161.732.322.632.69承台C30混凝

7、土劈裂抗拉强度龄期（d）371428Rpl（MPa）1451.963.153.82根据混凝土劈裂抗拉强度测试结果可知承台大体积砼在施工期内C30混凝土劈裂抗拉强度高于大体积混凝土内温度主拉应力,有1.6的抗裂安全系数，在采取有效的温控措施并合理施工后，可以防止承台砼产生有害温度裂缝。四、温度控制标准根据计算成果，为保证承台在施工期内不出现有害温度裂缝，应采取如下温控标准：混凝土浇筑温度不超过28；混凝土内表温差不超过25；混凝土降温速率不超过2.0/d。五、温控措施1.混凝土原材料及质量控制：（1）水泥：采用粤秀P.O42.5水泥。水泥散袋或袋装入场，水泥使用温度不得超过55，否则须采取措施降

8、低水泥温度，如可要求水泥生产厂家放置一段时间后发货。袋装水泥入场后应按品种、标号、出厂日期分别存放，同时应采取措施防止受潮。水泥应分批检验，质量应稳定。若存放期超过3个月应重新检验。（2）粉煤灰：采用广州电厂II级灰，质量应符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB159691）的规定。（3）砂：河砂，细度模数2.43.0，其它指标必须符合规范规定。砂来源必须稳定，砂入场后应分批检验。（4）石：5-25mm连续级配碎石，品质应稳定。石子必须分批检验并严格控制其含泥量不超过1.0%。如果达不到要求，必须用水冲洗合格后才能使用，其他指示标必须符合规范要求。（5）外加剂：应采用缓凝型高效减水剂。外加剂应分

9、批检验，如发现异常应及时报告。（6）水：拌和用水的水质需通过严格检验并符合有关规范规定。2.混凝土浇筑温度的控制混凝土出搅拌机后，经泵送、平仓、振捣等过程后距离表面510cm处的温度为浇筑温度，应控制混凝土浇筑温度不超过280C。若浇筑温度超出控制要求，则应采取如下措施：混凝土泵管受日照时应用草袋覆盖，必要时洒江水降温；砂、石料避免太阳曝晒，必要时吹风冷却；提高混凝土浇筑强度，尽量缩短已浇混凝土的暴露时间；3.埋设冷却水管及其要求冷却水管及其布设根据承台内部温度分布特征，冷却水管采用冷却水管采用管径42mm的薄壁钢管，其水平间距为1m，每根冷却水管长度不宜超过150m，冷却水管进、出水口应集中

10、布置，以利于统一管理（冷却水管的布置见附图）。冷却水管使用及其控制冷却水管使用前应压水试验，防止管道漏水、阻水；砼浇筑到各层冷却水管标高后即开始通水，可直接采用江水冷却，通水流量应大于30L/min；冷却水进水口水温与大体积混凝土内部最高温度之差值不得超过25。为保证冷却水的初期降温效果，项目部应提前成立专门班子，专人负责，优化冷却水管的管路布置，合理选择水泵，并配备检修人员，准备12台备用水泵，若管路出现故障，应及时排除，保证冷却系统正常工作，施工时，操作人员要听从指挥，及时开启和关闭阀门。4.承台的保温和养护承台大体积混凝土表面整平后应立即覆盖塑料薄膜或麻袋进行保温保湿养护，待混凝土初凝后

11、进行蓄水保温保湿养护。5.对混凝土施工的一般要求为确保大体积砼施工质量，提高砼的均匀性和抗裂能力，必须加强对砼每一环节的施工控制，要求现场人员必须从砼拌和、运输、浇筑、振捣到养护、保温整个过程实行有效监控。砼施工应严格按照公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）进行，并特别注意以下方面：（1）砼拌制配料前，各种衡器应请计量部门进行计量标定，称料误差应符合规范要求。应严格控制新拌砼质量，使其和易性满足施工要求。坍落度检验应在出机口进行，每班2-3次，拒绝使用坍落度过大和过小的砼料。应及时检测粗、细骨料的含水离，遇阴雨天气应增加检测频率，随时调整用水量。（2）浇筑砼前应对模板、钢筋、预埋件、

12、监控元件及线路等进行检查，同时应检查仓面内冲毛情况，及是否有碎碴异物等，检验合格后才能开盘。（3）砼应按规定厚度，顺序和方向分层浇筑，必须在下层砼初凝前浇筑完毕上层砼。如因故停歇，时间超过初凝时间时，仓面砼应按工作缝处理。砼分层浇筑厚度不宜超过0.3米，并保持从仓面一侧向另一侧浇筑的顺序和方向。（4）浇筑砼时，应采用振动器振实：（1）使用插入式振动器时，移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍，与侧模应保持5-10cm距离，应避开预埋件或监控元件10-15cm，应插入下层砼5-10cm；（2）对每一部位砼必须振动到密实为止。混凝土温控施工现场监测1.温度测试内容为做到信息化施工，真实反映各层混

13、凝土的温控效果，以便出现异常情况及时调整温控措施，应在承台混凝土中布设温度测点。根据温度计算成果和承台结构，承台测温点布置见附图。在检测混凝土温度变化的同时，还应监测气温、冷却水管进出口水温、砼浇筑温度等。2.现场测试要求在混凝土浇筑完成传感器的埋设及保护工作，并将电缆引到测试房。各项测试项目宜在混凝土浇筑后立即进行，连续不断。混凝土的温度测试，峰值以前每2h监测一次，峰值出现后每4h监测一次，持续5天，然后转入每天测2次，直到温度变化基本稳定。3监测所用仪器。温度传感器为PN结温度传感器，温度检测仪采用DJ218型数字多路自动巡回检测控制仪。温度传感器主要技术性能：测温范围-50+100；工作误差+0.5；分辨率0.1；平均灵敏度-2.1（mv/）。附件1混凝土的出机温度和浇筑温度一、混凝土的出机温度T0T0=(0.2+Qs)WsTs+(0.2+Qg)WgTg+0.2WcTc+(Ww-QsWs-QgWg)Tw/0.2(Ws+Wg+Wc)+Ww式中：Qs、Qg分别为砂石的含水量，以%计；Ws、Wg、Wc、Ww分别为每方砼中砂、石、水泥和水的重量（粉煤灰计入水泥中）；Ts、Tg、Tc、Tw分别为砂、石、水泥和水的温度。二、混凝土的浇筑温度TpTpT0+(Ta-T0)(1+2+3