大体积混凝土承台温度裂缝控制技术

XX公路大大体积混凝土承台温度裂缝控制技XX项目经理部【摘要】XX公路大桥主桥主墩、次主墩的四个承台均为大体积混凝土基础，本文主要以8＃次主墩承台为例，介绍了大体积混凝土施工中采取的温度控制措施，并通过实测数据对温控效果进行了分析，实践证明施工中所采取的措施是有效的。1工程概况XX公路大桥全长2743.1m，主桥上部结构为（116+200+220+200+116）m预应力混凝土刚构-连续结合梁。9＃、10＃主墩承台的结构尺寸为25.9m（横桥向）×25.9m（顺桥向）×5.0m（厚度），砼3354.059m3；8＃、11＃次主墩结构尺寸为25.9m（横桥向）×22.0m（顺桥向）×5.0m（厚度），砼2849m3；根据设计及业主要求，整个承台混凝土一次灌注，属于典型的大体积混凝土施工。次主墩8#承台位于黄河岸滩上，为左右幅整体式基础，其下布设42根φ1.5m，长度为108m钻孔灌注桩；原地面标高为9.0m，原地面以下2.5m左右开始出现饱和液化砂土，地质条件较差。2大体积混凝土温度裂缝理论分析及温控标准2.1温度裂缝理论分析由于水泥的水化热作用，混凝土浇注后要经历升温期、降温期和温度稳定期三个阶段。升温阶段，水泥产生的水化热大量的聚集在混凝土内部不易散发，内外温差使混凝土内部产生压应力，外部产生拉应力，若大于相应龄期的容许拉应力时就有可能产生裂缝；降温阶段，新浇混凝土受内部钢筋、封底混凝土及桩头约束而不能自由收缩，此时弹性模量相对较低，若降温梯度过大就容易产生较大的温度拉应力，当该拉应力大于相应龄期的混凝土容许拉应力时，也容易产生温度裂缝，因此控制温差尽量降低温度梯度是保证不产生裂缝的根本。2.2混凝土内部最高温度计算一般可采取下式近似计算大体积混凝土内部最高温度：――――――――式一式中：T0：混凝土入模温度，以混凝土浇注时的实际测量数据为准；W：每方水泥用量（kg/m3）；θ0：水泥28天水化热，本工程选用山东铝业公司低碱P·O32.5R水泥，通过试验28天水化热为350J/g；C：混凝土比热取0.98KJ/kg·℃；ρ：混凝土的密度（由配合比确定）；茎ξ俭：不同厚价度的浇筑沾块散热系张数（参考筒相关资料吹），当厚铃度大邻于牧4.0佩m旷时榨ξ产=1.0倾m茧；王混凝土平娱均入模温窗度彼为拘2净3恒℃渐时，将以爆上数据代追入式一，路计腊算吊8洁＃墩承台终中心点的睬最高理论阿温度商为循6夫5飞℃辜。测2.3张昌温度控制及标准因综合考虑某混凝土的推入模温度馅、混凝土预水化热的武发展变化殖规律、养捆护条件、莲通水散热蜓等因素，序制定了以阿下混凝土萍的温控标腊准：言（剑1租）混凝土搭的内表温怎差不超除过犯2肿5婆℃淘；红（疮2扇）拆模时巾内外温差婶小悔于涌2棒5由℃慎；移（锄3功）描最大降温甜速率要小阿于里2.垄0听℃机/交d虽；桨3管乐大体积混杜凝土温度暗控制措施屋通过对大进体积混凝宇土产生裂临缝的机理封分析，我敲们主要从勾降低水泥池水化热、纯降低混凝惨土入模温达度、通水倾散热、混素凝土养护课、严格控园制拆模时自间等几方巧面做好混谈凝土温度娇控制工作臣，确保内蔑外温差控景制做在迫2不5江℃抚以内，尽趁量降低混稍凝土内部黑温度的升摘降速率。乎3.扬1馆混凝土配络合比设计尚为降低水困化热，同勉时满足混宇凝土防腐勇、抗冻、渗泵送的设床计要求，笨掺加了一息定量的矿竿物质超细份粉，等量修取代水泥纯；掺入一炮定量的高耕效缓凝减胳水剂，改昼善了混凝粒土的和易郊性，减少场拌合用水桐量，降低肥水灰比，挣同时推迟脆了混凝土睡温度峰值闪出现的时镰间，相应岔的提高了帮同龄期的跃容许拉应蒸力。舒粗骨料选乎用连续级洲配石子，循细骨料选检用中砂，灯施工中严日格控制粗阶细骨料的刑含泥推量语<1.呆5臂％，以提停高混凝土央的均匀性图，增加抗敲裂能力。爱水泥选用届山东铝业互公霜司挨P·O病32.5够R片低碱普硅锁水泥，水背泥中严格跑控楚制老C3皂A奖含量小捐于净6锐％，碱含柄量小级于挽0.参6净％。者经过多次低试配，混敲凝土配合昼比优选如阔表一啄：盼邮鲁留升极辉影似表一独设计标推号养C30虏水泥偷（艰kg求）漫超细粉辩（法kg籍）朴砂子亿（丙kg哭）或碎石斥（童kg污）报水井（湖kg强）扇外加剂咐（音kg目）妄每时m渡3美用量呢291童97厕755胳1132狭155股7.37籍2农混凝土主抛要性能指尼标见表二闲：替诸寸获薪抬泪生使愧阅喉赠表二脏设计坍落聚度（将cm温）讽初凝时间忽（垃h历）巡终凝时间我（惰h宾）严抗压强度洲（谷MPa溜）柳5俊6父天导电量练（库仑）节7铲天华2痛8为天揉1恐4践～伙18脱16爬20倒31.5兴41.6体645.城7脏3.2北御合理的布逮置散热及冠测温系统伸3.2.毫1触散热管的变布置潜共设贝置消4御层直拿径蛋50廊mm偏的散热管副，竖向层冲距酱1.0运m铜，每层水歉平间汤距有1.5笛m浓，具体布庭置见图一哑。利散热管采悲用耐腐蚀躲的镀锌钢秩管，与钢奶筋一起绑它扎。在使惯用前要求沿通水进行奇密闭性试旷验，防止挠管道在焊色接接头位上置处漏水准或阻塞。钟通水散热岸后对散热僻管作压浆队处理。勾3.2.脱2傲按测温设备鸦为提供可竿靠的数据夕控制混凝亚土内外温旦差，考虑欠承台平面乒对称性，勉在承台平妇面斑1/塘4粒位置及对毯角线上布革置温度应幻变片，用开温度显示禽仪采集数科据。（测仅点布置与折编号见图石一）早采集的数腥据主要包巾括不同施步工时段的抛入模温度纪、每个温泰度应变片湾处混凝土雾不同龄期寺温度、草铅袋内温度原、外界气弦温、散热峡管进出水赖温度。先3.2.闯3师拾通水散热炸承台基坑堡的顶部和苦底部各放剧置一纠个蒜6m骡3漆水箱，利圆用高差形么成的势能倘完成水循设环。进出差水管之间脊用塑料管济连接，在园散热管的称每个出水访口设置一溪阀门控制扯流量。当滨混凝土浇倒注至该层减散热管标进高时，即桃通水散热村，单根散黑热管流量拐按不小壮于剪1.5m馆3/汇h截控制，通刺水时间不意小祥于洽1喷2欣天。死3.3卫桶混凝土施呜工抖为确保大涛体积混凝搬土施工质姿量，保证户施工连续稠进行，提亭高混凝土涝的均匀性仗和抗裂能慕力，在混蛾凝土施工摘前从原材孕料的储备趟、施工机货械和人员还的配置到夺施工前的偶技术交底峡都做了充偿分的准备堡。混凝土估施工严格西按《公路快桥涵施工充技术规范米》帐（懂JTJ0连41-2猴000泽）排中的相关隶要求进行千，并特别学注意了以筹下几个方胁面的工作乎：顺（黑1脉）因承台触面积较大背，施工中胖采用三台回布料杆分踪三区进行衬，每区按浇一定的厚衡度、顺序驻和方向分龟层进行浇培注，每层长的浇注厚看度不大膏于罢50c器m救，相邻两落区的交界晓处要注意歉振捣，防揪止出现漏奖振。问混凝土的枣浇注顺序闹为自墩身宣预留钢筋国位置向外刑浇注，主诵要目的是撤保证墩身局附近处混内凝土的质咽量，在浇贯注过程中宵要防止承朽台边部浮乖浆太多，荒造成表面速收缩裂缝盗。闻（讯2爪）混凝土兰浇注时间厌长，随着低外界气温徒的变化和窑施工现场贞原材料含眯水量的变统化要不断病调整水灰虏比，尽量恰使混凝土扮的坍落度傍均匀一致芳，保证混愧凝土的和居易性。榨（含3膛）因是泵叨送混凝土唱配合比，共施工中会训产生一定氧量的泌水晌和浮浆，灵为此在模避板的一侧匹设置了预厌留孔，可更以随时将纪泌水及浮罢浆排出，羡提高了混黑凝土的密两实性。丧（乖4脉）因承台另钢筋密集档，采用不元同长度的李直逐径欣200m穴m蛾的钢管作细为导管将纹混凝土送卫入模板内定部，保证接混凝土下桑落高度小冶于枕1.5猎m册，不产生看离析现象已，而且避摘免了钢筋季的污染。兼（炕5判）严格控茅制混凝土旷施工结束馆时间。因种承台的面苹积较大，井表面收光劳需要的时亦间较长，怀若混凝土冶在白天气顽温较高时码结束，因南混凝土初醉凝时间短碍，且表面暗的的水分减散发较快环，在表面投容易产生缺收缩裂纹率，因此将共混凝土的温结束时间行控制在下争午聚4爹：止0甩0箱以后。桨3.4夸回养护措施尺养护主要喂是起到保后湿和保温脑作用，保脏温的主要乓目的是减固少混凝土蒙表面的热示扩散，降筹低表面的含温度梯度菊，防止产灯生表面裂问缝；保湿听的主要目独的是防止绸混凝土表流面出现收妙缩裂缝。顾混凝土浇筋注前即用善一层毛毡产外加两层勿草袋将侧皇面模板覆敏盖，降低厘混凝土的瓜内外温差强，起到良励好的保温浩效果。为匙使表面覆生盖层起到例良好的保逢温和保湿坐效果夺，黎8罚＃墩承台头混凝土施鸟工完毕后抹，在最后港一菌层混凝土词终凝前即骄用一层毛步毡外加两柴层草袋覆伙盖。并坚捉持在草袋驰表面洒水南保湿，使辉表面覆盖逗层始终处经于湿润状捷态，但不框使草袋处圆于饱水状赔态，以免榨失去保温屑作用。驴3.5玉励严格控制饰拆模时间狮根据测量困的混凝土孔内部温度阀与外界气存温的差值节来决定拆脖模时间，糊若两者温喘差大丘于信2双5勿℃青，则不能临拆模，继裙续通水散细热；直至捞外界气温蝴与混凝土炭内部温差茎小漏于范2柴5丝℃身时才可拆滔模。崇4很鬼温控结果才分析制4.1腊慈温度场分男布关根据测量搞收集的数荡据对混凝激土总体温若度变化过始程分析：兄混凝土入浓模较1臣2尊小时内升格温迅速，甩温升接春近阿2瓜5窑℃落；三天后感内部最高莲温度达悟到弟6韵2匠℃呢的峰值（塞与理论计银算的基本委相符），怎随后温度告开始下降乖，下化降梯度极为让1.棵8定℃灰/明d腹；十天后粮，温度梯投度线趋于比平缓。自顷浇注开始校至拆模，史共通水散趣热鸟1榨8腐天。拆模铜时外界气主温毛2掩4爬℃捐，承台中灶心处最高沙温度震为悦48.否8洋℃励，喘距稀油离承台外泼边情缘志0.5羞m谁处的测点郑的平均温励度还为端31.0购1刊℃禾，拆模时做满足内外勺温差小锅于描2增5粉℃撒要求。图二泽泊光图使某三殃温度沿高信度方向上输，在承台牌中心偏下改位置温度轰最高，沿离此点向两飞边逐渐降喜低，在距砍离顶舒面择1幅m扩范围内温脸度梯度最康大，底面基由于封底达混凝土的好保温效果财好，温度霞下降较慢拜。沿水平赔方向，从细承台中心认到边缘，因温度逐渐赵下降。铲图二反映练了同一竖壁直面上不户同高度温掩度场的分按布情况，抗图三反映萌了设置在剖承台对角极线上距离宫承台上表客面丢3不米高度处景的温度涨—很－时间曲叛线，图二栽、图三中够点的编号配和图一中离的编号相虫一致。昏4.2侄缝保温效果拿分析篇从测量的管草袋内外移温度分析咳：一层毛拾毡和两层兴草袋起到秆了良好的申保温效果浸，保温一籍般棍在苍8愿℃课左右，减改少了内表丈温差，具轻体典型数壳据见表四远：扛泊造积窜元陆络来粥甩援表四脾日期敲测量时间抬草袋内空职气温度滔（蹦℃羽）卧草袋外温胸度岔（就℃票）君温差晒（鲁℃聚）共5-12盏21:4凤0娱25.0绿17.0歪8.0另5-13背8:30赖31.5类24筒7.5衫5-14腐4:40柱32.8准25飞7.8咸5-15亿6:00铜33.6诊25.3裤8.3独5-17怠3:15兽24.5贪17供7.5络4.3毫夸冷却水管尽的降温效惩果嘱按一定的波时间频率陕测量进出将水口温度渣，从直观盼上反映了坡散热管的筐降温效果目，表五是友在承台混饰凝庭土内部温坚度达到峰套值时测量厦的进出水橡温数据。六群拜布锻速烤散热管进掠出水温温场度测量恼表蓝版雹替持搅峰吓穗表五花日期垒时间色进水温寇度稠(禽℃洞)堪出水温俯度顽(岗℃参)亚差痕值粥(岩℃复)墙2003盟--5-侦14斑7:10物30.8皱37.6敌6.8福10:1置0辽31.1改36.7药5.6秋17:1笑0猾33.1完39.1狗6旗2003前--5-求15仇8:00剖31双36.4吴6.4巡10:4待5古32.4剂37.6梢5.2叔14:1蚀5草32.8讯38.2受5.4碌17:3并0显35.5钳40.7鹊5.2遵从上表数造据可以看笛出，进出币水温的差含值平均挽在潜5.狗8累℃理，取得了轧较好的降蚀温效果。下5将沉结束语油X而X骆大桥主仙桥黄8作#朱墩大体积规承台混凝称土阁于寺200倾3模年易5坐月抹1效1爪日上吐午舰1扬0猎时开始浇词注摇，致5碑月森1洪3窃日下暗午逮5旅：爷0溉0捎浇注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