斜拉桥承台大体积混凝土现场温控施工工法

斜拉桥承台大体积混凝土现场温控施工工法1.前言大体积混凝土目前在国内外的定义并不尽相同。日本建筑学会标准(JASS5)规定：“结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土，称为大体积混凝土”。美国混凝土学会(ACI)规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”。国内规定，砼结构物实体尺寸≥1m或预计会因水泥水化热引起内外温差过大而导致裂缝的砼。大体积混凝土具有体积大、数量多、工程条件复杂、施工技术和质量要求高、混凝土绝热温升高和收缩大等特点。大体积混凝土在水泥水化热的作用下，将产生较高的水化热温升，产生较大的非均匀温度变形。温度变形在下部结构和自身的约束之下将产生较大的温度应力，极易导致混凝土开裂。由我公司施工的邯武快速路上跨西环路、邯长铁路立交工程主线斜拉桥为独塔双索面预应力混凝土斜拉桥，混凝土设计强度等级为C35防腐混凝土，承台截面尺寸35m×24.6m×5.5m,混凝土一次浇注方量为4297m3，属大体积混凝土施工。施工时正值冬季，为保证索塔承台施工质量，避免温度裂缝，在采取合理的施工方法和工艺基础上，重点控制内表温差，强化温控监测，达到了良好的效果。经总结整理，形成本工法。2.工法特点2.1与常规技术相比，本工法采用的温控方案和监测方案更加科学，数据精确度高，技术更加先进，能有效避免大体积砼施工由于温差过大而引起的外观裂缝及强度降低。2.2现场操作性强，投入少，经济及社会效益明显。2.3针对冬季内表温差更大的特点，特别适用冬季大体积砼温度控制。3.适用范围本工法适用于桥梁、建筑物等大型结构物基础大体积砼施工现场的温度控制和监测。4.工艺原理在承台钢筋安装完毕后，布置五层冷却管，并于混凝土浇筑前进行通水；为监控承台混凝土的温升情况并指导冷却水通水情况，于承台内设置了一定数量的感温元件。承台大体积混凝土采用预拌混凝土，采用直接泵送的方式输送，即采用两台泵车将拌合站混凝土罐车运来的混凝土直接泵送浇筑入模。采用内排外保的方法养护混凝土。混凝土浇注完毕后采取内排外保的方法进行养护并设置69个测温点对承台进行测温，最后，通过实测数据检查温控效果及结构强度。5.施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程5.2施工要点5.2.1确定砼配合比以本工程为例：采用泵送混凝土，按工程设计混凝土强度等级为C35，抗腐蚀，且具有良好的和易性、流动性（坍落度为16cm～20cm）。经试验优化设计，其配合比如下表1。求表意5.2.票1境C35慧混凝土配瓣合填比五kg/m澡3乞强度把等级喇水胶比药砂率饱水泥湿（惩k肝g配）收水丝（五k考g蛮）恶砂鲜（抱k这g技）革石剧（外k悬g米）贺粉煤灰租（嚼k点g送）问矿粉柔（线k挤g统）址防腐剂颜（宣k耕g系）娘泵送剂柏（缘k症g选）彻C35界0.36梳0.42工280嘴155忌770市1060凝100款50灰12.9乔11.0际备注效5-10摆mm~1祝0-20踪m乱m明掺配比着列兼2妖4誉：鸦7萝6所；机制砂恋与河砂掺浙配比例形为犹3寺4碰：漠6扫6芒。酷实苍测盐7疾d集强度学为忽41.7哨MP哨a按，拣28仁d霜强度搬为冲56.7南MP摸a贸。旷5.2.猜2沙温度控制时措施梅1倘、贸理论承台注混凝土在吨无温控措资施的温升线情况咽施工温度修：施工平锦均气温煎5稻℃怪（实测）堆，混凝土菌浇注入模闭温度平均智为受1躬6建℃哄，尺寸挤长膀3筛5隶米，坐宽叙24.铅6标米，蹲高第5.弦5址米，配筋形率顽E锯g腿A披g樱/E配c量A骑c该=(67欧5/78陪50)/绣(430炊0/24凑00)=盛0.04该8赏，模板用示木模板。兰混凝土温良度升高值迈理论计算矩如下裕混凝土水罗化热温升惜值计算没T餐(宗t)蓄=m乱c夸Q(1-芽e白-mt德)跌/轰（龟C炉ρ附）啊T蚕max未=m押c嘴Q图/幼（蹄C俩ρ滑）首=280钉*461敞/(0.矮9论2唱*243迹7)=5捞7.57熟3侧℃欲T负(台t)讽—差—残浇完一段水时眼间库t柄，混凝土眠的绝热温扮升凡值水(虎℃卫)合；蒙T醒max糟—张—贸混凝土的淋最大绝热回温升狱值嘱(肌℃升)株；牲m垦c蚀—限—原每立方米选混凝土水胆泥用量洒（称kg/m易3动），取和值缎280量kg/m精3价；阁Q铃—碑—涨每千克水羞泥水化热夜量五（庸J/k吵g论），士取棋461J颠/kg物；隐C右—丢—借混凝土的旱比热堤取母0.9毙2途kJ/k苍g.K蛇；当ρ—别—晕混凝土的嚷质量密度洒，耽到诱2437北kg/m访3绒；荣e博—好—摘常数值，调为薪2.71形8取；跌t千—上—怎龄期（天厘）鸽；浴m丰—爬—彼与水泥品昌种比表面近、振捣时悦温度有关召的经验系傅数，一般虹取悔0.斗2留～吴0.累4焦，根据当惨时施工情吩况，落取底m=0.道3熟9伴。氧表驾5.2.伙2尝不同龄期栽参数、绝纤热温升值管计算归龄期（天河）羡1殃3元5纲7申9株14域21证28摧1-e单-mt持0.32屿29鸟0.68剖96抛0.85姻77如0.93艰48愁0.97腔01严0.99惑57谁0.99外97岩1.00流00钟T挥(铅t)齐(勉℃健)惩18.5袋93海39.7手04煤49.3员81风53.8载18底55.8爽51蹦57.3击28进57.5传57估57.5册72亩2州、现场娃温度控制坐措施内尽量减少够泵送管道促的长度，狡加快运输饰和入仓速士度以减少艇混凝土在晃运输和浇雪筑过程中积的温度回闷升；座采用冷却宋水管系统宫进行内部鹊降温；葡（坛1农）誉冷却水管纸的水平间助距和上下诞层间距小翁于或等烛于劫1.0赔m乘；买（那2舍）零单根水管且长度控制器在鸟200服m哥以内；鹊（勇3塞）化冷却水管销采用导热焦性能好的类黑铁管，衣管外厅径欧42.腹5舞m帝m碗，壁瞧厚具3.25括m丑m怖；粥（广4肺）偏根据水泵眉规格，水站管内通水评流量森为渔30L/阴mi驼n匆，并根据伤混凝土的赢温升情况踏调整通水窑流量的大刻小，冷却老水的进水铸口水温一志般特为沿9~1喇1局℃片。滚（先5)闻通水从混纹凝土浇筑多后开始，腐通水时间灾按设计定起为劝1紧4米天；允加强表面倡保温与养斥护史,感在混凝土畅浇筑完毕辣后杂,老立即在上渔表面用塑妄料薄膜、协棉被及渣帆烛布三层覆笋盖保温。绝注意施工棵质量，加蔑强混凝土坦的振捣，努提高混凝蔑土的均匀缺性和抗裂何性。乐加强温度真监控，随洒时为施工熊提供温控疾信息，及桑时调整和棋改进温控惩措施，使讨温度控制孩满足温控淋标准，以舱消除质量孤隐患。锁5.2.栏3伪混凝土养鞋护措施鹅混凝土浇算注完毕后禁采取内排桂外保的方积法进行养王护，悄所谓内排宫即在混凝川土浇筑开惭始前即开扁始进行冷议却管通水隶循环。混序凝土浇注赤完毕后不吓间断通暖水晌1握4司天，利用让在混凝土右内部预先悬埋设的冷辆却管通水您以加速混俗凝土内部标热量散发指，从而使纳大体积混艘凝土内的手水化热被给冷水吸收迈后并被排芹出；所谓理外保即在肉混凝土表些面铺盖塑已料薄膜以访蓄水养护封，外覆棉叙被及篷布泪以保温，四以减小混港凝土表面霞与内部温渴差，使大贡体积混凝府土内外温珠差尽可能娱的保持在村较小的范横围内，避潮免在大体饼积混凝土担内部因过缸高的温度归应力而产扯生温度裂晒缝。谷1境、油冷却循环凭系统布置仪情况水冷却管按冬设计图纸丑进行布置愉，陕在洋5.5塞m译高度内自宽底灶1.25惊m转起垫按赞1.0善m剑的间距进茄行布置，虑布纹置舰4忽层，每层码上冷却管沙间波距臂1.0润m城，固定在丰承台钢筋昌上。冷却住管采盯用蹲φ臭4作2颤的黑铁管野，黑铁管画接头及弯句头部分采朝用塑料管贼，以方便掘施工。考钓虑到混凝庸土方量大己，混凝土位强度高，敬水泥水化割热大，在死原设计每舅层一进一经出的基础逼上，增加趁进出水口影为每层四没进四出。已所有进出牙水口均高铺出承台顶净面旗0.8~寿1.0师m原，并接入诸相应的进夜出水箱。尾在冷却管之安装完毕芒后，进行灿通水试验皮，确认无笛漏水方可寨进行混凝扛土的浇筑贩。丙冷却系统叔的进出水嘱箱的容量高均忍为池18m贤3则，按现场芦的地形，谨其位置高台出承台巴约哭2踩m助，为便于岛控制通水筒流量，冷飞却管于进路水口设置渴控制阀门绸。从水井问抽取冷水启进入进水刊箱，由水器泵从进水狗箱向承台猪冷却管中肆通水，而确后流入出并水箱。根梯据水泵的碍功率，单旧根冷却水差管的流量叛为稼19L/袜s逮。应5.2.篇4姐温度监控智措施姻1源、结测温注意佣事项狐（察1)飞各布点必抖须有明显扭的标志，轧以免所采县取的数据盯与测点不富相符，并拥认真复核妥；茅（单2)厕在混凝土移升温期间院每望2聚小时采集河一组数据瞒，在降温尼期间骡每汉4丧小时采取兄一组温度突数据促，准7瞒天后悲每悼24叉裳小时采集栽一组数据袋；丸（闹3)蝇在测点全忍部埋设后钥即测量一找次温度，沿以消除起催始各测点俊的温度偏狼差；于每盏层测点混械凝土浇筑沉覆盖后，艘即对其进权行一次测卡量，以及霜时发现受宰损测点，系及时更换鹿。机（哑4)间于混凝土索浇筑开始后后侧1难2肥小时即进应行第一次鸡测温，以堡后开始按扣照既定频在率对其进词行测温，鹿以指导冷避却管通水并。挨2刮、绕温度测点潜布置刺本工程共性布维设踢6摧9姓个测点嫌：腥1箱、测点鄙按搭5肝层布置，为每层设拳置枕9惑个点，用弊以指导冷心却管的通罢水，布孕置绿5*9=腐4洒5珍个测点期；组2稠、在距承师台侧友边钱10c奥m斗处姜及霜80c阴m述处设点，肥研究在绍内排外保屯的情况下罗的温度梯述度变化，忠布着置地2*3*尾3=1枪8兵个测点腹；妨3亿、在距承涨台顶纺面暴10c搏m购处设置测举点并在混惯凝土外表回面、塑料兔薄膜下设熊置测点用悲以实际量呀测外保温吩的措施是辅否到位，嚷布扑置钳3+3=纹6浓个测点。羞详见后附量图。香5.2.滥5拨温控控制爬结果分析督承台大体耕积混凝土眯在浇筑之逼前即开始贪冷却水系原统的运转幼，并准备陪好顶面各储种保温覆疯盖材料。枯在索塔承更台施工中夹，通过现阅场连趣续没1乱9裹天对大体险积混凝土霸的温升控蚊制与测量急，蹄按附表格隆式分析扭所得到的毙实测温度链数据烈，总结其榆规律，得骆出内表最装大温差，口与标准要伪求比对，辨得出温控风结果。芬6疼.争材料与设锁备补砼泵传车疗粱跃两台右数字显示挥调节仪雁（怜XMT-件10挺2熄）谊2堆台添Pt10忍0费铂电阻貌温度传感窝器法8祝0秤个铜线若干星操作工具守一套。玻7坏.批质量控制需7.禾1吨严格优化膝施工配合面比，尽量也选用低水他化热的水梨泥，并通精过选用外帽掺剂来提晨高混凝土饶强度，降货低水泥用桂量。相关棕资证明水眉泥用量每裤增钥减被10肤k误g晨，摔因水泥水脾化热可升量降约部1泥℃火。芽7.叛2淹配合比选照定后，要辱严格按实贩验室下达蛛的施工配送比合进行债混凝土生吨产，认真史控制水灰翠比和坍落赔度，以确甜保混凝土艘质量。剧7.框3椅当已浇筑猴的混凝土恐处的测温粪点温度高亦于饲40稿℃衔后，应立饮即组织人泳员对冷却搜管进行通娘水降温，知并依据温斜度变化进替行通水流迫量的调节籍，以达到榨降温的目罪的。诱7.死4碍混凝土浇宇筑过程中农，全体技鼻术及施工召人员要对吗冷却管和捡测温点进心行保护，企发现异常附及时反映婶情况，以扁采取措施想。亡7.洽5臭技术人员在必须安排流全天候值阁班，以确锋保混凝土洞浇筑、测互温和养护气的连续进监行，并要阵求值班人抵员认真做雾好相关原颜始记录。类7.辈6被对冷却循毙环系统按左捺专人负还责值班，供以防止因卫水泵、水姨管等设备熊出现异常黎，影响降风温效果。史8响.悟安全措施皱8.戴1样、夜间测鬼温和养护距必须有良槐好的照明胶，以确保利读数准确用和安全生活产。跟8.饥2秩、严格按震照施工用锹电的相关饶要求组织葵施工，以樱防止触电么事故的发粪生。纸9旷.杠环保措施狠冷却水经锁过已开挖炮好的水池脖沉淀后，喊经环保部象门确认方争可排入河寺内。鸽10.风资源侧节约揉10.墙1匠、大体积药混凝土中匠大量使用椅粉煤灰及沈矿粉以替肆代水泥，罢每立方米怠混凝土中誓两种外掺惰料清150k电g完，替代水沃泥咐120k污g裳水泥，全嘱承台累计侦节约水说泥妙5剧0鞭余吨，节跪约了水泥骄，节约了糟资源。辣10.昏2汽、承台采蒜用合理的取三层综合最表面保温谱措施，与箱一般冬季公暖棚措施震相比，节悲约了大量花钢管及加箱热措施，枯有效的节吉约了机械庆、人工及认资源。蜓10.辜3拢、大体积搁承台采用享一次浇注洲成型，较洋常规的分断层浇注，惹最大限度雪的减少了睬分层面，垫提高了承傅台的整体晓性，并最潜大限度的厨减少了凿瓶毛等辅助逃工作，节挠约了人工筋及资源。侮11以.郊效益猫分析们本承台施疗工中，对捎承台表面公进行了三旅层保温措臂施，并成裤功布设数了举6乳9票个测温点蛾、伞2974火m胸冷却管连他续进他行哀1山4所天的温度衬控制，达红到了较好配的效果。叙混凝土在恨拆模后无贺裂缝，经育过一个冬浅天的冻融孤考验，承努台结构无壮损害。在仪承台混凝旺土强度等哀级较高的疲情况下，亲混凝土内违外温差符岔合规范要权求，承台炎的质量得营到保证。效有效解决她了大体积饱混凝土的工防裂难题蹲，保证了饭施工工期维和质量，慰取得了良跳好的经济梦和社会效朴益。油12啦.锡应用实例画邯武快速核路上跨西梅环