珠江黃埔大橋南錨錠砼溫控報告

1、廣州珠江黃埔大橋南錨錠底板、底板大體積混凝土溫控報告一、概述廣州珠江黃埔大橋南錨錠底板、頂板屬大體積砼結構物，基坑底板為一直徑近65.6m、高5m的混凝土圓柱體，混凝土為C30微膨脹混凝土，混凝土總方量為16899m3，澆筑工作量大，考慮現(xiàn)場施工條件及原材料供應情況，建議分兩層澆筑，每層2.5m；基坑填芯混凝土為C20強度等級，澆筑總方量為44900余m3,分成八層澆筑，各層厚度依次為2m、2m、2m、2m、2m、2m、1.5m、2m；基坑頂板混凝土為C30強度等級，混凝土澆筑總方量17418m3，頂板立面分3層澆筑，每層厚度依次為1m、2m、2m，每層平面等分為四塊，穿過整個平面中心點（即圓

2、心）預留相互垂直交叉的兩條后澆帶，寬度為2m。為防止砼水化熱溫升而產(chǎn)生溫度裂縫，以滿足設計要求，保證大橋的長期安全使用，受廣東長大集團珠江黃埔大橋S10標項目經(jīng)理部的委托，武漢理工大學承擔了廣州珠江黃埔大橋南錨錠砼溫控施工方案和現(xiàn)場監(jiān)控工作。錨錠底板、頂板在施工前，進行了溫控設計。采用大體積砼施工期溫度場和溫度應力場分析程序包進行了溫度場和溫度應力場計算，根據(jù)計算，進行了分層設計，錨錠底板、填芯、頂板砼施工分層見圖1、圖2、圖3、圖4，提出了防止產(chǎn)生溫度裂縫的溫控標準和溫控措施，并對廣州珠江黃埔大橋南錨錠進行了內(nèi)部溫度的檢測和監(jiān)控，以便分析評估和指導砼灌注工藝的進行。錨錠底板填芯砼、頂板砼施工

3、時間和現(xiàn)場監(jiān)控時間分別見附表2；在錨錠底板、頂板砼澆筑和養(yǎng)護過程中，特別強調了各項溫控措施的落實，在建橋各方共同努力下，南錨錠砼施工質量良好，溫控效果良好，沒有產(chǎn)生溫度裂縫。二、檢測實施方案及所用儀器1、檢測工作順序檢測工作按下列框進行。 選購溫度傳感器具中器中器具器具器標 定具中器中器具器具器 選購屏蔽電纜具中器中器具器具器接長電纜具中器中器具器具器 預埋傳感器具中器中器具器具器購保護材料具中器中器具器具器電纜保護具中器中器具器具器接測溫儀具中器中器具器具器實施測量具中器中器具器具器成果整理分析具中器中器具器具器溫控效果分析具中器中器具器具器2、檢測所用儀器溫度傳感器為PN結溫度傳感器，溫度

4、檢測儀采用JD218型多路數(shù)據(jù)巡檢記錄控制器，溫度傳器主要技術性能：（1）測溫范圍 -50150（2）工作誤差 ±0.5（3）分辯率 0.1（4）平均靈敏度 -2.1mv/3、測點布置及檢測基本要求根據(jù)溫控計算成果，為做到信息化施工，真實反映錨錠底板、頂板砼的溫控效果，以便出現(xiàn)異常情況及時采取有效措施，在南錨錠砼中共布置120個溫度測點。根據(jù)結構特點布置在1/4范圍并沿水平方向布置，測點布置見圖7至圖10。 在檢測砼溫度變化的同時，還對氣溫、冷卻水管進出口水溫、砼的出機溫度、入倉溫度、澆筑溫度等均進行了監(jiān)測。各項監(jiān)測項目在砼澆筑后立即進行，連續(xù)不斷。砼的溫度監(jiān)測，要求在升溫階段每2h

5、巡回監(jiān)測各點溫度一次。到達峰值后每4h監(jiān)測一次，持續(xù)5天。隨著砼溫差變化減少，逐漸延長監(jiān)測間隔時間，直到溫度變化基本穩(wěn)定。三、溫度控制標準 根據(jù)計算成果，在施工期內(nèi)為保證錨錠底板、頂板砼不出現(xiàn)溫度裂縫，采取如下溫控標準：1， 砼在澆筑溫度基礎上的最大水化熱溫升不超過312， 砼內(nèi)表溫差不超過25;3， 砼降溫速率不超過2.0/d。四、錨錠底板、頂板砼內(nèi)部溫度監(jiān)測及成果分析1、砼現(xiàn)場施工情況簡介錨錠底板、頂板為圓柱體，測溫點對稱布置。砼強度等級C30，層厚見圖。采用泵送砼工藝澆筑。2、主要溫控措施（1）優(yōu)化砼配合比，降低水化熱溫升合理選擇砼原材料，選擇級配良好的砂、石料，適量摻入粉煤灰，降低水泥

6、用量，優(yōu)化砼配合比是降低砼內(nèi)部水化熱溫升的重要環(huán)節(jié)。各部位砼配合比如下1、C30微膨脹大體積混凝土使用部位：錨碇基坑底板、頂板后澆帶 C30微膨脹大體積混凝土配合比編號各組分用量（kg/m3）初凝時間（h）坍落度（cm）抗壓強度（MPa）抗?jié)B等級水水泥粉煤灰礦粉膨脹劑砂石減水劑0h1h7d28d21751601401203070810628.12021.5182236S14考慮降低大體積混凝土的水化溫升，并根據(jù)施工時氣溫和原材料實際情況建議，減水劑摻量可在膠凝材料總重的1.8%2.0%范圍內(nèi)進行調節(jié)。2、C20大體積混凝土使用部位：錨碇基坑填芯混凝土 C20大體積混凝土配合比編號各組分用量（k

7、g/m3）初凝時間（h）坍落度（cm）抗壓強度（MPa）水水泥粉煤灰礦粉砂石減水劑0h1h7d28d11751401401007301009520211818.830.5原材料：水泥：廣州水泥廠金羊牌PO32.5R水泥粉煤灰：廣州電廠II級灰膨脹劑：安徽淮南礦物局大通速凝劑廠生產(chǎn)的UEA膨脹劑，限制膨脹率3×104礦粉：廣東番禺礦粉廠，比表面積500m2/kg 砂：中砂，細度模數(shù)2.62.8石：5-25mm連續(xù)級配碎石減水劑：江門WH高效減水劑（2）砼澆筑溫度的控制每次砼開盤之前，量測水泥、粉煤灰、砂、石和水的溫度，計算其出機溫度，并估算澆筑溫度?；炷脸鰯嚢铏C后，經(jīng)泵送、平倉、振搗

8、等過程后距離表面510cm處的溫度為澆筑溫度，控制混凝土澆筑溫度不超過280C。若澆筑溫度超出控制要求，則應采取如下措施：（1） 混凝土泵管受日照時應用草袋覆蓋，必要時灑江水降溫；（2） 砂、石料避免太陽曝曬，必要時吹風冷卻；（3） 提高混凝土澆筑強度，盡量縮短已澆混凝土的暴露時間；（3）冷卻水管根據(jù)砼內(nèi)部溫度分布特征，錨錠底板在厚度方向共布設兩層冷卻水管，澆筑第1層高度為2.5m，澆筑第2層為2.5m, 布設兩層冷卻水管，冷卻水管分別位于距頂面和底面300、400cm處。頂板第1至第3層在厚度方向共布置3層冷卻水管，澆筑第1層為1m，分為A、B、C、D四個區(qū)，每區(qū)的冷卻水管分別位于距頂面和底

9、面50cm，第2層為2m，分為A、B、C、D四個區(qū)，每區(qū)的冷卻水管分別位于距頂面和底面100cm，第2層為2 m，分為A、B、C、D四個區(qū)，每區(qū)的冷卻水管分別位于距頂面和底面100cm。砼澆筑至水管標高后開始通水，各層砼峰值過后停止通水。冷卻水管布置見圖5至圖6。 為保證冷卻水的初期降溫效果，項目部提前成立專門班子，專人負責，優(yōu)化冷卻水管的管路布置，合理選擇水泵，并配備檢修人員，準備34臺備用水泵，若管路出現(xiàn)故障，及時排除，保證冷卻系統(tǒng)正常工作，施工時，操作人員聽從指揮，及時開啟和關閉閥門。 （4）施工工藝為確保大體積砼施工質量，提高砼的均勻性和抗裂能力，對砼每一環(huán)節(jié)的施工控制，現(xiàn)場人員從砼拌

10、和、運輸、澆筑、振搗到養(yǎng)護、保溫整個過程實行有效監(jiān)控。砼施工應嚴格按照公路橋涵施工技術規(guī)范（JTJ041-2000）進行，并特別注意了以下方面：（1）砼拌制配料前，各種衡器請計量部門進行計量標定，稱料誤差應符合規(guī)范要求。嚴格控制新拌砼質量，使其和易性滿足施工要求。坍落度檢驗應在出機口進行，每班2-3次，拒絕使用坍落度過大和過小的砼料。及時檢測粗、細骨料的含水離，遇陰雨天氣增加檢測頻率，隨時調整用水量。（2）澆筑砼前應對模板、鋼筋、預埋件、監(jiān)控元件及線路等進行檢查，同時檢查倉面內(nèi)沖毛情況，及是否有碎碴異物等，檢驗合格后才能開盤。（3）砼按規(guī)定厚度，順序和方向分層澆筑，在下層砼初凝前澆筑完畢上層砼

11、。如因故停歇，時間超過初凝時間時，倉面砼按工作縫處理。砼分層澆筑厚度不超過0.3米，并保持從倉面一側向另一側澆筑的順序和方向。（4）澆筑砼時，采用振動器振實：（1）使用插入式振動器時，移動間距不應超過振動器作用半徑的1.5倍，與側模應保持5-10cm距離，避開預埋件或監(jiān)控元件10-15cm，應插入下層砼5-10cm；（2）對每一部位砼振動到密實為止。 （5）保溫、養(yǎng)護大體積砼的保溫和前期養(yǎng)護是溫控工作的重要環(huán)節(jié)。為了保證錨錠底板、頂板的砼強度正常增長和減少收縮裂縫，現(xiàn)場監(jiān)控特別重視砼的養(yǎng)護。各層混凝土澆筑完之后立即用濕麻袋覆蓋混凝土表面進行養(yǎng)護，一方面避免塑性收縮裂縫的出現(xiàn)，另一方面起到保溫的

12、作用；上層混凝土頂面待混凝土終凝后應進行蓄水養(yǎng)護，蓄水深度10-20cm。澆筑前各層間水平接縫施工縫進行處理，并鋪設一層鋼筋網(wǎng)。當混凝土內(nèi)表溫差超過溫控標準或寒潮來臨時，混凝土各面應進行表面保溫覆蓋，建議作法如下：在混凝土表面覆蓋兩層麻袋，上面再包一層彩條布，并適當推遲混凝土的拆模時間，拆模后涂刷養(yǎng)護液并及時保溫覆蓋，以滿足內(nèi)表溫差要求，且拆模時間應選擇一天中較高溫度的時刻。3、混凝土澆筑分層錨碇結構中澆筑量較大的部位包括基坑墊層、基坑底板、基坑填芯混凝土、基坑頂板，以及錨體。根據(jù)工程經(jīng)驗，同時考慮現(xiàn)場施工條件和原材料供應情況，將上述部位混凝土澆筑施工分層如下，并結合施工時間、混凝土力學參數(shù)、

13、氣溫、冷卻水通水方式及時間等進行溫控計算，驗證分層的合理性。（一）基坑墊層混凝土基坑墊層混凝土為C20強度等級，澆筑厚度應根據(jù)開挖的實際地質情況作適當調整，但最小厚度不小于20cm。墊層混凝土總澆筑量近1200m3，一次澆筑完畢，施工時間約1d。（二）基坑底板混凝土基坑底板為一直徑近66m、高5m的混凝土圓柱體，混凝土為C30微膨脹混凝土，混凝土總方量為16899m3，澆筑工作量大，考慮現(xiàn)場施工條件及原材料供應情況，建議分兩層澆筑，每層2.5m，分層示意圖如附圖2所示。每層澆筑時間約1d，第一層澆筑完6d之后進行第二層澆筑施工。（三）基坑填芯混凝土基坑填芯混凝土為C20強度等級，澆筑總方量為4

14、4900余m3,分成八層澆筑，各層厚度依次為2m、2m、2m、2m、2m、2m、1.5m、2m，分層示意圖如附圖3所示。每層澆筑時間約1d，下層澆筑完5d之后進行上一層混凝土澆筑施工。（四）基坑頂板混凝土基坑頂板混凝土為C30強度等級，混凝土澆筑總方量17418m3，頂板立面分3層澆筑，每層厚度依次為1m、2m、2m，每層平面等分為四塊，穿過整個平面中心點（即圓心）預留相互垂直交叉的兩條后澆帶，寬度為2m，分層分塊示意圖如附圖4所示。每層澆筑時間約1d（四塊同時澆筑），下層澆筑完6d之后進行上一層混凝土澆筑施工。各層混凝土澆筑完畢之后30天后進行后澆帶的澆筑施工。4、砼溫控施工現(xiàn)場監(jiān)測（1）傳

15、感器的埋設、安裝將傳感器固定在30×30mm的角鋼固定架上，傳感器與角鋼之間墊上隔熱材料，澆筑砼前安裝完畢。在澆筑過程中，砼及振搗器均未直接沖擊或觸及傳感器及引出電纜。（2）主要監(jiān)測成果錨錠底板、頂板砼測溫記錄及內(nèi)表溫差計算結果（表4表40）錨錠底板、頂板斷面平均溫度過程線（見圖11至圖26）5、綜合成果及分析錨錠底板、頂板砼溫度監(jiān)測綜合成果一覽表（表1）根據(jù)監(jiān)測結果，可以得出：（1）由斷面平均溫度過程線可知，錨錠底板、頂板砼溫度變化都有急劇的升溫和緩慢降溫的特征，直到最后達準穩(wěn)定階段。升溫階段一般只有45-48小時，升溫達到峰值后，高溫峰值時間較短，一般約28h。錨錠底板第1層至第

16、4層各層斷面平均最高溫度為5055，頂板A區(qū)第1層至第3層各層斷面平均最高溫度為42.450.4，頂板B區(qū)第1層至第3層各層斷面平均最高溫度為47.251.3，頂板C區(qū)第1層至第3層各層斷面平均最高溫度為43.949.2，頂板D區(qū)第1層至第3層各層斷面平均最高溫度為47.849.9。（2）從斷面平均溫度過程線圖可知，砼峰值出現(xiàn)后，砼降溫速率不盡相同，這與各層砼澆筑時層厚、澆筑溫度、氣溫和通水時間有關。（3）冷卻水進、出口水溫差，錨錠底板、頂板各層最大值在2.512.2之間，起到了早期削減溫峰及防止溫度回升的效果。（4）根據(jù)武漢理工大學自主開發(fā)的溫控計算軟件，計算得到的底板齡期為28天的最大溫度

17、應力1.12Mpa, 頂板齡期為28天的最大溫度應力1.15Mpa,都小于此標號混凝土的理論抗拉強度。（5）底板各層斷面最大內(nèi)表溫差均在17.325之間，頂板各層斷面最大內(nèi)表溫差均在18.725之間低于溫度設計要求的25，因此由溫度應力和溫度變形知錨碇底板、頂板均不出現(xiàn)溫度裂縫。五、溫控效果在錨錠底板、頂板砼施工中，由于建橋各方的共同努力，溫控效果良好，經(jīng)檢查沒有出現(xiàn)溫度裂縫。、六、工程照片錨錠底板、頂板澆筑全貌填芯砼澆筑填芯砼澆筑沖洗鑿毛鋼板涂油布置冷卻水管、鋼筋預埋測溫線圖1錨碇基坑頂板混凝土分塊平面示意圖(單位：cm)圖2錨碇基坑底板分層立面示意圖（單位： cm） 圖3錨碇基坑填芯混凝土

18、分層立面示意圖(單位：m) 圖4錨碇基坑頂板混凝土分層立面示意圖(單位：cm)圖5錨碇基坑底板、頂板冷卻水管平面布置圖(單位：cm) 圖6錨碇基坑底板、頂板冷卻水管立面布置示意圖(單位：cm) 圖7錨碇基坑底板測溫點平面示意圖(單位：cm) 圖8錨碇基坑底板測溫點立面示意圖(單位：cm)圖9錨碇基坑頂板混凝土測溫點平面示意圖(單位：cm)圖10錨碇基坑頂板混凝土測溫點立面示意圖(單位：cm)圖11圖12圖13圖14圖15圖16圖17圖18圖19圖20圖21圖22圖23圖24圖25圖2629武 漢 理 工 大 學錨錠底板、頂板砼溫度監(jiān)測綜合表1 項目部位內(nèi)部最高溫度（）溫峰持續(xù)時間（h）最高溫度出現(xiàn)時間（h）斷面平均最高溫度（）斷面最大內(nèi)表