厚大溷凝土施工技術論

1、對大體積混凝土“內(nèi)降外保“的施工技術問題的探析【摘要】對在大體積混凝土內(nèi)部預埋冷卻水管散熱降溫的機理、效果進行分析，提出溫差控制的方法和技術措施?！娟P鍵詞】大體積混凝土 冷卻水降溫技術 水化熱 測溫大體積混凝土施工的首要問題是溫差控制問題，集團公司在杭州市文暉路跨艮山門編組站立交橋工程（西側(cè)）主墩承臺施工中采用“循環(huán)冷卻水降溫”的施工技術，在混凝土結構內(nèi)部預埋冷卻水管，通過循環(huán)水散熱降溫。取得了成功?，F(xiàn)就本工程承臺厚大體積混凝土的施工在高溫天氣中采用“循環(huán)冷卻水降溫”的施工為實例，進行分析和探討。1. 主墩承臺工程概況及技術措施杭州市文暉路跨艮編立交工程（西側(cè)）主墩承臺為啞鈴形，樁基直徑為2.

2、5m鉆孔灌注樁呈梅花點布置，承臺橫橋總長43.2m，厚度為5m。鈴形平面16.5m*15m。兩承臺間距離中中26.7m，采用寬5.5m長10.2m聯(lián)梁結構，承臺混凝土澆筑數(shù)量為2295m3，強度等級C30，R28標準強度，埋置深度為地下5.0m。1.1問題的提出混凝土強度等級較高，單位水泥用量大，水化熱量相對也大。使用ISO新標水泥，早期混凝土強度增長速度快，混凝土澆筑后內(nèi)部升溫迅速。墩塔基礎承臺混凝土結構厚大，混凝土一次整澆困難。水平分層澆筑混凝土，施工縫處理不便。層面豎向鋼筋較多，混凝土養(yǎng)護有困難。2.5m大直徑樁頭布置較密集，伸入承臺錨固筋多，約束條件復雜。泵送混凝土運輸距離遠，時間長，

3、混凝土澆筑時容易產(chǎn)生冷縫。泵送混凝土坍落度大，澆筑后混凝土收縮、徐變量大。高溫悶熱天氣，造成原材料入模溫度高，對混凝土水化熱控制不利。1.2主要施工技術措施優(yōu)化混凝土配合比，采用“雙摻”技術調(diào)整混凝土性能，降低水泥用量，增加混凝土可泵性，延長混凝土初凝時間，使混凝土入模溫度從制備上得到有效控制。優(yōu)化混凝土澆筑施工方案，從混凝土拌制、運輸、澆筑、搗固等制作工藝上確保混凝土施工質(zhì)量。采用“蓄水蓄熱保溫法”進行混凝土養(yǎng)護，防止混凝土表面干縮裂縫。基礎承臺大體積混凝土分二層澆筑，每層厚度為2.5m?；炷潦┕たp在上層混凝土澆筑前進行星點剝皮處理。在混凝土結構內(nèi)部預埋冷卻水管，通過循環(huán)水散熱降溫，控制因

4、水化熱積聚過高而產(chǎn)生混凝土有害溫度裂縫。2. 冷卻水降溫系統(tǒng)2.1冷卻管布設各設二層25mm循環(huán)冷卻水管散熱降溫系統(tǒng)，冷卻管呈U形布置，要求固定正確牢固。（見圖1、2）2.2施工現(xiàn)場環(huán)境溫度實測紀錄混凝土開盤澆筑確定在氣溫較低的夜晚22:00時，避開白天中午35高溫天氣。實測環(huán)境溫度28.1、水溫27.4、砂28.7、碎石29.1?；炷寥肽囟?：平均31.6?；炷羶?nèi)中心溫度：36 冷卻水管降溫進水口溫度：26.7。冷卻水管降溫出水口溫度：32.43冷卻水管降溫措施分析3.1“冷卻水管降溫”對混凝土內(nèi)部水化熱的影響計算參數(shù)混凝土配合比：C30、PS 水泥、 32.5 、坍落度122、（K取

5、1.5）配合比見表1 表1名稱（kg）水水泥中砂碎石外加劑粉煤灰混凝土（m3）161336742.56994.566.3550.4混凝土膨脹系數(shù)：10106，為0.01mm；混凝土質(zhì)量密度：2400kgm3；礦渣水泥C32.5 每kg水化熱量 Q335kJkg混凝土比熱：C0.97KJkgKe常數(shù)，為2.718混凝土d3（天）時m取0.4 1mt0.698（2）水泥產(chǎn)生水化熱量（每m3計）WQ（1mt）335336112560 Jkg（3）3天時混凝土絕熱溫升（H52 0.698）TtWQ（1mt）C1125600.97240048.35（）T3dTt48.350.69833.74（）（4）混

6、凝土內(nèi)部最高溫度（3d時）混凝土平均澆筑溫度：T031.6（）TmaxT0T3d31.633.765.3（）（5）水泥產(chǎn)生水化熱引起的混凝土線漲量33.70.010.34mm（6）冷卻水降溫后混凝土內(nèi)實測升溫熱量平均實測溫度：53.5實際升溫值：53.531.621.9升穩(wěn)熱量：21.90.97240050983.2（7）冷卻水降溫后混凝土的線漲量21.90.010.22（8）冷卻水排出的水化熱量水泥水化熱升溫熱量：33.70.97240078546.7降低水化熱：78546.750983.227563.5排出率：27563.578546.735（9）冷卻水降低的水化熱升溫值33.721.91

7、1.8降低率：11.833.735（10）冷卻水降溫減少的混凝土線漲量0.340.220.12減少率：0.120.34353.2在混凝土結構內(nèi)部預埋冷卻水管，通過循環(huán)水散熱降溫，破壞了混凝土在水硬化過程中釋放的熱量積聚后形成的溫度場應力集中現(xiàn)象。通過冷卻水流量調(diào)節(jié)，切斷混凝土中心周圍媒介溫度的遞增，限制了水化熱的疊加，使其不能形成高溫區(qū)。3.3在混凝土結構內(nèi)部預埋冷卻水管，通過循環(huán)水散熱降溫,減少了混凝土收縮和約束的影響：減少對周邊模板及墊層的破壞；減少承臺與樁頭錨筋的應力減少對聯(lián)系梁的應力。施工體會4.1冷卻水管散熱降溫施工，是通過冷媒不斷循環(huán)排出混凝土中心區(qū)域積聚的水化熱量，施工時具有主動

8、性，可操作性強，改善了被動保溫的常規(guī)做法，降低了施工難度，減少了工程風險。4.2混凝土在水硬化過程中釋放的熱量，通過水循環(huán)排出，只要調(diào)節(jié)好進水的水量和水溫，就能有效的控制好混凝土中心溫度與表面溫度差，施工質(zhì)量安全可靠。4.3混凝土表面蓄水養(yǎng)護，采用冷卻水循環(huán)調(diào)整養(yǎng)護水的水溫，蓄熱養(yǎng)護保持合理的溫差，有利于混凝土強度增長和收縮裂縫的產(chǎn)生。同時降低了覆蓋成本，提高了施工工效。4.4冷卻水管施工注意的問題：結合混凝土結構幾何尺寸和技術環(huán)境要求，在上下層布管力求均勻，防止由于布管不勻而產(chǎn)生溫度應力集中。減少橫向盤管，防止由于管道過長而造成散熱效果不好。進出水溫溫差宜控制在2530出水口水溫與混凝土中心溫差宜控