東特大橋大體積承臺混凝土溫控方案

1、孝感東特大橋大體積承臺混凝土溫控方案 編制： 審核： 復(fù)核： 審批： 中國建筑股份有限公司漢十鐵路HSSG-2標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部二0一六年四月目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc320561647 1. 概述 PAGEREF _Toc320561647 h 1 HYPERLINK l _Toc320561648 2. 溫控指標(biāo) PAGEREF _Toc320561648 h 2 HYPERLINK l _Toc320561649 2.1混凝土溫度控制 PAGEREF _Toc320561649 h 2 HYPERLINK l _Toc320561650 2.2通水

2、冷卻控制 PAGEREF _Toc320561650 h 2 HYPERLINK l _Toc320561651 2.3保溫養(yǎng)護(hù) PAGEREF _Toc320561651 h 2 HYPERLINK l _Toc320561652 3. 控制措施及現(xiàn)場監(jiān)測 PAGEREF _Toc320561652 h 2 HYPERLINK l _Toc320561653 3.1混凝土澆筑溫度的控制 PAGEREF _Toc320561653 h 2 HYPERLINK l _Toc320561654 3.2冷卻水管的埋設(shè)及控制 PAGEREF _Toc320561654 h 3 HYPERLINK l

3、_Toc320561655 3.3混凝土表面保溫控制 PAGEREF _Toc320561655 h 6 HYPERLINK l _Toc320561656 3.4 養(yǎng)護(hù) PAGEREF _Toc320561656 h 7 HYPERLINK l _Toc320561657 3.5 施工控制 PAGEREF _Toc320561657 h 7 HYPERLINK l _Toc320561658 3.6 現(xiàn)場監(jiān)測 PAGEREF _Toc320561658 h 7 HYPERLINK l _Toc320561659 4. 承臺施工考慮管冷的水化熱分析 PAGEREF _Toc320561659

4、h 9 HYPERLINK l _Toc320561660 附錄1 溫度監(jiān)測記錄表 PAGEREF _Toc320561660 h 24中國建筑股份有限公司 漢十鐵路HSSG-2標(biāo)孝感東特大橋 PAGE 24 - 大體積承臺混凝土溫控方案概述孝感東特大橋位于孝感市孝南經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)境內(nèi)，孝感東站與朋興站之間。孝感東特大橋從孝感東站接出后先后跨越G107、京廣鐵路及京廣連接線、滾子河、城市道路長征路等。橋址跨越范圍內(nèi)地勢平坦，道路縱橫，交通方便。沿線跨越的河流、鐵路、公路及地下管線較多。本橋承臺共238個（含22個門式墩），通常尺寸為10.25.62.2m，其中大體積承臺14個，主要為連續(xù)梁主、邊墩

5、，基本尺寸參數(shù)如下：表1-11 漢十鐵路HSSG-2標(biāo)大體積承臺統(tǒng)計(jì)表墩號承臺尺寸備注長寬高274#18.993.5275#15.694.0276#11.093.5277#11.093.5290#14.310.43.0291#14.310.43.0312#14.310.44.5313#14.310.44.5392#10.493.5393#18.9513.76.5394#18.9513.76.5395#10.493.5434#14.3124.5435#14.3124.5大體積混凝土由于水化熱作用，在澆筑后將經(jīng)歷升溫期、降溫期和穩(wěn)定期三個階段，在這些階段中，隨著溫度的變化混凝土?xí)l(fā)生體積收縮，當(dāng)混

6、凝土體積收縮受到約束就會產(chǎn)生拉應(yīng)力，如果該拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度，混凝土就會開裂。下面根據(jù)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行承臺施工考慮管冷的水化熱分析，在此基礎(chǔ)上，制定不出現(xiàn)有害溫度裂縫的溫控標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的溫控措施。2. 溫控指標(biāo)結(jié)合溫控經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場實(shí)際情況，按照施工流程，從配合比優(yōu)化到養(yǎng)護(hù)完成提出以下控制指標(biāo)。2.1混凝土溫度控制（1）水泥溫度不宜高于60；（2）承臺混凝土澆筑溫度不宜高于28；（3）承臺混凝土內(nèi)部最高溫度控制不超過65。2.2通水冷卻控制（1）冷卻水流速應(yīng)達(dá)到0.6m/s以上，流量應(yīng)大于45L/min；（2）單根冷卻水管長度不超過200m；（3）冷卻水溫度應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定。入水溫度16-18，持

7、續(xù)360小時。2.3保溫養(yǎng)護(hù)（1）內(nèi)外溫差控制小于25；（2）混凝土降溫速率不宜大于2/d；（3）淋注于混凝土表面的養(yǎng)護(hù)水溫度與混凝土表面溫度不大于15；（4）混凝土內(nèi)部斷面均溫與環(huán)境溫度之差小于20方可拆模。3. 控制措施及現(xiàn)場監(jiān)測大體積混凝土溫控施工是一個系統(tǒng)工程，需要施工各個環(huán)節(jié)精心組織，緊密配合才能達(dá)到良好的控制過效果，具體有如下幾個方面。3.1混凝土澆筑溫度的控制 降低混凝土的澆筑溫度對控制混凝土裂縫非常重要。相同混凝土，入模溫度高的溫升值要比入模溫度低的大許多?；炷恋娜肽囟葢?yīng)視氣溫而調(diào)整?，F(xiàn)場為達(dá)到澆筑溫度低于28的要求，需要注意控制原材料溫度和生產(chǎn)運(yùn)輸過程中的保溫。3.2冷卻

8、水管的埋設(shè)及控制3.2.1水管位置根據(jù)混凝土內(nèi)部溫度分布特征及控制最高溫度的要求，承臺埋設(shè)3層冷卻水管。水管布置示意如圖1。圖1水管布置示意3.2.2冷卻水管連接冷卻水管采用絲扣連接，確保不漏水。3.2.3冷卻水管使用及其控制冷卻水管使用前進(jìn)行壓水試驗(yàn)，防止管道漏水、阻水，通水時間在1h左右，對于管道漏水、阻水的部位立即進(jìn)行修復(fù)；冷卻水管進(jìn)水口處設(shè)置分水器，每套冷卻水管設(shè)置一個分水器，分水器設(shè)置控制閥門；每套水管設(shè)置單獨(dú)的閥門，并對每套水管逐一編號，見圖2；混凝土澆筑到各層冷卻水管標(biāo)高后開始通水，水量開到最大；各層混凝土峰值過后適當(dāng)減緩?fù)ㄋ髁?；在降溫期間降溫速率小于1/d時，可停止通水。冷卻

9、水流量控制應(yīng)委派專人管理；升溫時段通水流量應(yīng)使流速達(dá)到0.6m/s以上，形成紊流，降溫時段，可通過水閥控制減緩?fù)ㄋ?，使流速減半，水流平緩，以層流狀態(tài)冷卻混凝土；供水泵采用離心式水泵，水泵流量大小根據(jù)水管套數(shù)和通水流量0.6m/s以及管徑選??；待冷卻水管通水全部結(jié)束并養(yǎng)生完成后，應(yīng)采用水泥砂漿封堵冷卻水管。 圖2 分水器示意3.3混凝土表面保溫控制對于大體積混凝土，由于水化放熱會使溫度持續(xù)升高，在升溫的一段時間內(nèi)應(yīng)加強(qiáng)散熱，如加大通水流量、降低通水溫度等。當(dāng)混凝土處于降溫階段則要保溫覆蓋以降低降溫速率。如遇氣溫較低或突遇大風(fēng)降溫天氣，承臺表面可采用整塊塑料薄膜加土工布保溫保濕。混凝土保溫充分、時

10、間足夠長，讓混凝土慢慢冷卻，將砼塊體內(nèi)部和外部的溫差控制在25以內(nèi)，才能有效地控制砼表面有害裂縫的產(chǎn)生，需要針對各部位砼塊體形狀及外界氣溫因素，采取相應(yīng)的施工措施。(1)材料的選擇 = 1 * GB3 在材料選擇時，嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥，在施工中加強(qiáng)砼的檢驗(yàn)調(diào)配工作，在滿足砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下盡量減少水泥用量，改善和易性，推遲水化熱的峰值，降低水泥的水化熱。 = 2 * GB3 水泥入罐后存放三天以上以消除游離氧化鈣減少體積膨脹，同時降溫。 = 3 * GB3 拌和水適當(dāng)投入冰塊降低水溫。 = 4 * GB3 對混凝土罐車采取澆水降溫措施。(2)施工控制 = 1 * GB3 摻地下水，使水

11、溫控制在22以下，在砼的外部養(yǎng)護(hù)時用草袋覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，減少表面溫度的散失。搗制砼時，在砼終凝前采用分層澆注砼，并采用二次搗制的方法加強(qiáng)砼的密實(shí)度，有利于砼水化熱的散失，但在施工時要注意砼終凝前上下層結(jié)合良好。采用上下層澆筑時，上下層時間間隔視其氣溫條件控制在1.5-3h。 = 2 * GB3 嚴(yán)格控制注入冷水的溫度以及流速。3.4 養(yǎng)護(hù)暴露于大氣中的新澆混凝土表面應(yīng)及時進(jìn)行水養(yǎng)護(hù)，以提高粉煤灰的后期強(qiáng)度，防止混凝土微裂紋的產(chǎn)生?？衫美鋮s循環(huán)水出口的水進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)水溫度與混凝土表面溫度之差不宜大于15，蓄水深度不宜小于200mm。當(dāng)日平均氣溫低于5時，裸露的承臺表面不得直接灑水養(yǎng)護(hù)，應(yīng)覆

12、蓋塑料薄膜和保溫棉進(jìn)行保濕、保溫養(yǎng)護(hù)。保溫材料應(yīng)覆蓋嚴(yán)密，接縫處重疊覆蓋不應(yīng)少于300 mm，邊角處應(yīng)加倍保溫。氣溫驟降時，齡期低于28天的混凝土應(yīng)進(jìn)行表面保溫。3.5 施工控制為確保大體積混凝土施工質(zhì)量，提高混凝土的穩(wěn)定性和抗裂能力，必須加強(qiáng)對每一環(huán)節(jié)的施工控制，混凝土施工嚴(yán)格按照混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范（GB50666-2011）執(zhí)行，并特別注意以下方面：（1）混凝土拌制配料前，計(jì)量部門對計(jì)量機(jī)具進(jìn)行計(jì)量標(biāo)定，稱料誤差符合規(guī)范要求，嚴(yán)格按確定的配合比拌制。（2）混凝土按規(guī)定厚度、順序和方向分層澆筑。3.6 現(xiàn)場監(jiān)測測點(diǎn)的布置按照重點(diǎn)突出、兼顧全局的原則。根據(jù)結(jié)構(gòu)的對稱性和溫度變化的一般規(guī)律，

13、在承臺沿橋中心線布設(shè)測點(diǎn)。溫度傳感器在每層混凝土接近中心線上布置，該區(qū)域能夠代表整個混凝土斷面的最高溫度分布。測點(diǎn)布置如圖3。圖3溫度測點(diǎn)布置3.6.1現(xiàn)場監(jiān)測要求（1）澆筑塊溫度測量：峰值以前每2h監(jiān)測一次，峰值出現(xiàn)后每4h監(jiān)測一次，持續(xù)5天，然后轉(zhuǎn)入每天測2次，直到溫度變化基本穩(wěn)定，每次觀測完成后及時填寫記錄表。（2）大氣溫度測量：與澆注塊溫度場測量同步進(jìn)行。（3）進(jìn)出水口溫度測量：溫峰出現(xiàn)前和出現(xiàn)后5天，負(fù)責(zé)監(jiān)測每套水管進(jìn)水和出水溫度，監(jiān)測頻率與澆筑塊溫度場測量同步。（4）混凝土全部澆筑完畢后，根據(jù)溫度場及應(yīng)力場的預(yù)測計(jì)算結(jié)果，結(jié)合與監(jiān)測結(jié)果的對比分析，確定終止測量時間。3.6.2 控制

14、預(yù)案如果現(xiàn)場施工過程中監(jiān)測溫度超出溫控標(biāo)準(zhǔn)，可采取下列應(yīng)對措施：（1）監(jiān)測澆筑溫度超過控制范圍，可采取粗骨料灑水、遮陽降溫。（2）監(jiān)測中混凝土內(nèi)表溫差偏大，可以加大通水流量，降低溫差。（3）監(jiān)測中混凝土降溫速率過快，可以減緩或停止冷卻水管通水，減少降溫階段散熱。4. 承臺施工考慮管冷的水化熱分析4.1 水化熱溫度分布澆筑20小時水化熱溫度分布如下：澆筑30小時水化熱溫度分布如下：澆筑45小時水化熱溫度分布如下：澆筑60小時水化熱溫度分布如下：澆筑80小時水化熱溫度分布如下：澆筑100小時水化熱溫度分布如下：澆筑130小時水化熱溫度分布如下：澆筑170小時水化熱溫度分布如下：澆筑1000小時水化

15、熱溫度分布如下：4.2 水化熱應(yīng)力分布澆筑20小時 X方向應(yīng)力如下：Y方向應(yīng)力如下：最大主應(yīng)力如下：澆筑30小時 X方向應(yīng)力如下：Y方向應(yīng)力如下：最大主應(yīng)力如下：澆筑45小時 X方向應(yīng)力如下：Y方向應(yīng)力如下：最大主應(yīng)力如下：澆筑60小時 X方向應(yīng)力如下：Y方向應(yīng)力如下：最大主應(yīng)力如下：澆筑80小時 X方向應(yīng)力如下：Y方向應(yīng)力如下：最大主應(yīng)力如下：澆筑100小時 X方向應(yīng)力如下：Y方向應(yīng)力如下：最大主應(yīng)力如下：澆筑130小時 X方向應(yīng)力如下：Y方向應(yīng)力如下：最大主應(yīng)力如下：澆筑170小時 X方向應(yīng)力如下：Y方向應(yīng)力如下：最大主應(yīng)力如下：澆筑1000小時 X方向應(yīng)力如下：Y方向應(yīng)力如下：最大主應(yīng)力如下：4.3 特征節(jié)點(diǎn)應(yīng)力和容許抗拉強(qiáng)度的時程變化表面節(jié)點(diǎn)632