斜拉橋承臺大體積混凝土現(xiàn)場溫控施工工法

斜拉橋承臺大體積混凝土現(xiàn)場溫控施工工法1.前言大體積混凝土目前在國內(nèi)外的定義并不盡相同。日本建筑學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)(JASS5)規(guī)定：“結(jié)構(gòu)斷面最小厚度在80cm以上，同時水化熱引起混凝土內(nèi)部的最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計超過25℃的混凝土，稱為大體積混凝土”。美國混凝土學(xué)會(ACI)規(guī)定：“任何就地澆筑的大體積混凝土，其尺寸之大，必須要求解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度減少開裂”。國內(nèi)規(guī)定，砼結(jié)構(gòu)物實體尺寸≥1m或預(yù)計會因水泥水化熱引起內(nèi)外溫差過大而導(dǎo)致裂縫的砼。大體積混凝土具有體積大、數(shù)量多、工程條件復(fù)雜、施工技術(shù)和質(zhì)量要求高、混凝土絕熱溫升高和收縮大等特點。大體積混凝土在水泥水化熱的作用下，將產(chǎn)生較高的水化熱溫升，產(chǎn)生較大的非均勻溫度變形。溫度變形在下部結(jié)構(gòu)和自身的約束之下將產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，極易導(dǎo)致混凝土開裂。由我公司施工的邯武快速路上跨西環(huán)路、邯長鐵路立交工程主線斜拉橋為獨塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，混凝土設(shè)計強度等級為C35防腐混凝土，承臺截面尺寸35m×24.6m×5.5m,混凝土一次澆注方量為4297m3，屬大體積混凝土施工。施工時正值冬季，為保證索塔承臺施工質(zhì)量，避免溫度裂縫，在采取合理的施工方法和工藝基礎(chǔ)上，重點控制內(nèi)表溫差，強化溫控監(jiān)測，達(dá)到了良好的效果。經(jīng)總結(jié)整理，形成本工法。2.工法特點2.1與常規(guī)技術(shù)相比，本工法采用的溫控方案和監(jiān)測方案更加科學(xué)，數(shù)據(jù)精確度高，技術(shù)更加先進(jìn)，能有效避免大體積砼施工由于溫差過大而引起的外觀裂縫及強度降低。2.2現(xiàn)場操作性強，投入少，經(jīng)濟及社會效益明顯。2.3針對冬季內(nèi)表溫差更大的特點，特別適用冬季大體積砼溫度控制。3.適用范圍本工法適用于橋梁、建筑物等大型結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)大體積砼施工現(xiàn)場的溫度控制和監(jiān)測。4.工藝原理在承臺鋼筋安裝完畢后，布置五層冷卻管，并于混凝土澆筑前進(jìn)行通水；為監(jiān)控承臺混凝土的溫升情況并指導(dǎo)冷卻水通水情況，于承臺內(nèi)設(shè)置了一定數(shù)量的感溫元件。承臺大體積混凝土采用預(yù)拌混凝土，采用直接泵送的方式輸送，即采用兩臺泵車將拌合站混凝土罐車運來的混凝土直接泵送澆筑入模。采用內(nèi)排外保的方法養(yǎng)護混凝土?；炷翝沧⑼戤吅蟛扇?nèi)排外保的方法進(jìn)行養(yǎng)護并設(shè)置69個測溫點對承臺進(jìn)行測溫，最后，通過實測數(shù)據(jù)檢查溫控效果及結(jié)構(gòu)強度。5.施工工藝流程及操作要點5.1工藝流程5.2施工要點5.2.1確定砼配合比分以轟本工程聞為例：像采用泵送混凝濃土，按工程設(shè)柏計混凝土強度平等級旦為壽C3馳5然，抗腐蝕，且改具有良好的和摧易性、流動性誦（坍落度為級16cm帶～野20cm綁）。經(jīng)試驗優(yōu)項化設(shè)計，其配那合比如下腳表驟1耍。劉表法速催C35袍混凝土配合攝比鳳kg/m瞇3克強度洪等級娛水膠比寒砂率抄水泥線（焰k遍g?。┰撍桑ㄆ絢春g覺）燦砂槍（賢k屆g戶）姜石蓋（味k草g逢）摟粉煤灰欣（雜k執(zhí)g傾）辮礦粉尿（鞠k幕g納）燥防腐劑剝（隱k攀g懷）淘泵送劑柴（效k收g脊）棗C35細(xì)0.36惕0.42六280踐155肆770迅1060態(tài)100屬50片12.9稅11.0朝備注經(jīng)5微-10mm套~10推-20mm襪摻配比書列爆2乎4期：茶7排6民；機制砂與河擋砂摻配比例故為誼3齒4監(jiān)：正6精6壯。渣實晃測停7糊d拌強度魂為古41.7MP透a扣，毛28撕d趣強度藍(lán)為旦56.7MP辭a頁。揚骨溫度控制措施碗1聾、潮理論承臺混凝餃土在無溫控措兆施的溫升情況吧施工溫度銜：施工平均氣活溫塑5蠅℃虧（實測），混粗凝土澆注入模嗓溫度平均為子1幫6撫℃腿，尺寸長話3繩5次米叉，寬茶24.鞠6葉米井，高弱5.儲5蜘米松，配筋內(nèi)率匠E低g斬A淡g視/E惹c稈A蛙c樓=(675/奧7850)/痰(4300/速2400)=尖0.04夫8縮，模板用木模絲板。媽監(jiān)混凝土溫度升前高值理論計算繁如下閉混凝土水化熱慧溫升值計算萄T手(樓t)匆=m炮c氏Q(1-e惹-mt狼)蟻/止（賴C夾ρ嘆）仁T咬max復(fù)=m掠c盞Q她/賠（畢C找ρ伯）鉛=280*4雷61/(0.單9臥2優(yōu)*2437)纏=指尺57.57甜3捕℃摩T級(籌t)夾—旁—軟澆完一段時潛間寬t蓮，混凝土的絕性熱溫升肺值滿(化℃腐)岔；艇T唉max剃—均—葵混凝土的最大唉絕熱溫升持值俱(竊℃尋)億；竿m隊c延—劇—座每立方米混凝隸土水泥用量魔（舍kg/m恩3屢），取值哈280kg換/m羨3杰；跪Q師—版—論每千克水泥水愉化熱量熔（其J/k托g(shù)顏），瘡取貫461J/k掩g荷；只C慘—軋—珠混凝土的比熱啟取狠0.9梨2拜kJ/kg.玻K反；杰ρ—其—椅混凝土的質(zhì)量鼠密度，到隱2437kg仁/m須3罰；輔e歐—蜘—蓬常數(shù)值，擴為咳2.718日；驟t單—適—咱齡期（天）艷；括m凱—管—義與水泥品種比橫表面、振搗時監(jiān)溫度有關(guān)的經(jīng)普驗系數(shù)，一般該取復(fù)0.碎2延～蜘0.瘦4駱，根據(jù)當(dāng)時施析工情況，脫取常m=0.3永9貪。寇表害述攜不同齡期參數(shù)脈、絕熱溫升值先計算筐齡期（天）嬸1廢3刺5零7古9僑14前21晴28尸1-e艘-mt缸0.3229騾召0.6896扶萄0.8577巴享0.9348右混0.9701遵賤0.9957陽糕0.9997宵稻1.0000鏡網(wǎng)T別(宰t)剃(殖℃幅)潮18.593迫恒39.704誠貓49.381彩補53.818辛煙55.851鼻課57.328吊沙57.557胖鋸57.572愁亡2當(dāng)、餃現(xiàn)場州溫度控制措施佩盡量減少泵送輔管道的長度，緒加快運輸和入陷倉速度以減少石混凝土在運輸筑和澆筑過程中增的溫度回升；隸采用冷卻水管奉系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部帽降溫；攔（匹1眼）糠冷卻水管的水兆平間距和上下劉層間距小于或沾等于緣1.0m垃；響（串2月）母單根水管長度疼控制在控200m府以內(nèi)；世（婆3錄）方冷卻水管采用擾導(dǎo)熱性能好的撇黑鐵管，管外雄徑公42.豈5贊mm斤，壁厚援3.25mm剃；床（孟4扎）檢根據(jù)水泵規(guī)格綱，水管內(nèi)通水坡流量為情30L宇/mi遷n乏，并根據(jù)混凝剝土的溫升情況爺調(diào)整通水流量難的大小，冷卻閃水的進(jìn)水口水陳溫一般式為熊9~秩1擾1逝℃煤。孕（毅5)順通水從混凝土允澆筑后開始，凍通水時間按設(shè)免計定構(gòu)為婚1罷4傘天；偵加強表面保溫蚊與養(yǎng)攜護徑,撒在混凝土澆筑饅完畢色后木,映立即在上表面釋用塑料薄膜、駕棉被及箱帆墨布三層覆蓋保匪溫。檔注意施工質(zhì)量仆，加強混凝土蓄的振搗，提高爆混凝土的均勻膊性和抗裂性。飲加強溫度監(jiān)控胡，隨時為施工薪提供溫控信息脖，及時調(diào)整和悲改進(jìn)溫控措施頂，使溫度控制郊滿足溫控標(biāo)準(zhǔn)固，以消除質(zhì)量譽隱患。縣褲混凝土養(yǎng)護措展施鳥混凝土澆注完喘畢后采取內(nèi)排寒外保的方法進(jìn)龜行養(yǎng)護，誤所謂內(nèi)排即在吐混凝土澆筑開期始前即開始進(jìn)雀行冷卻管通水禾循環(huán)?；炷另殱沧⑼戤吅蟛惶栝g斷通鄉(xiāng)水?dāng)z1常4傘天，利用在混座凝土內(nèi)部預(yù)先爺埋設(shè)的冷卻管隨通水以加速混刊凝土內(nèi)部熱量暮散發(fā)，從而使馬大體積混凝土襯內(nèi)的水化熱被言冷水吸收后并注被排出；所謂貧外保即在混凝土土表面鋪蓋塑規(guī)料薄膜以蓄水源養(yǎng)護，外覆棉品被及篷布以保令溫，以減小混疫凝土表面與內(nèi)判部溫差，使大塌體積混凝土內(nèi)僚外溫差盡可能緒的保持在較小迅的范圍內(nèi)，避付免在大體積混半凝土內(nèi)部因過斗高的溫度應(yīng)力唯而產(chǎn)生溫度裂賊縫。寒1俱、猛冷卻循環(huán)系統(tǒng)發(fā)布置情況腫冷卻管按設(shè)計杰圖紙進(jìn)行布置串，在侮5.5m只高度內(nèi)自底蝦1.25m諸起按永1.0m稠的間距進(jìn)行布飄置，布稠置究4畝層，每層上冷量卻管間距碌1.0m酷，固定在承臺指鋼筋上。冷卻米管采殿用揀φ昨4趕2皮的黑鐵管，黑柄鐵管接頭及彎朵頭部分采用塑圾料管，以方便蔥施工。考慮到上混凝土方量大之，混凝土強度派高，水泥水化濕熱大，在原設(shè)軋計每層一進(jìn)一尺出的基礎(chǔ)上，云增加進(jìn)出水口榮為每層四進(jìn)四瘦出。所有進(jìn)出君水口均高出承料臺頂菜面扭0.8~承1.0m店，并接入相應(yīng)碗的進(jìn)出水箱。世在冷卻管安裝潮完畢后，進(jìn)行泥通水試驗，確痰認(rèn)無漏水方可褲進(jìn)行混凝土的陸澆筑。殿冷卻系統(tǒng)的進(jìn)澇出水箱的容量錦均為農(nóng)18m塔3梁，按現(xiàn)場的地害形，其位置高巧出承臺約舍2m媽，為便于控制食通水流量，冷坦卻管于進(jìn)水口寫設(shè)置控制閥門弊。從水井抽取診冷水進(jìn)入進(jìn)水踏箱，由水泵從貿(mào)進(jìn)水箱向承臺還冷卻管中通水揭，而后流入出玉水箱。根據(jù)水診泵的功率，單猴根冷卻水管的叼流量為滿19L長/化s葬。仁遲溫度監(jiān)控賣措施散1形、陷測溫注意事項起（斥1)呼各布點必須有沃明顯的標(biāo)志，碑以免所采取的言數(shù)據(jù)與測點不聾相符，并認(rèn)真并復(fù)核；影（弊2)經(jīng)在混凝土升溫已期間登每言2匹小時采集一組脫數(shù)據(jù)，在降溫狂期間零每詞4挨小時采取一組優(yōu)溫度數(shù)據(jù)柔，安7索天后爆每供24方脈小時采集一組湊數(shù)據(jù)；膜（倆3)溝在測點全部埋裕設(shè)后即測量一投次溫度，以消故除起始各測點道的溫度偏差；坑于每層測點混加凝土澆筑覆蓋衣后，即對其進(jìn)阻行一次測量，素以及時發(fā)現(xiàn)受獵損測點，及時綠更換。談（棟4)律于混凝土澆筑或開始貨后厘1貞2棕小時即進(jìn)行第笨一次測溫，以示后開始按照既鼠定頻率對其進(jìn)艇行測溫，以指鏟導(dǎo)冷卻管通水否。腸2女、三溫度測點布置架本工程共布至設(shè)鞭6珍9蛾個測點悟：猜1績、測點弊按寧5珍層布置，每層引設(shè)液置夏9本個點，用以指謀導(dǎo)冷卻管的通聲水，布柱置黎5*9=4錘5發(fā)個測點榜；蔬2幫、在距承臺側(cè)道邊險10cm燙處及預(yù)80cm膛處設(shè)點，研究字在余內(nèi)排外保健的情況下的溫爺度梯度變化，馳布委置臣2*3*3=不1泰8輝個測點蛛；散3獲、在距承臺頂柄面昂10cm啦處設(shè)置測點并脫在混凝土外表慰面、塑料薄膜啞下設(shè)置測點用傅以實際量測外扒保溫的措施是鉤否到位，布辜置額3+3=笑6旨個測點。詳見籮后附圖。君饒溫控頃控制掙結(jié)果潛分析能承臺大體積混霸凝土在澆筑之增前即開始冷卻紀(jì)水系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)肚，并準(zhǔn)備好頂份面各種保溫覆州蓋材料。在索奶塔承臺施工中咸，通過現(xiàn)場連辜續(xù)隊1條9臥天對大體積混茄凝土的溫升控竄制與測量，糧按附表格式分牽析覺所得到的實測泡溫度數(shù)據(jù)肝，總結(jié)其規(guī)律煌，得出內(nèi)表最誠大溫差，與標(biāo)焦準(zhǔn)要求比對，邁得出溫控結(jié)果蘭。指6.享材料與設(shè)備積砼泵幫車吃詠毯兩臺行數(shù)字顯示調(diào)節(jié)傷儀抬（握XMT-10敲2澇）管2趣臺樂Pt10語0焦鉑電阻渴溫度傳感器啟8徑0桶個銅線若干申操作工具一套悠。7.質(zhì)量控制怪7.1肥嚴(yán)格優(yōu)化施工芬配合比，盡量欄選用低水化熱揀的水泥，并通次過選用外摻劑晃來提高混凝土饞強度，降低水俊泥用量。清相關(guān)資證明水傍泥用量每增減農(nóng)10滿kg犬，虎因水泥水化熱華可升降約莖1膽℃散。閉7.2邊配合比選定后誓，要嚴(yán)格按騰實驗室下達(dá)的牽施工叉配比合進(jìn)行混飄凝土生產(chǎn)壓，認(rèn)真控制水小灰比和坍落度樸，以確?；炷临|(zhì)量?；?.3索當(dāng)已澆筑的混踩凝土蓋處的測溫點溫謀度高于漠40顧℃帶后，應(yīng)立即組閃織人員對冷卻資管進(jìn)行通水降格溫，并依據(jù)溫象度變化進(jìn)行通脫水流量的調(diào)節(jié)靈，以達(dá)到降溫協(xié)的目的。震7.4甩混凝土澆筑過排程中，全體技偉術(shù)及施工人員唇要對冷卻管和側(cè)測溫點進(jìn)行?；@護，發(fā)現(xiàn)異常婦及時反映情況句，以采取措施刺。外7.5級技術(shù)人員必須敵安排準(zhǔn)全天候舊值班，蹈以確?；炷了罎仓?、測溫和催養(yǎng)護的連續(xù)進(jìn)劣行，并要求值爸班人員佩認(rèn)真做好相關(guān)喜原始記錄。輸7.6亭對冷卻循環(huán)系量統(tǒng)按捺專人負(fù)董責(zé)值班，以防明止因水泵、水繼管等設(shè)備出現(xiàn)頓異常，影響降愚溫效果。8.安全措施默8.逐1粒、歉夜間測溫和養(yǎng)菌護必須有良好刮的照明，以確繼保良讀祖數(shù)丹準(zhǔn)確和安全生魚產(chǎn)。躍8.雞2停、近嚴(yán)格按照施工傅用電的相關(guān)要聯(lián)求組織施工，逢以防止觸電事值故的發(fā)生。9.環(huán)保措施君冷卻水圓經(jīng)過聲已開挖好的水助池沉淀后胡，贊經(jīng)環(huán)保部門拐確認(rèn)方賓可超排入河內(nèi)續(xù)。巖10.筑資源衛(wèi)節(jié)約豎10.癥1性、大體積混凝朝土中大量使用冊粉煤灰及礦粉輕以替代水泥，速每立方米混凝脊土中兩種外摻僅料構(gòu)150kg勻，替代水泥挖120kg跡水泥，全承臺耍累計節(jié)約水付泥道5偷0統(tǒng)余噸，節(jié)約了芽水泥，節(jié)約了似資源。茶10.秧2辜、盒承臺癥采用合理的叫三層綜合吐表面保溫措施春，寒與一般冬季暖趕棚措施相比，餡節(jié)約了大量鋼豬管及加熱措施立，有效的節(jié)約屠了機械、人工生及資源。芒10.葬3碗、大體積承臺喪采用一次澆注狀成型，較常規(guī)拘的分層澆注，敏最大限度的減玩少了分層面，宅提高了承臺的謝整體性，并最狼大限度的減少奏了鑿毛等輔助句工作，節(jié)約了拒人工及資源泄。迎1礦1所.簡效益裝分析辛本承臺施工中仇，對承臺表面述進(jìn)行了三層保型溫措施，并成碼功布設(shè)寄了作6飛9害個測溫點、餐2974m蘇冷卻管連續(xù)進(jìn)故行法1肺4擋天的溫度控制漠，達(dá)到了較好頌的效果。混凝上土在拆模后無凝裂縫，經(jīng)過一推個冬天的凍融簽考驗，承臺結(jié)允構(gòu)無損害。在奪承臺混凝土強專度等級較高的身情況下，混凝透土內(nèi)外溫差符憐合規(guī)范要求，岸承臺的質(zhì)量得侄到保證。有效友解決了大體積吩混凝土的防裂伶難題，保證了糠施工工期和質(zhì)滑量，取得了良掃好的經(jīng)濟和社泳會效益。命1名2訓(xùn).爬應(yīng)用實例挺邯武快速路上素跨西環(huán)路、邯決長鐵路立交工爽程主線斜拉橋傾為獨塔雙索面疊預(yù)應(yīng)力混凝土電斜拉橋，橋長奪260m猾，主線斜拉橋碰索塔承臺為八鍵邊形，橫橋向已尺寸為世35m歷，順橋向尺寸蝦為孝24.6m簡，厚慮5.5m誰。結(jié)構(gòu)為鋼筋循混凝土結(jié)構(gòu)，拋混凝土設(shè)計強淋度等級屋為長C3巾5賊防腐混凝土，灶承臺大體積混釘凝土何一次趙澆注方量為效4297m3倦，佳為姿大體積混凝土宵。在施工中研工究并應(yīng)用了溫架度控制監(jiān)測技否術(shù)，從叉200盒8寧年忌1集1藏月莫2姑1岡日圣1用4毫：涌00蝦—評1粱1惕月半2撈3商日熔2癥0腦：江0掛0涼歷肆?xí)r歪5括4漢小時澆筑完畢當(dāng)，捆。櫻混凝土澆注完憲畢后采取內(nèi)排