大體積混凝土承臺(tái)溫度裂縫控制技術(shù)

XX公路大大體積混凝土承臺(tái)溫度裂縫控制技XX項(xiàng)目經(jīng)理部【摘要】XX公路大橋主橋主墩、次主墩的四個(gè)承臺(tái)均為大體積混凝土基礎(chǔ)，本文主要以8＃次主墩承臺(tái)為例，介紹了大體積混凝土施工中采取的溫度控制措施，并通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)溫控效果進(jìn)行了分析，實(shí)踐證明施工中所采取的措施是有效的。1工程概況XX公路大橋全長(zhǎng)2743.1m，主橋上部結(jié)構(gòu)為（116+200+220+200+116）m預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)-連續(xù)結(jié)合梁。9＃、10＃主墩承臺(tái)的結(jié)構(gòu)尺寸為25.9m（橫橋向）×25.9m（順橋向）×5.0m（厚度），砼3354.059m3；8＃、11＃次主墩結(jié)構(gòu)尺寸為25.9m（橫橋向）×22.0m（順橋向）×5.0m（厚度），砼2849m3；根據(jù)設(shè)計(jì)及業(yè)主要求，整個(gè)承臺(tái)混凝土一次灌注，屬于典型的大體積混凝土施工。次主墩8#承臺(tái)位于黃河岸灘上，為左右幅整體式基礎(chǔ)，其下布設(shè)42根φ1.5m，長(zhǎng)度為108m鉆孔灌注樁；原地面標(biāo)高為9.0m，原地面以下2.5m左右開(kāi)始出現(xiàn)飽和液化砂土，地質(zhì)條件較差。2大體積混凝土溫度裂縫理論分析及溫控標(biāo)準(zhǔn)2.1溫度裂縫理論分析由于水泥的水化熱作用，混凝土澆注后要經(jīng)歷升溫期、降溫期和溫度穩(wěn)定期三個(gè)階段。升溫階段，水泥產(chǎn)生的水化熱大量的聚集在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，內(nèi)外溫差使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，外部產(chǎn)生拉應(yīng)力，若大于相應(yīng)齡期的容許拉應(yīng)力時(shí)就有可能產(chǎn)生裂縫；降溫階段，新澆混凝土受內(nèi)部鋼筋、封底混凝土及樁頭約束而不能自由收縮，此時(shí)彈性模量相對(duì)較低，若降溫梯度過(guò)大就容易產(chǎn)生較大的溫度拉應(yīng)力，當(dāng)該拉應(yīng)力大于相應(yīng)齡期的混凝土容許拉應(yīng)力時(shí)，也容易產(chǎn)生溫度裂縫，因此控制溫差盡量降低溫度梯度是保證不產(chǎn)生裂縫的根本。2.2混凝土內(nèi)部最高溫度計(jì)算一般可采取下式近似計(jì)算大體積混凝土內(nèi)部最高溫度：――――――――式一式中：T0：混凝土入模溫度，以混凝土澆注時(shí)的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)為準(zhǔn)；W：每方水泥用量（kg/m3）；θ0：水泥28天水化熱，本工程選用山東鋁業(yè)公司低堿P·O32.5R水泥，通過(guò)試驗(yàn)28天水化熱為350J/g；C：混凝土比熱取0.98KJ/kg·℃；ρ：混凝土的密度（由配合比確定）；莖ξ儉：不同厚價(jià)度的澆筑沾塊散熱系張數(shù)（參考筒相關(guān)資料吹），當(dāng)厚鈴度大鄰于牧4.0佩m曠時(shí)榨ξ產(chǎn)=1.0傾m繭；王混凝土平娛均入模溫窗度彼為拘2凈3恒℃漸時(shí)，將以爆上數(shù)據(jù)代追入式一，路計(jì)臘算吊8潔＃墩承臺(tái)終中心點(diǎn)的睬最高理論阿溫度商為循6夫5飛℃辜。測(cè)2.3張昌溫度控制及標(biāo)準(zhǔn)因綜合考慮某混凝土的推入模溫度餡、混凝土預(yù)水化熱的武發(fā)展變化殖規(guī)律、養(yǎng)捆護(hù)條件、蓮?fù)ㄋ狎训纫蛩兀蛑贫艘园⑾禄炷疗嫉臏乜貥?biāo)臘準(zhǔn)：言（劍1租）混凝土搭的內(nèi)表溫怎差不超除過(guò)犯2腫5婆℃淘；紅（瘡2扇）拆模時(shí)巾內(nèi)外溫差嬸小悔于涌2棒5由℃慎；移（鋤3功）描最大降溫甜速率要小阿于里2.壟0聽(tīng)℃機(jī)/交d雖；槳3管樂(lè)大體積混杜凝土溫度暗控制措施屋通過(guò)對(duì)大進(jìn)體積混凝宇土產(chǎn)生裂臨縫的機(jī)理封分析，我敲們主要從勾降低水泥池水化熱、純降低混凝慘土入模溫達(dá)度、通水傾散熱、混素凝土養(yǎng)護(hù)課、嚴(yán)格控園制拆模時(shí)自間等幾方巧面做好混談凝土溫度嬌控制工作臣，確保內(nèi)蔑外溫差控景制做在迫2不5江℃撫以內(nèi)，盡趁量降低混稍凝土內(nèi)部黑溫度的升摘降速率。乎3.揚(yáng)1館混凝土配絡(luò)合比設(shè)計(jì)尚為降低水困化熱，同勉時(shí)滿足混宇凝土防腐勇、抗凍、滲泵送的設(shè)床計(jì)要求，笨摻加了一息定量的礦竿物質(zhì)超細(xì)份粉，等量修取代水泥純；摻入一炮定量的高耕效緩凝減胳水劑，改晝善了混凝粒土的和易郊性，減少場(chǎng)拌合用水桐量，降低肥水灰比，掙同時(shí)推遲脆了混凝土睡溫度峰值閃出現(xiàn)的時(shí)鐮間，相應(yīng)岔的提高了幫同齡期的躍容許拉應(yīng)蒸力。舒粗骨料選乎用連續(xù)級(jí)洲配石子，循細(xì)骨料選檢用中砂，燈施工中嚴(yán)日格控制粗階細(xì)骨料的刑含泥推量語(yǔ)<1.呆5臂％，以提停高混凝土央的均勻性圖，增加抗敲裂能力。愛(ài)水泥選用屆山東鋁業(yè)互公霜司挨P·O病32.5夠R片低堿普硅鎖水泥，水背泥中嚴(yán)格跑控楚制老C3皂A獎(jiǎng)含量小捐于凈6銳％，堿含柄量小級(jí)于挽0.參6凈％。者經(jīng)過(guò)多次低試配，混敲凝土配合晝比優(yōu)選如闊表一啄：盼郵魯留升極輝影似表一獨(dú)設(shè)計(jì)標(biāo)推號(hào)養(yǎng)C30虜水泥偷（艱kg求）漫超細(xì)粉辯（法kg籍）樸砂子億（丙kg哭）或碎石斥（童kg污）報(bào)水井（湖kg強(qiáng)）扇外加劑咐（音kg目）妄每時(shí)m渡3美用量呢291童97廁755胳1132狹155股7.37籍2農(nóng)混凝土主拋要性能指尼標(biāo)見(jiàn)表二閑：替諸寸獲薪抬淚生使愧閱喉贈(zèng)表二臟設(shè)計(jì)坍落聚度（將cm溫）諷初凝時(shí)間忽（垃h歷）巡終凝時(shí)間我（惰h賓）嚴(yán)抗壓強(qiáng)度洲（谷MPa溜）柳5俊6父天導(dǎo)電量練（庫(kù)侖）節(jié)7鏟天華2痛8為天揉1恐4踐～伙18脫16爬20倒31.5興41.6體645.城7臟3.2北御合理的布逮置散熱及冠測(cè)溫系統(tǒng)伸3.2.毫1觸散熱管的變布置潛共設(shè)貝置消4御層直拿徑蛋50廊mm偏的散熱管副，豎向?qū)記_距醬1.0運(yùn)m銅，每層水歉平間湯距有1.5笛m濃，具體布庭置見(jiàn)圖一啞。利散熱管采悲用耐腐蝕躲的鍍鋅鋼秩管，與鋼奶筋一起綁它扎。在使慣用前要求沿通水進(jìn)行奇密閉性試曠驗(yàn)，防止撓管道在焊色接接頭位上置處漏水準(zhǔn)或阻塞。鐘通水散熱岸后對(duì)散熱僻管作壓漿隊(duì)處理。勾3.2.脫2傲按測(cè)溫設(shè)備鴉為提供可竿靠的數(shù)據(jù)夕控制混凝亞土內(nèi)外溫旦差，考慮欠承臺(tái)平面乒對(duì)稱性，勉在承臺(tái)平婦面斑1/塘4粒位置及對(duì)毯角線上布革置溫度應(yīng)幻變片，用開(kāi)溫度顯示禽儀采集數(shù)科據(jù)。（測(cè)僅點(diǎn)布置與折編號(hào)見(jiàn)圖石一）早采集的數(shù)腥據(jù)主要包巾括不同施步工時(shí)段的拋入模溫度紀(jì)、每個(gè)溫泰度應(yīng)變片灣處混凝土霧不同齡期寺溫度、草鉛袋內(nèi)溫度原、外界氣弦溫、散熱峽管進(jìn)出水賴溫度。先3.2.闖3師拾通水散熱炸承臺(tái)基坑堡的頂部和苦底部各放劇置一糾個(gè)蒜6m騾3漆水箱，利圓用高差形么成的勢(shì)能倘完成水循設(shè)環(huán)。進(jìn)出差水管之間脊用塑料管濟(jì)連接，在園散熱管的稱每個(gè)出水訪口設(shè)置一溪閥門(mén)控制扯流量。當(dāng)濱混凝土澆倒注至該層減散熱管標(biāo)進(jìn)高時(shí)，即桃通水散熱村，單根散黑熱管流量拐按不小壯于剪1.5m館3/匯h截控制，通刺水時(shí)間不意小祥于洽1噴2欣天。死3.3衛(wèi)桶混凝土施嗚工抖為確保大濤體積混凝搬土施工質(zhì)姿量，保證戶施工連續(xù)稠進(jìn)行，提亭高混凝土澇的均勻性仗和抗裂能慕力，在混蛾凝土施工摘前從原材孕料的儲(chǔ)備趟、施工機(jī)貨械和人員還的配置到奪施工前的偶技術(shù)交底峽都做了充償分的準(zhǔn)備堡。混凝土估施工嚴(yán)格西按《公路快橋涵施工充技術(shù)規(guī)范米》帳（懂JTJ0連41-2猴000澤）排中的相關(guān)隸要求進(jìn)行千，并特別學(xué)注意了以籌下幾個(gè)方脅面的工作乎：順（黑1脈）因承臺(tái)觸面積較大背，施工中胖采用三臺(tái)回布料桿分蹤三區(qū)進(jìn)行襯，每區(qū)按澆一定的厚衡度、順序駐和方向分龜層進(jìn)行澆培注，每層長(zhǎng)的澆注厚看度不大膏于罷50c器m救，相鄰兩落區(qū)的交界曉處要注意歉振搗，防揪止出現(xiàn)漏獎(jiǎng)?wù)?。?wèn)混凝土的棗澆注順序鬧為自墩身宣預(yù)留鋼筋國(guó)位置向外刑澆注，主誦要目的是撤保證墩身局附近處混內(nèi)凝土的質(zhì)咽量，在澆貫注過(guò)程中宵要防止承朽臺(tái)邊部浮乖漿太多，荒造成表面速收縮裂縫盜。聞（訊2爪）混凝土蘭澆注時(shí)間厭長(zhǎng)，隨著低外界氣溫徒的變化和窯施工現(xiàn)場(chǎng)貞原材料含瞇水量的變統(tǒng)化要不斷病調(diào)整水灰虜比，盡量恰使混凝土扮的坍落度傍均勻一致芳，保證混愧凝土的和居易性。榨（含3膛）因是泵叨送混凝土唱配合比，共施工中會(huì)訓(xùn)產(chǎn)生一定氧量的泌水晌和浮漿，靈為此在模避板的一側(cè)匹設(shè)置了預(yù)厭留孔，可更以隨時(shí)將紀(jì)泌水及浮罷漿排出，羨提高了混黑凝土的密兩實(shí)性。喪（乖4脈）因承臺(tái)另鋼筋密集檔，采用不元同長(zhǎng)度的李直逐徑欣200m穴m蛾的鋼管作細(xì)為導(dǎo)管將紋混凝土送衛(wèi)入模板內(nèi)定部，保證接混凝土下桑落高度小冶于枕1.5獵m冊(cè)，不產(chǎn)生看離析現(xiàn)象已，而且避摘免了鋼筋季的污染。兼（炕5判）嚴(yán)格控茅制混凝土?xí)缡┕そY(jié)束館時(shí)間。因種承臺(tái)的面蘋(píng)積較大，井表面收光勞需要的時(shí)亦間較長(zhǎng)，懷若混凝土冶在白天氣頑溫較高時(shí)碼結(jié)束，因南混凝土初醉凝時(shí)間短礙，且表面暗的的水分減散發(fā)較快環(huán)，在表面投容易產(chǎn)生缺收縮裂紋率，因此將共混凝土的溫結(jié)束時(shí)間行控制在下?tīng)?zhēng)午聚4爹：止0甩0箱以后。槳3.4夸回養(yǎng)護(hù)措施尺養(yǎng)護(hù)主要喂是起到保后濕和保溫腦作用，保臟溫的主要乓目的是減固少混凝土蒙表面的熱示擴(kuò)散，降籌低表面的含溫度梯度菊，防止產(chǎn)燈生表面裂問(wèn)縫；保濕聽(tīng)的主要目獨(dú)的是防止綢混凝土表流面出現(xiàn)收妙縮裂縫。顧混凝土澆筋注前即用善一層毛氈產(chǎn)外加兩層勿草袋將側(cè)皇面模板覆敏蓋，降低厘混凝土的瓜內(nèi)外溫差強(qiáng)，起到良勵(lì)好的保溫浩效果。為匙使表面覆生蓋層起到例良好的保逢溫和保濕坐效果奪，黎8罰＃墩承臺(tái)頭混凝土施鳥(niǎo)工完畢后抹，在最后港一菌層混凝土詞終凝前即驕用一層毛步氈外加兩柴層草袋覆伙蓋。并堅(jiān)捉持在草袋馳表面灑水南保濕，使輝表面覆蓋逗層始終處經(jīng)于濕潤(rùn)狀捷態(tài)，但不框使草袋處圓于飽水狀賠態(tài)，以免榨失去保溫屑作用。驢3.5玉勵(lì)嚴(yán)格控制飾拆模時(shí)間獅根據(jù)測(cè)量困的混凝土孔內(nèi)部溫度閥與外界氣存溫的差值節(jié)來(lái)決定拆脖模時(shí)間，糊若兩者溫喘差大丘于信2雙5勿℃青，則不能臨拆模，繼裙續(xù)通水散細(xì)熱；直至撈外界氣溫蝴與混凝土炭?jī)?nèi)部溫差莖小漏于范2柴5絲℃身時(shí)才可拆滔模。崇4很鬼溫控結(jié)果才分析制4.1臘慈溫度場(chǎng)分男布關(guān)根據(jù)測(cè)量搞收集的數(shù)蕩據(jù)對(duì)混凝激土總體溫若度變化過(guò)始程分析：兄混凝土入濃模較1臣2尊小時(shí)內(nèi)升格溫迅速，甩溫升接春近阿2瓜5窯℃落；三天后感內(nèi)部最高蓮溫度達(dá)悟到弟6韻2匠℃呢的峰值（塞與理論計(jì)銀算的基本委相符），怎隨后溫度告開(kāi)始下降乖，下化降梯度極為讓1.棵8定℃灰/明d腹；十天后糧，溫度梯投度線趨于比平緩。自頃澆注開(kāi)始校至拆模，史共通水散趣熱鳥(niǎo)1榨8腐天。拆模銅時(shí)外界氣主溫毛2掩4爬℃捐，承臺(tái)中灶心處最高沙溫度震為悅48.否8洋℃勵(lì)，喘距稀油離承臺(tái)外潑邊情緣志0.5羞m誰(shuí)處的測(cè)點(diǎn)鄭的平均溫勵(lì)度還為端31.0購(gòu)1刊℃禾，拆模時(shí)做滿足內(nèi)外勺溫差小鍋于描2增5粉℃撒要求。圖二澤泊光圖使某三殃溫度沿高信度方向上輸，在承臺(tái)牌中心偏下改位置溫度轟最高，沿離此點(diǎn)向兩飛邊逐漸降喜低，在距砍離頂舒面擇1幅m擴(kuò)范圍內(nèi)溫臉度梯度最康大，底面基由于封底達(dá)混凝土的好保溫效果財(cái)好，溫度霞下降較慢拜。沿水平賠方向，從細(xì)承臺(tái)中心認(rèn)到邊緣，因溫度逐漸趙下降。鏟圖二反映練了同一豎壁直面上不戶同高度溫掩度場(chǎng)的分按布情況，抗圖三反映萌了設(shè)置在剖承臺(tái)對(duì)角極線上距離宮承臺(tái)上表客面丟3不米高度處景的溫度漲—很－時(shí)間曲叛線，圖二栽、圖三中夠點(diǎn)的編號(hào)配和圖一中離的編號(hào)相蟲(chóng)一致?；?.2侄縫保溫效果拿分析篇從測(cè)量的管草袋內(nèi)外移溫度分析咳：一層毛拾氈和兩層興草袋起到稈了良好的申保溫效果浸，保溫一籍般棍在蒼8愿℃課左右，減改少了內(nèi)表丈溫差，具輕體典型數(shù)殼據(jù)見(jiàn)表四遠(yuǎn)：扛泊造積竄元陸絡(luò)來(lái)粥甩援表四脾日期敲測(cè)量時(shí)間抬草袋內(nèi)空職氣溫度滔（蹦℃羽）臥草袋外溫胸度岔（就℃票）君溫差曬（魯℃聚）共5-12盞21:4鳳0娛25.0綠17.0歪8.0另5-13背8:30賴31.5類24筒7.5衫5-14腐4:40柱32.8準(zhǔn)25飛7.8咸5-15億6:00銅33.6診25.3褲8.3獨(dú)5-17怠3:15獸24.5貪17供7.5絡(luò)4.3毫夸冷卻水管盡的降溫效懲果囑按一定的波時(shí)間頻率陜測(cè)量進(jìn)出將水口溫度渣，從直觀盼上反映了坡散熱管的筐降溫效果目，表五是友在承臺(tái)混飾凝庭土內(nèi)部溫堅(jiān)度達(dá)到峰套值時(shí)測(cè)量廈的進(jìn)出水橡溫?cái)?shù)據(jù)。六群拜布鍛速烤散熱管進(jìn)掠出水溫溫場(chǎng)度測(cè)量惱表藍(lán)版雹替持?jǐn)嚪鍑標(biāo)氡砦寤ㄈ掌趬緯r(shí)間色進(jìn)水溫寇度稠(禽℃洞)堪出水溫俯度頑(崗℃參)亞差痕值粥(巖℃復(fù))墻2003盟--5-偵14斑7:10物30.8皺37.6敵6.8福10:1置0遼31.1改36.7藥5.6秋17:1笑0猾33.1完39.1狗6旗2003前--5-求15仇8:00剖31雙36.4吳6.4巡10:4待5古32.4劑37.6梢5.2叔14:1蝕5草32.8訊38.2受5.4碌17:3并0顯35.5鉗40.7鵲5.2遵從上表數(shù)造據(jù)可以看笛出，進(jìn)出幣水溫的差含值平均挽在潛5.狗8累℃理，取得了軋較好的降蝕溫效果。下5將沉結(jié)束語(yǔ)油X而X駱大橋主仙橋黃8作#朱墩大體積規(guī)承臺(tái)混凝稱土閣于寺200傾3模年易5坐月抹1效1爪日上吐午艦1揚(yáng)0獵時(shí)開(kāi)始澆詞注搖，致5碑月森1洪3竊日下暗午逮5旅：爺0溉0捎澆注完畢男，歷燙時(shí)就5便4楚個(gè)小時(shí)，鏈澆注混凝批土春2849純m矮3慈。通水散例熱特1碼8盲天后，拆單模觀察：聲表面平整細(xì)、光潔，廁沒(méi)有發(fā)現(xiàn)余溫度裂縫凝，證明采命取的溫控均措施是有歌效的。結(jié)江合整個(gè)施執(zhí)工過(guò)程，囑得出以下?tīng)€結(jié)論供同風(fēng)類基礎(chǔ)施焰工借鑒：禾(1野)凡完善的施太工方案、局充分的原劍材料準(zhǔn)備就、合理的稅人員和機(jī)搬械設(shè)備配首置是大體背積混凝土廈順利完成負(fù)的基本要