贛江公路大橋錨碇大體積混凝土溫控方案

PAGE贛州贛江公路大橋錨碇大體積混凝土溫控方案1概述贛州贛江公路大橋位于江西贛州中心城區(qū)北部，是規(guī)劃中贛州市域主干線(xiàn)公路網(wǎng)的關(guān)鍵性工程，總投資約4.6億元。該橋?yàn)樘卮髽?，全長(zhǎng)1073米，主跨為408米地錨式懸索橋，引橋?yàn)檫B續(xù)梁橋，引橋及連接線(xiàn)長(zhǎng)贛州贛江公路大橋錨碇屬大體積混凝土結(jié)構(gòu)，由于混凝土的水化熱作用，混凝土澆筑后將經(jīng)歷升溫期、降溫期和穩(wěn)定期三個(gè)階段，在這個(gè)過(guò)程中混凝土的體積在溫度變化影響下亦隨之伸縮，若各塊混凝土體積變化受到約束就會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，如果該應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗裂能力將導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂；因此為了避免混凝土出現(xiàn)裂縫，提高混凝土耐久性，保證工程質(zhì)量，必須對(duì)混凝土的配合比進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和采取溫控養(yǎng)護(hù)措施，為此特制定本溫控方案及實(shí)施細(xì)則，施工單位應(yīng)當(dāng)據(jù)此制定出詳盡的錨碇施工實(shí)施細(xì)則。2錨碇部位大體積混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)2.1原材料選擇水泥：江西“萬(wàn)年青”P(pán).042.5R水泥；粉煤灰：韶關(guān)電廠(chǎng)“韶電”牌Ⅱ級(jí)灰，需水量比98%；礦粉：韶關(guān)鋼鐵廠(chǎng)S95級(jí)灰，比表面積＞400m2/kg膨脹劑：江西科源膨漲劑KY－HEA；砂：贛江河中砂，細(xì)度模數(shù)2.6~3.0；石：贛縣山河4.75～26.5mm連續(xù)級(jí)配碎石，壓碎值10%減水劑：馬貝聚羧酸SX-C16減水劑、緩凝型JZB-3萘系減水劑；拌合水：潔凈水。2.2密實(shí)骨架堆積法混凝土配合比設(shè)計(jì)由于錨碇屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)混凝土中水泥用量大時(shí)，其水化溫升高，收縮大，易產(chǎn)生溫度裂縫。為此，本課題組采用密實(shí)骨架堆積法進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)，從而達(dá)到了減少膠凝材料用量、提高混凝土耐久性和體積穩(wěn)定性的目的。密實(shí)骨架堆積設(shè)計(jì)法不僅可以?xún)?yōu)化集料的組成級(jí)配，而且顯著提高了混凝土材料的結(jié)構(gòu)致密性，在保證混凝土具有良好工作性的條件下，最大限度的降低膠凝材料的用量進(jìn)而提高混凝土的力學(xué)性能、耐久性和經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)密實(shí)堆積計(jì)算過(guò)程，可得出配制高性能混凝土的水泥、粉煤灰、礦粉、水、砂及粗集料的用量，從而確定混凝土的初步基準(zhǔn)配合比，再根據(jù)混凝土配合比的驗(yàn)證試驗(yàn)，確定最終的混凝土最優(yōu)化配合比。采用密實(shí)骨架堆積設(shè)計(jì)原理，利用緩凝型JZB-3萘系減水劑配制出的混凝土配合比及性能見(jiàn)下表2-1。表2-1密實(shí)骨架堆積法混凝土配合比編號(hào)各組分用量（kg/m3）坍落度（mm）抗壓強(qiáng)度（MPa）水水泥粉煤灰砂石減水劑0h1h3d7d28d115823016079010909.919018018.426.940.42.3錨碇大體積混凝土配合比優(yōu)化調(diào)整考慮到水泥用量太大，混凝土的水化溫升高，強(qiáng)度富于系數(shù)高，課題組采用礦粉超量取代部分水泥和粉煤灰，并采用兩種減水劑進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)密實(shí)骨架堆積法混凝土的配合比進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，得到錨碇部位大體積混凝土配合比見(jiàn)表2-2所示：表2-2錨塊、鞍部C30大體積混凝土配合比編號(hào)各組分用量（kg/m3）坍落度（mm）抗壓強(qiáng)度（MPa）水水泥粉煤灰礦粉膨脹劑砂石減水劑0h1h7d28d1150140140140/79010909.6618017027.244.62150120150150/79010903.5718016027.743.031501201401303478810883.8218016537.650.4注：配合比1所用減水劑為JZB-3減水劑，配合比2、3所用減水劑為SX-C16減水劑。并根據(jù)施工時(shí)氣溫和原材料實(shí)際情況建議，減水劑摻量在原劑量的±0.2%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。表2-3錨塊、鞍部頂層C40大體積混凝土配合比各組分用量（kg/m3）坍落度（mm）抗壓強(qiáng)度（MPa）水水泥粉煤灰礦粉砂石減水劑0h1h7d28d15020015010076810823.8318517040.255.6注：配合比所用減水劑為SX-C16減水劑。由以上兩組混凝土的工作性能和力學(xué)性能均滿(mǎn)足錨塊C30、C40混凝土的施工要求，因此，需要對(duì)兩組混凝土進(jìn)行溫控計(jì)算，優(yōu)選出一組在取消冷卻水管，不通冷卻水的情況下，滿(mǎn)足大體積錨碇抗裂性能要求，且工程造價(jià)較低的混凝土配合比。3混凝土澆筑分層3.1錨塊混凝土錨塊混凝土為C30強(qiáng)度等級(jí)，頂部為C40強(qiáng)度等級(jí)。澆筑工作量大，按照錨錠結(jié)構(gòu)尺寸，考慮溫控及施工需要，參考設(shè)計(jì)圖紙，分別將兩錨碇混凝土澆筑分層分別設(shè)定如下：圖3-1西錨碇錨塊大體積混凝土澆筑分層示意圖圖3-2東錨碇錨塊大體積混凝土澆筑分層示意圖3.2錨塊混凝土分層錨塊主體混凝土是C30強(qiáng)度等級(jí)，頂部為C40強(qiáng)度等級(jí)。按照錨錠結(jié)構(gòu)尺寸，考慮溫控及施工需要，參考設(shè)計(jì)圖紙，分別將兩錨碇混凝土澆筑分層分別設(shè)定如下：圖3-3西錨碇鞍部大體積混凝土澆筑分層示意圖圖3-4東錨碇鞍部大體積混凝土澆筑分層示意圖3.3后澆帶混凝土錨塊與鞍部的后澆段混凝土為C30微膨脹混凝土，寬為2m，錨塊、鞍部混凝土中心最高溫度與環(huán)境溫度小于10℃4錨碇大體積混凝土溫控計(jì)算4.1計(jì)算條件（1）施工時(shí)間及進(jìn)度等施工時(shí)間：2008年10月起至2009年6月澆筑層厚：按施工圖所述分層進(jìn)行施工進(jìn)度：按施工圖所述施工進(jìn)度進(jìn)行澆筑溫度：混凝土入模溫度在2009年4月份之前按28℃計(jì)算，4月份至6月份按30放熱系數(shù)：β=14W/m2·℃導(dǎo)溫系數(shù)：0.07m2線(xiàn)膨脹系數(shù)：8.9×10-6/℃（2）混凝土力學(xué)參數(shù)混凝土重度2400kg/m3混凝土絕熱溫升：Tr（t）=WQ0（1-e-mt）/Cγ混凝土彈性模量：混凝土徐變度：（3）氣溫，另外加3℃輻射熱（側(cè)面不加）。4.2錨塊、鞍部溫度場(chǎng)計(jì)算采用冷卻水管通冷卻水時(shí)，錨塊混凝土的溫度場(chǎng)歷時(shí)圖如圖4-1所示。配比1通水配比2通水東錨碇錨塊混凝土第一層3天出現(xiàn)溫峰配比1通水配比2通水東錨碇錨塊第二層3天出現(xiàn)溫峰配比1通水配比2通水東錨碇錨塊第三層3天出現(xiàn)溫峰配比1通水配比2通水東錨碇錨塊第七層3天出現(xiàn)溫峰配比1通水配比2通水東錨碇錨塊第八層3天出現(xiàn)溫峰配比1通水配比2通水東錨碇錨塊第十二層3天出現(xiàn)溫峰C40配比通水東錨碇錨塊第十三層3天出現(xiàn)溫峰圖4-1通冷卻水時(shí)東錨碇錨塊混凝土溫度場(chǎng)（℃）表4-1通冷卻水時(shí)東錨碇錨塊各層最高溫度（℃）層號(hào)配合比1配合比2147.045.2249.347.1349.246.4449.447.1549.548.3649.248.1747.546.3847.645948.246.81048.546.91148.746.21246.245.613（C40）54.5表4-2通冷卻水時(shí)東錨碇各層最大溫差（℃）層號(hào)配合比1配合比211917220183191941917520196201871917818179201910212011201812181713（C40）22采用取消冷卻水管，不通冷卻水時(shí)，錨塊混凝土的溫度場(chǎng)歷時(shí)圖如圖4-2所示。配比1不通水配比2不通水東錨碇錨塊混凝土第一層3天出現(xiàn)溫峰配比1不通水配比2不通水東錨碇錨塊第二層3天出現(xiàn)溫峰配比1不通水配比2不通水東錨碇錨塊第三層3天出現(xiàn)溫峰配比1不通水配比2不通水東錨碇錨塊第七層3天出現(xiàn)溫峰配比1不通水配比2不通水東錨碇錨塊第八層3天出現(xiàn)溫峰配比1不通水配比2不通水東錨碇錨塊第十二層3天出現(xiàn)溫峰C40配比不通水東錨碇錨塊第十三層3天出現(xiàn)溫峰圖4-2不通冷卻水時(shí)東錨碇錨塊混凝土溫度場(chǎng)（℃）表4-3不通冷卻水時(shí)東錨碇錨塊各層最高溫度（℃）層號(hào)配合比1配合比2151.349.5253.650.7353.851.7453.051.5553.151.3653.851.0751.650.1851.450.5952.250.31052.350.41152.250.21251.649.513（C40）57.6表4-4不通冷卻水時(shí)東錨碇各層最大溫差（℃）層號(hào)配合比1配合比212219223203232142321521206222172220822219222010232011222112212013（C40）24東錨碇鞍部大體積混凝土采用通水和不通水兩種方案下的溫度場(chǎng)歷時(shí)圖如圖4-3所示：配比2不通水配比2通水東錨碇鞍部混凝土第一層3天出現(xiàn)溫峰配比2不通水配比2通水東錨碇鞍部第二層3天出現(xiàn)溫峰配比2不通水配比2通水東錨碇鞍部第三層3天出現(xiàn)溫峰配比2不通水配比2通水東錨碇鞍部第七層3天出現(xiàn)溫峰配比2不通水配比2通水東錨碇鞍部第八層3天出現(xiàn)溫峰C40配比不通水C40配比通水東錨碇鞍部第十三層3天出現(xiàn)溫峰圖4-3東錨碇鞍部混凝土溫度場(chǎng)（℃）表4-5東錨碇鞍部各層最高溫度（℃）層號(hào)配合比2不通水溫度配合比2通水溫度150.646.7251.947.9352.146.8451.147.2550.346.2650.246.8751.747.1851.245.2951.346.41050.948.81150.445.51250.546.113（C40）58.853.9表4-6東錨碇鞍部各層內(nèi)外最大溫差（℃）層號(hào)配合比2不通水最大溫差配合比2通水最大溫差121.815.3222.215.4317.313.7417.112.1517.513.5618.415.0716.912.5817.512.2917.211.41018.814.61118.614.71222.417.813（C40）24.621.1采用同樣的計(jì)算方法，對(duì)西錨碇混凝土的溫度場(chǎng)也進(jìn)行了模擬，分別采用通冷卻水和取消冷卻水管不通冷卻水兩種措施，得到西錨碇錨塊、鞍部各層最高溫度以及溫差如表4-7、4-8、4-9、4-10所示。表4-7西錨碇錨塊各層最高溫度（℃）層號(hào)配合比1不通水溫度配合比1通水溫度配合比2不通水溫度配合比2通水溫度151.147.348.745.7252.949.250.246.9352.848.951.346.5452.748.250.847.2552.948.950.548.1652.849.250.647.9751.247.849.846.2850.947.449.145.2951.348.150.146.51052.148.449.946.511（C40）58.253.3表4-8西錨碇錨塊各層最高溫差（℃）層號(hào)配合比1不通水溫差配合比1通水溫差配合比2不通水溫差配合比2通水溫差122192117223202218320192019421192017522202119623202118722192017820181917923202119102321222011（C40）2220表4-9西錨碇鞍部各層最高溫度（℃）層號(hào)配合比2不通水溫度配合比2通水溫度150.546.5251.447.4352.646.4451.347.3551.846.7650.847.1751.347.4850.745.8951.147.11050.548.111（C40）58.453.4表4-10西錨碇鞍部各層內(nèi)外最大溫差（℃）層號(hào)配合比2不通水最大溫差配合比2通水最大溫差120.216.3221.917.4318.314.7418.112.1519.513.6618.815.4717.313.3818.113.1919.214.21018.115.111（C40）19.315.24.3溫度應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算采用冷卻水管，通冷卻水情況下，東錨碇錨塊、鞍部混凝土溫度應(yīng)力發(fā)展圖見(jiàn)圖4-4所示。配比1通水配比2通水東錨碇錨塊第一層3天應(yīng)力場(chǎng)配比1通水配比2通水東錨碇錨塊第一層7天應(yīng)力場(chǎng)配比1通水配比2通水東錨碇錨塊第一層14天應(yīng)力場(chǎng)配比1通水配比2通水東錨碇錨塊第一層28天應(yīng)力場(chǎng)配比1通水配比2通水東錨碇錨塊第二層3天應(yīng)力場(chǎng)配比1通水配比2通水東錨碇錨塊第二層7天應(yīng)力場(chǎng)配比1通水配比2通水東錨碇錨塊第二層14天應(yīng)力場(chǎng)配比1通水配比2通水東錨碇錨塊第二層28天應(yīng)力場(chǎng)配比1通水配比2通水東錨碇錨塊第三層3天應(yīng)力場(chǎng)配比1通水配比2通水東錨碇錨塊第三層7天應(yīng)力場(chǎng)配比1通水配比2通水東錨碇錨塊第三層14天應(yīng)力場(chǎng)配比1通水配比2通水東錨碇錨塊第三層28天應(yīng)力場(chǎng)C40配比通水東錨碇錨塊第十三層3天應(yīng)力場(chǎng)C40配比通水東錨碇錨塊第十三層7天應(yīng)力場(chǎng)C40配比通水東錨碇錨塊第十三層14天應(yīng)力場(chǎng)C40配比通水東錨碇錨塊第十三層28天應(yīng)力場(chǎng)圖4-4通冷卻水時(shí)東錨碇錨塊混凝土溫度應(yīng)力場(chǎng)（MPa）表4-11通冷卻水時(shí)東錨碇錨塊代表性層面最大主應(yīng)力表（MPa）齡期（天）371428第一層配比1通水0.3910.4440.5090.906配比2通水0.2160.3470.4330.620第二層配比1通水0.3440.3920.5070.729配比2通水0.2430.2820.3420.6223第三層配比1通水0.3430.4170.5520.709配比2通水0.2380.3080.4280.622第十三層C40通水0.3240.4170.5520.801采用取消冷卻水管，不通冷卻水情況下，東錨碇錨塊混凝土溫度應(yīng)力發(fā)展圖見(jiàn)圖4-5所示。配比1不通水配比2不通水東錨碇錨塊第一層3天應(yīng)力場(chǎng)配比1不通水配比2不通水東錨碇錨塊第一層7天應(yīng)力場(chǎng)配比1不通水配比2不通水東錨碇錨塊第一層14天應(yīng)力場(chǎng)配比1不通水配比2不通水東錨碇錨塊第一層28天應(yīng)力場(chǎng)配比1不通水配比2不通水東錨碇錨塊第二層3天應(yīng)力場(chǎng)配比1不通水配比2不通水東錨碇錨塊第二層7天應(yīng)力場(chǎng)配比1不通水配比2不通水東錨碇錨塊第二層14天應(yīng)力場(chǎng)配比1不通水配比2不通水東錨碇錨塊第二層28天應(yīng)力場(chǎng)配比1不通水配比2不通水東錨碇錨塊第三層3天應(yīng)力場(chǎng)配比1不通水配比2不通水東錨碇錨塊第三層7天應(yīng)力場(chǎng)配比1不通水配比2不通水東錨碇錨塊第三層14天應(yīng)力場(chǎng)配比1不通水配比2不通水東錨碇錨塊第三層28天應(yīng)力場(chǎng)C40配比不通水東錨碇錨塊第十三層3天應(yīng)力場(chǎng)C40配比不通水東錨碇錨塊第十三層7天應(yīng)力場(chǎng)C40配比不通水東錨碇錨塊第十三層14天應(yīng)力場(chǎng)C40配比不通水東錨碇錨塊第十三層28天應(yīng)力場(chǎng)圖4-4不通冷卻水時(shí)東錨碇錨塊混凝土溫度應(yīng)力場(chǎng)（MPa）表4-12不通冷卻水時(shí)東錨碇錨塊代表性層面最大主應(yīng)力表（MPa）齡期（天）371428第一層配比1不通水0.4110.4640.5490.926配比2不通水0.2360.3870.4680.672第二層配比1不通水0.3740.4020.5260.759配比2不通水0.2730.3100.3820.673第三層配比1不通水0.3880.4720.6020.759配比2不通水0.2680.3380.4680.702第十三層C40不通水0.3740.4670.6020.870東錨碇鞍部混凝土溫度應(yīng)力發(fā)展圖見(jiàn)圖4-5。配比2不通水配比2通水東錨碇鞍部第一層3天應(yīng)力場(chǎng)配比2不通水配比2通水東錨碇鞍部第一層7天應(yīng)力場(chǎng)配比2不通水配比2通水東錨碇鞍部第一層14天應(yīng)力場(chǎng)配比2不通水配比2通水東錨碇鞍部第一層28天應(yīng)力場(chǎng)配比2不通水配比2通水東錨碇鞍部第二層3天應(yīng)力場(chǎng)配比2不通水配比2通水東錨碇鞍部第二層7天應(yīng)力場(chǎng)配比2不通水配比2通水東錨碇鞍部第二層14天應(yīng)力場(chǎng)配比2不通水配比2通水東錨碇鞍部第二層28天應(yīng)力場(chǎng)配比2不通水配比2通水東錨碇鞍部第三層3天應(yīng)力場(chǎng)配比2不通水配比2通水東錨碇鞍部第三層7天應(yīng)力場(chǎng)配比2不通水配比2通水東錨碇鞍部第三層14天應(yīng)力場(chǎng)配比2不通水配比2通水東錨碇鞍部第三層28天應(yīng)力場(chǎng)C40配比不通水C40配比通水東錨碇鞍部第十三層3天應(yīng)力場(chǎng)C40配比不通水C40配比通水東錨碇鞍部第十三層7天應(yīng)力場(chǎng)C40配比不通水C40配比通水東錨碇鞍部第十三層14天應(yīng)力場(chǎng)C40配比不通水C40配比通水東錨碇鞍部第十三層28天應(yīng)力場(chǎng)圖4-5東錨碇鞍部混凝土溫度應(yīng)力場(chǎng)(Mpa)表4-13東錨碇鞍部代表性層面最大主應(yīng)力表（MPa）齡期（天）371428第一層配比2不通水0.1840.4800.6050.905配比2通水0.1810.4490.6460.864第二層配比2不通水0.3220.4710.6490.890配比2通水0.2820.3660.5770.882第三層配比2不通水0.2690.4290.6660.864配比2通水0.2510.3340.6150.794第十三層C40不通水0.3330.4880.6851.17C40通水0.3270.4570.6841.03采用同樣的計(jì)算方法，對(duì)西錨碇混凝土的溫度應(yīng)力場(chǎng)也進(jìn)行了模擬，分別采用通冷卻水和取消冷卻水管不通冷卻水兩種措施，得到西錨碇錨塊、鞍部代表性層面最大主應(yīng)力如表4-14所示。表4-14西錨碇錨塊代表性層面最大主應(yīng)力表（MPa）齡期（天）3天7天14天28天第一層配比1不通水0.4260.5200.6210.956配比1通水0.3930.4640.5290.936配比2不通水0.2260.4210.4980.702配比2通水0.2060.3170.4130.612第二層配比1不通水0.4120.5320.6190.826配比1通水0.3420.3890.5170.730配比2不通水0.2890.3020.4510.723配比2通水0.2330.2810.3620.653第三層配比1不通水0.3760.5880.6250.856配比1通水0.3410.4270.5420.729配比2不通水0.2970.3380.4350.635配比2通水0.2180.3010.4210.621第十一層C40不通水0.3460.4870.6280.926C40通水0.3240.4470.5720.811表4-15東錨碇鞍部代表性層面最大主應(yīng)力表（MPa）齡期（天）371428第一層配比2不通水0.1810.4840.6150.925配比2通水0.1830.4510.6510.868第二層配比2不通水0.3230.4730.6440.895配比2通水0.2840.3670.5790.884第三層配比2不通水0.2710.4310.6760.874配比2通水0.2610.3370.6250.797第十三層C40不通水0.3350.4850.6931.19C40通水0.3210.4530.6811.01通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得采用配合比1、配合比2配制的C30大體積混凝土，其劈裂抗拉強(qiáng)度見(jiàn)表4-16。表4-16大體積混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度（MPa）齡期（d）71428C30混凝土配比11.742.803.50C30混凝土配比21.652.903.30C40混凝土配合比1.933.213.754.4錨碇溫度場(chǎng)應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算結(jié)果分析通過(guò)對(duì)贛江大橋錨碇各層混凝土的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的計(jì)算分析，得出如下結(jié)論：（1）錨碇大體積混凝土采用配合比1時(shí)，即水泥140kg/m3，礦粉140kg/m3，粉煤灰140kg/m3，砂率41%，水用量150kg/m3，采用萘系減水劑配制C30混凝土，在通冷卻水的情況下，東錨塊混凝土最高溫度49.5℃，最高溫升達(dá)21.5℃，內(nèi)表最大溫差20℃；西錨塊混凝土最高溫度49.2℃，最高溫升達(dá)21.2℃，內(nèi)表最大溫差21℃；若不采取布置冷卻水管，通冷卻水的措施，東錨塊混凝土內(nèi)部最高溫度達(dá)到53.8℃，西錨塊混凝土內(nèi)部最高溫度達(dá)到52.9℃，也均未超過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo)（2）錨碇大體積混凝土采用配合比2時(shí)，即水泥120kg/m3，礦粉150kg/m3，粉煤灰150kg/m3，砂率41%，水用量150kg/m3，聚羧酸減水劑配制C30混凝土，在通冷卻水的情況下，東錨塊混凝土最高溫度48.5℃，最高溫升達(dá)20.3℃，內(nèi)表最大溫差20℃；西錨塊混凝土最高溫度48.1℃，最高溫升達(dá)20.1℃，內(nèi)表最大溫差20℃；若不采取布置冷卻水管，通冷卻水的措施，東錨塊混凝土內(nèi)部最高溫度達(dá)到51.7℃，西錨塊混凝土內(nèi)部最高溫（3）由溫度應(yīng)力場(chǎng)的分析可知，采用配合比1和配合比2進(jìn)行不通冷卻水施工時(shí)，錨塊混凝土每一層的不同齡期的最大主拉溫度應(yīng)力均小于同齡期混凝土的抗拉強(qiáng)度，因此有較大的安全系數(shù)。在進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)（最好能頂面蓄水10~20cm）和適當(dāng)延長(zhǎng)脫模時(shí)間（4~5d），可以取消冷卻水管，不采用通水措施亦不會(huì)出現(xiàn)溫度裂縫。而且工程造價(jià)降低，施工速度加快。（4）由于設(shè)計(jì)的錨塊大體積混凝土，兩種配合比在不通冷卻水的情況下均能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，在進(jìn)行贛江大體積混凝土施工中，可以采用取消冷卻水管，不通冷卻水的方案。一方面可以節(jié)省工程造價(jià)，經(jīng)濟(jì)效益顯著；另一方面，取消繁瑣的冷卻水管后，有效避免了由于水管和混凝土的界面帶來(lái)一些混凝土耐久性問(wèn)題，同時(shí)，大大加快了施工進(jìn)度。（5）相比配合比2，配合比1配制的混凝土的最高溫升和內(nèi)表溫差均較大，因此，配合2具有更大的安全系數(shù)；且采用配合比2，即水泥120kg/m3，礦粉150kg/m3，粉煤灰150kg/m3，砂率41%，水用量150kg/m3，聚羧酸減水劑配制C30混凝土（6）因錨塊、鞍部的頂層均采用C40混凝土，在不通冷卻水時(shí)頂層最高溫度均超過(guò)55℃，所以建議錨塊、鞍部頂層布置冷卻水管。其冷卻水管布置圖見(jiàn)4-6、4-7。鞍部詳細(xì)溫度分析結(jié)果不再贅述4.5單軸溫度—應(yīng)力試驗(yàn)與抗裂性評(píng)價(jià)為了提出更好的了防止產(chǎn)生溫度裂縫的溫控標(biāo)準(zhǔn)和溫控措施，并進(jìn)行了內(nèi)部溫度的監(jiān)測(cè)和監(jiān)控，以便分析評(píng)估混凝土配比合理性和指導(dǎo)混凝土澆筑施工工藝，防止混凝土出現(xiàn)溫度裂縫。課題組采用WTST-150約束可調(diào)式單軸溫度－應(yīng)力開(kāi)裂試驗(yàn)機(jī)，模擬贛州大橋錨碇混凝土的施工工況，對(duì)贛州大橋錨塊大體積混凝土的抗裂性能進(jìn)行了試驗(yàn)分析與評(píng)價(jià)。（1）單軸溫度—應(yīng)力試驗(yàn)試驗(yàn)采用武漢理工大學(xué)自行研制的WTST-150約束可調(diào)式單軸溫度－應(yīng)力開(kāi)裂試驗(yàn)機(jī)。試驗(yàn)試件規(guī)格：1500×150×150mm，試件約束：0～100%無(wú)級(jí)可調(diào)，溫度測(cè)量范圍為-20～60℃，控制精度是0.2℃，裂縫檢出范圍：0.05～2.0mm，檢出精確度：±0.03mm，位移測(cè)量分辨率/精度：0.01μm/0.1μm，得到錨塊第3層最大主應(yīng)力及抗拉強(qiáng)度見(jiàn)下表4-1表4-17入模溫度28℃試驗(yàn)特征參數(shù)澆注溫度28數(shù)值時(shí)間入模溫度(℃)280第一次收縮最大拉應(yīng)力（Mpa）-0.00510第一零應(yīng)力溫度(℃)4221最大壓應(yīng)力（Mpa）0.3836最大壓應(yīng)力時(shí)的溫度(℃)45.3最高溫度(℃)46.844溫升(℃)25.7第二零應(yīng)力溫度(℃)42.145降至室溫時(shí)拉應(yīng)力（Mpa）1.14286抗拉強(qiáng)度（Mpa）1.65應(yīng)力儲(chǔ)備（％）44.7（2）錨塊混凝土抗裂性評(píng)價(jià)錨塊各層斷面內(nèi)表最大溫差均低于25℃，根據(jù)武漢理工大學(xué)自主開(kāi)發(fā)的溫控計(jì)算軟件，計(jì)算得到的錨塊齡期為7天的最大溫度應(yīng)力0.49Mpa，7天抗拉強(qiáng)度1.65MPa，錨塊齡期為14天的最大溫度應(yīng)力0.62Mpa，14天抗拉強(qiáng)度2.90MPa，錨塊齡期為28天的最大溫度應(yīng)力0.95Mpa，28天抗拉強(qiáng)度3.30MPa，各齡期混凝土的最大溫度應(yīng)力均小于其相應(yīng)齡期的抗拉強(qiáng)度，且混凝土降至室溫的拉應(yīng)力小于其抗拉5溫度控制標(biāo)準(zhǔn)在仿真計(jì)算的基礎(chǔ)上，結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)制定了混凝土在施工期內(nèi)不產(chǎn)生有害溫度裂縫的溫控標(biāo)準(zhǔn)，具體內(nèi)容如下：1、混凝土內(nèi)最高溫度：不超過(guò)552、混凝土內(nèi)表溫差不超過(guò)25℃3、相鄰塊體的混凝土溫差不超過(guò)25℃4、混凝土允許最大降溫速率不超過(guò)2.0℃6混凝土溫控措施及實(shí)施細(xì)則6.1混凝土原材料選擇及質(zhì)量控制（1）水泥：采用江西瑞金萬(wàn)年青水泥廠(chǎng)生產(chǎn)的萬(wàn)年青牌P.O42.5R水泥，其用量每立方米混凝土不宜超過(guò)160kg，需要采用礦粉替代部分水泥降低混凝土的溫升。水泥散袋或袋裝入場(chǎng)，水泥使用溫度不得超過(guò)50（2）礦粉：韶關(guān)鋼鐵廠(chǎng)生產(chǎn)的S95級(jí)礦粉。（3）粉煤灰：采用韶關(guān)電廠(chǎng)Ⅱ級(jí)粉煤灰，質(zhì)量應(yīng)符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596—91）的規(guī)定。（4）砂：采用中砂，含泥量≤1%，細(xì)度模數(shù)2.6～3.0，其它指標(biāo)必須符合規(guī)范規(guī)定。砂來(lái)源必須穩(wěn)定，砂入場(chǎng)后應(yīng)分批檢驗(yàn)。（5）石：采用碎石。大體積混凝土粗集料為5～31.5mm連續(xù)級(jí)配碎石（6）外加劑：采用馬貝緩凝型聚羧酸系高效減水劑。外加劑應(yīng)分批檢驗(yàn)，品質(zhì)應(yīng)穩(wěn)定，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)報(bào)告。（7）水：拌和用水的水質(zhì)需通過(guò)嚴(yán)格檢驗(yàn)并符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定。6.2混凝土配合比泵送混凝土應(yīng)具有良好的和易性和粘聚性，不離析、不泌水。初始落度宜控制在18cm以上，錨碇大體積混凝土初凝時(shí)間為≥12h。為滿(mǎn)足以上施工要求，確保施工質(zhì)量，應(yīng)對(duì)錨碇大體積混凝土配合比進(jìn)行大量試驗(yàn)，按材料實(shí)際情況，優(yōu)選出配合比；同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工和材料情況，對(duì)配合比進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和有關(guān)規(guī)范規(guī)定，錨碇大體積采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下90天齡期的抗壓強(qiáng)度作為驗(yàn)收和評(píng)定的依據(jù)，見(jiàn)GBJ146-90《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》。6.3對(duì)混凝土施工的一般要求考慮到混凝土的收縮和溫度應(yīng)力，建議在錨碇大體積混凝土分3層澆筑，每一層間隔時(shí)間為5~7d。為確保大體積混凝土施工質(zhì)量，提高混凝土的均勻性和抗裂能力，必須加強(qiáng)對(duì)混凝土每一施工環(huán)節(jié)的控制，要求現(xiàn)場(chǎng)人員必須從混凝土拌合、輸送、澆筑、振搗到養(yǎng)護(hù)、保溫整個(gè)過(guò)程實(shí)行有效監(jiān)控?；炷潦┕?yīng)嚴(yán)格按照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-89）進(jìn)行，并特別注意以下方面：（1）混凝土拌制配料前，各種衡器應(yīng)請(qǐng)計(jì)量部門(mén)進(jìn)行計(jì)量標(biāo)定，稱(chēng)料誤差應(yīng)符合規(guī)范要求。應(yīng)嚴(yán)格控制新拌混凝土質(zhì)量，使其和易性滿(mǎn)足施工要求。坍落度檢驗(yàn)應(yīng)在出機(jī)口進(jìn)行，每班2-3次，拒絕使用坍落度過(guò)大和過(guò)小的混凝土料。應(yīng)及時(shí)檢測(cè)粗、細(xì)骨料的含水率，遇陰雨天氣應(yīng)增加檢測(cè)頻率，隨時(shí)調(diào)整用水量。（2）澆筑混凝土前應(yīng)對(duì)模板、鋼筋、預(yù)埋件、監(jiān)控元件及線(xiàn)路等進(jìn)行檢查，同時(shí)應(yīng)檢查倉(cāng)面內(nèi)沖毛情況，及是否有碎碴異物等，檢驗(yàn)合格后才能開(kāi)盤(pán)。（3）自高處向模板內(nèi)傾卸混凝土?xí)r，為防止混凝土離析，應(yīng)符合下列規(guī)定：a）當(dāng)直接從高處傾卸時(shí)，高度不應(yīng)超過(guò)2米；b）當(dāng)高度超過(guò)2米時(shí)，應(yīng)通過(guò)串筒，溜管等設(shè)施；c）在串筒出料口下面，混凝土堆積高度不宜超過(guò)1米，即時(shí)攤平，分層振搗。（4）混凝土應(yīng)按規(guī)定厚度，順序和方向分層澆筑，必須在下層混凝土初凝前澆筑完畢上層混凝土。如因故停歇，時(shí)間超過(guò)初凝時(shí)間時(shí)，倉(cāng)面混凝土應(yīng)按工作縫處理。混凝土分層澆筑厚度不宜超過(guò)0.5（5）澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)采用振動(dòng)器振實(shí)：（1）使用插入式振動(dòng)器時(shí)，移動(dòng)間距不應(yīng)超過(guò)振動(dòng)器作用半徑的1.5倍，與側(cè)模應(yīng)保持5-10cm距離，應(yīng)避開(kāi)預(yù)埋件或監(jiān)控元件10-15cm，應(yīng)插入下層混凝土5-10cm；（2）對(duì)每一部位混凝土必須振動(dòng)到密實(shí)為止，密實(shí)的標(biāo)志是：混凝土停止下沉，不再冒氣泡，表面呈平坦、泛漿。（6）在澆筑混凝土過(guò)程中，必須及時(shí)清除倉(cāng)面積水。（7）嚴(yán)格按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-89）要求進(jìn)行各層間和各塊間水平和垂直施工縫處理。6.4混凝土澆筑溫度的控制混凝土出拌和機(jī)后，經(jīng)運(yùn)輸、平倉(cāng)、振搗諸過(guò)程后的溫度為澆筑溫度，控制在30℃必須嚴(yán)格控制混凝土原材料的溫度；其中水泥的溫度不得高于50℃，否則必須要求水泥廠(chǎng)家在水泥出廠(chǎng)前放置一段時(shí)間或采取其它降溫措施；砂、石料要采取遮陽(yáng)措施，防止太陽(yáng)直曬；石子溫度不超過(guò)30℃，砂溫度不超過(guò)32℃，粉煤灰溫度不超過(guò)356.5保溫及養(yǎng)護(hù)各層混凝土澆筑完之后立即用濕麻袋覆蓋混凝土表面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，一方面避免塑性收縮裂縫的出現(xiàn)，另一方面起到保溫的作用；上層混凝土頂面待混凝土終凝后應(yīng)進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù)，蓄水深度10-20cm。當(dāng)遇到寒潮時(shí)，混凝土各面應(yīng)進(jìn)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(dāng)推遲混凝土的拆模時(shí)間，拆模后涂刷養(yǎng)護(hù)液并及時(shí)保溫覆蓋，以滿(mǎn)足內(nèi)表溫差要求，且拆模時(shí)間應(yīng)選擇一天中較高溫度的時(shí)刻。待混凝土澆筑到一定的高程后，周邊經(jīng)檢查認(rèn)可及時(shí)回填。6.6混凝土內(nèi)部必須布設(shè)冷卻水管及其要求在錨塊和鞍部頂層混凝土中布置冷卻水管。冷卻水管采用25×1.2mm的輸水黑鐵管，（1）錨塊頂層混凝土冷卻水管布置圖4-6東、西錨碇錨塊頂層大體積混凝土冷卻水管布置示意圖東、西兩錨碇錨塊頂層大體積混凝土每層均布置2層冷卻水管，分別位于距每層頂面和底面50cm處，冷卻水管水平間距1m。。（2）鞍部頂層混凝土冷卻水管布置圖4-7東、西錨碇鞍部頂層大體積混凝土冷卻水管布置示意圖東、西兩錨碇鞍部頂層大體積混凝土每層均布置2層冷卻水管，分別位于距每層頂面和底面50cm處，冷卻水管水平間距1m。7錨碇溫控施工的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)為做到信息化溫控施工，出現(xiàn)異常情況及時(shí)調(diào)整溫控措施，在混凝土內(nèi)部布設(shè)溫度測(cè)點(diǎn)，它是溫控工作的重要一環(huán)。（1）混凝土溫度測(cè)試根據(jù)錨錠結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和溫度場(chǎng)計(jì)算成果，擬在各層埋設(shè)溫度傳感器，除東、西錨碇錨塊第1層混凝土之外，各層均布置一層測(cè)溫點(diǎn)，位于每層豎向中心平面上，東、西錨碇錨塊第1層混凝土布置兩層測(cè)溫點(diǎn)，分別位于距該層底面和頂面0.5m處。并同時(shí)檢測(cè)大氣溫度，混凝土澆筑溫度，以及冷卻水溫度。各層混凝土溫度測(cè)點(diǎn)平面布置圖分別見(jiàn)圖7-1~圖7-14所示：圖7-1東、西錨碇錨塊Ae1下層、Aw1下層溫度測(cè)點(diǎn)平面布置圖圖7-2東、西錨碇錨塊Ae1上層、Ae2~Ae3、Aw1上層測(cè)溫點(diǎn)布置圖7-3東、西錨碇錨塊Ae4~Ae7、Ae9~Ae13下層、Aw2~Aw11各層測(cè)溫點(diǎn)布置圖7-4東錨碇錨塊Ae8測(cè)溫點(diǎn)布置圖7-5東錨碇錨塊Ae13上層測(cè)溫點(diǎn)布置圖7-6東、西錨碇錨塊Be1~Be7、Bw1~Bw6層測(cè)溫點(diǎn)布置圖7-7東、西錨碇錨塊Be8~Be12、Bw7~Bw10層測(cè)溫點(diǎn)布置圖7-8東、西錨碇錨塊Be13、Bw11層測(cè)溫點(diǎn)布置溫度傳感器為PN結(jié)溫度傳感器，溫度檢測(cè)儀采用PN-4C型數(shù)字多路自動(dòng)巡回檢測(cè)控制儀。溫度傳感器主要技術(shù)性能：測(cè)溫范圍-50℃~+150℃；工作誤差+0.5℃；分辨率0.1℃；平均靈敏度-2.1（mv/℃（2）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試要求在混凝土澆筑前完成傳感器的埋設(shè)及保護(hù)工作，并將電纜接至測(cè)試房，保護(hù)材料主要為角鋼和塑料泡沫。各項(xiàng)測(cè)試應(yīng)在混凝土澆筑后立即進(jìn)行，連續(xù)不斷?；炷恋臏囟葴y(cè)試，峰值以前每2小時(shí)觀(guān)測(cè)一次，峰值出現(xiàn)后，每4小時(shí)觀(guān)測(cè)一次，持續(xù)5天，轉(zhuǎn)入每天測(cè)2次，直至基本穩(wěn)定。每次檢測(cè)完后及時(shí)填寫(xiě)混凝土測(cè)溫記錄表。8溫控