大體積承臺(tái)砼施工溫控技術(shù)應(yīng)用及效果分析

1、<p>　　大體積承臺(tái)砼施工溫控技術(shù)應(yīng)用及效果分析</p><p>　　摘要：文章結(jié)合中南鐵路通道一分部屈產(chǎn)河特大橋施工實(shí)例，系統(tǒng)介紹了大體積承臺(tái)砼施工溫控技術(shù)，并重點(diǎn)闡述了配比優(yōu)化、應(yīng)力驗(yàn)算、冷卻系統(tǒng)、降溫措施、溫度量測(cè)以及砼養(yǎng)護(hù)等內(nèi)容，同時(shí)對(duì)應(yīng)用效果進(jìn)行了技術(shù)分析，對(duì)同類(lèi)型大體積砼施工具有一定的借鑒意義。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：大體積砼 溫控 冷卻 養(yǎng)護(hù) 分析 <

2、;/p><p><b>　　1 概述 </b></p><p>　　大體積砼具有結(jié)構(gòu)厚、體積大、鋼筋密、砼用量多、施工時(shí)間長(zhǎng)、水化熱量大、技術(shù)要求高等特點(diǎn)。除了必須滿(mǎn)足強(qiáng)度、剛度、整體性和耐久性要求以外還必須控制溫度變形裂縫的開(kāi)展，以免影響砼構(gòu)件的整體受力性能。目前在國(guó)內(nèi)橋梁施工中，特別是鐵路橋梁，大體積承臺(tái)砼更是屢見(jiàn)不鮮，其施工質(zhì)量的好壞直接影響到橋梁的使用功能和壽命，

3、需要重點(diǎn)予以關(guān)注。 </p><p><b>　　2 工程概況 </b></p><p>　　中南鐵路通道屈產(chǎn)河特大橋全長(zhǎng)1307m，橋梁位于山西省石樓縣境內(nèi)，由中鐵十七局第四工程有限公司承建施工，橋梁承臺(tái)最大平面尺寸29.2m×19.7m，厚度分別為4m、3.5m、3m、2.5m、2m不等，單承臺(tái)最大砼量為2300m3，設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C40。在前期施工中，

4、由于降溫措施采取不當(dāng)，個(gè)別承臺(tái)出現(xiàn)了明顯的溫度裂縫，影響了工程質(zhì)量。為有效解決溫度裂縫問(wèn)題，四公司安質(zhì)部聯(lián)合項(xiàng)目技術(shù)人員，對(duì)大體積承臺(tái)砼施工降溫技術(shù)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用和積極探索。 </p><p><b>　　3 總體思路 </b></p><p>　　由于形成溫度裂縫的主要原因是水泥水化過(guò)大，導(dǎo)致砼表面溫度應(yīng)力超過(guò)其最大抗拉強(qiáng)度。因此，在施工前進(jìn)行充分的準(zhǔn)備，在施工過(guò)程

5、中嚴(yán)格按照規(guī)范操作，在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中合理采取降溫措施，有效控制砼內(nèi)外溫差，確保砼溫度應(yīng)力在允許范圍內(nèi)，是實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量目標(biāo)的關(guān)鍵。 </p><p><b>　　4 溫控實(shí)例 </b></p><p>　　4.1 配合比優(yōu)化 </p><p>　　優(yōu)選原材料，同時(shí)通過(guò)調(diào)整相關(guān)參數(shù)進(jìn)行試配，選擇物理力學(xué)性能、施工性能及耐久性能最佳的配合比。 </

6、p><p>　?、龠M(jìn)行水泥水化熱測(cè)定試驗(yàn)，本工程水泥水化熱實(shí)測(cè)值為377J/kg。 </p><p>　?、诖止橇线x用級(jí)配良好的碎石，細(xì)骨料選用天然砂，含泥量均不大于1%。 </p><p>　?、鄄捎谩半p摻技術(shù)”，即同時(shí)摻加粉煤灰和高效減水劑，降低單位砼水泥用量并延緩溫升峰值出現(xiàn)時(shí)間。 </p><p>　?、茉诒ＷC砼強(qiáng)度和工藝特性的基礎(chǔ)上，盡

7、量減少水泥用量。最終選定的理論配合比為――水泥：摻和料1：細(xì)骨料：粗骨料1：粗骨料2：水：外加劑=1：0.43：2.28：0.75：2.98：0.51：0.016。 </p><p><b>　　4.2 應(yīng)力驗(yàn)算 </b></p><p>　　4.3 冷卻管及測(cè)溫元件安裝 </p><p>　　4.3.1 冷卻水管的布置 </p>

8、<p>　　冷卻管采用直徑Φ42mm壁厚2mm的鋼管，其接口采用90°鋼彎管，在垂直范圍內(nèi)設(shè)兩層，上層距頂面130cm，底層距頂面270cm，距承臺(tái)邊100cm。冷卻水管各段配好彎頭和套管，水管網(wǎng)沿豎向設(shè)置在承臺(tái)中央，水管間距為120cm，進(jìn)、出口引出承臺(tái)砼面1m以上，出水口有調(diào)節(jié)流量的水閥和測(cè)流量設(shè)備，冷卻水管接頭采用軟管接頭。冷卻水管網(wǎng)按照冷卻水由熱中心區(qū)流向邊緣區(qū)的原則分層分區(qū)布置，進(jìn)水管口設(shè)在靠近砼中心處，

9、出水口設(shè)在砼邊緣區(qū)，每層進(jìn)、出水口錯(cuò)開(kāi)布置（見(jiàn)圖1）。另外，在承臺(tái)一側(cè)高處放置3m×3m×2m的水箱，在另一側(cè)挖集水坑，配抽水泵，用于冷卻水的循環(huán)利用，承臺(tái)澆筑前先通水循環(huán)，以免阻塞影響冷卻效果，冷卻時(shí)間為15d。 </p><p>　　4.3.2 測(cè)溫元件的布置 </p><p>　　測(cè)溫元件在鋼筋及冷卻管安裝完畢后固定在設(shè)計(jì)位置，將導(dǎo)線(xiàn)沿鋼筋引出承臺(tái)頂面一定高度，測(cè)

10、溫線(xiàn)布置應(yīng)具有代表性。測(cè)點(diǎn)沿澆筑結(jié)構(gòu)高度布置在底部、中部及表面，平面上布置在邊緣及中間，以此進(jìn)行砼內(nèi)部不同深度和表面溫度的測(cè)量。該承臺(tái)共布設(shè)了12個(gè)測(cè)點(diǎn)，以便更好地掌握砼表面和內(nèi)部實(shí)際溫度，測(cè)溫元件不得同鋼筋直接接觸，并需進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)對(duì)引出的導(dǎo)線(xiàn)逐一編號(hào)，便于溫度監(jiān)測(cè)。 </p><p><b>　　4.4 機(jī)具降溫 </b></p><p>　　砼的入模溫度不宜高

11、于氣溫且不宜超過(guò)30℃。砼攪拌站需采取如下措施：砼罐車(chē)淋水；拌合前要用冷水沖洗配料機(jī)和攪拌機(jī)，輸送前沖洗輸送泵，輸送時(shí)要用草袋覆蓋泵管，防止日照高溫。 </p><p>　　4.5 混凝土的澆筑 </p><p>　　2011年6月26日8：30屈產(chǎn)河特大橋6#承臺(tái)砼開(kāi)始灌注，入模溫度22.5℃，砼坍落度160 mm，含氣量3.3，泌水率16；27日5：00澆筑結(jié)束，澆筑時(shí)間20.5h。施

12、工配合比――水泥：摻和料：細(xì)骨料：粗骨料1：粗骨料2：水：外加劑=1：0.43：2.31：0.75：2.99：0.47：0.019。砼澆筑采用分層連續(xù)澆筑，一是可利用砼層面散熱，二是便于振搗，分層厚度為30cm。振搗砼時(shí)采用二次振搗法，嚴(yán)格控制振動(dòng)棒的振搗范圍，以便保持砼良好的接搓，提高密實(shí)度，防止超搗或欠搗。砼施工完畢后，在初凝之前對(duì)砼表面進(jìn)行抹面收漿，以清除砼表面產(chǎn)生的塑性裂縫。 </p><p>　　4.6

13、 混凝土測(cè)溫 </p><p>　　砼澆筑8h后開(kāi)始測(cè)溫，砼溫度上升階段：1次/2h，砼溫度下降階段：1次/4h，待砼內(nèi)部溫度與大氣溫度溫差降至25℃以下時(shí)，停止測(cè)溫。根據(jù)測(cè)溫結(jié)果指導(dǎo)冷卻系統(tǒng)工作及養(yǎng)護(hù)工作，確保砼中心溫度與表面溫度溫差不超過(guò)規(guī)范規(guī)定的25℃，其中砼表面溫度以砼外表以?xún)?nèi)150mm處的溫度為準(zhǔn)。 </p><p><b>　　4.7 養(yǎng)護(hù)調(diào)節(jié) </b>&

14、lt;/p><p>　　①砼在澆筑完畢后12h內(nèi)覆蓋和養(yǎng)護(hù)，提高早期強(qiáng)度，確保砼內(nèi)外溫差不超過(guò)25℃。 </p><p>　　②砼養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14d。 </p><p>　?、蹪菜螖?shù)以保持砼在整個(gè)養(yǎng)護(hù)期間內(nèi)處于濕潤(rùn)狀態(tài)為宜，當(dāng)氣溫在20℃左右時(shí)每天澆水2～4次，氣候干燥時(shí)，澆水次數(shù)適當(dāng)增加。 </p><p>　?、艽竺娣e結(jié)構(gòu)采取四周砌磚蓄

15、水養(yǎng)護(hù)。 </p><p>　?、菽媸諠{后，表面上加蓋草簾進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)，防止砼表面干裂，延緩降溫速率。 </p><p>　　⑥按照測(cè)溫結(jié)果調(diào)節(jié)冷卻管通水量的大小，當(dāng)砼內(nèi)外溫差過(guò)大時(shí)，可將出口溫水覆蓋砼表面，提高砼表面溫度。 </p><p><b>　　5 結(jié)論與建議 </b></p><p>　　①摻入適量的粉

16、煤灰及各種外加劑有效降低了砼的水化熱，減緩了反應(yīng)速度，為控制大體積砼溫度裂縫提供了有利條件。 </p><p>　　②采用內(nèi)散外蓄綜合養(yǎng)護(hù)措施，可有效降低砼的溫升值，且可大大縮短養(yǎng)護(hù)周期，對(duì)于大體積砼施工尤其適用。 </p><p>　?、鄞篌w積砼施工，冷卻水管布置層數(shù)和間距可先由試驗(yàn)調(diào)節(jié)確定，也可根據(jù)管的直徑、導(dǎo)熱效果來(lái)確定管的水平和垂直間距。 </p><p>

17、　?、軓氖┕み^(guò)程和結(jié)果來(lái)看，通過(guò)優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)、安裝冷卻系統(tǒng)、規(guī)范施工操作、做好溫度監(jiān)測(cè)以及加強(qiáng)砼養(yǎng)護(hù)，可以有效減少橋梁承臺(tái)大體積砼溫度裂縫的產(chǎn)生，達(dá)到良好的自防水抗?jié)B效果。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]周水興，何兆益，鄒毅松.路橋施工計(jì)算手冊(cè)[M].北京：人民交通出版社，2001：285-289. </p>

18、;<p>　　[2]董國(guó)楨.大體積砼溫度裂縫分析及控制技[J].公路交通科技，2010（3）：113-115. </p><p>　　[3]劉萬(wàn)林.武廣客專(zhuān)橋梁承臺(tái)大體積砼施工技術(shù)[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2007（10）. </p><p><b>　　作者簡(jiǎn)介： </b></p><p>　　陳耀華（1979-），男，工程師，畢業(yè)