大体积砼温控技术在黄河大桥承台施工中的应用 8页

大体积砼温控技术在黄河大桥承台施工中的应用第三工程公司1需要采取的措施：大体积混凝土施工的关键是如何防止混凝土产生裂缝，引起裂缝的原因是多方面的，但主要原因是混凝土的水化热造成内外温差过大，使混凝土内部和外部的应力、应变不一致，当应力超过了混凝土极限抗拉强度，就产生裂缝。为防止该工程大体积混凝土产生裂缝，应采取以下措施：1.1控制原材料质量，优化配合比：（1）为了减少水泥用量，降低混凝土浇筑块体的温度升高，采用降低水泥用量的方法来降低混凝土的绝对温升值，可以使混凝土浇筑后的内外温差和降温速度控制的难度降低，也可降低保温养护的费用，这是大体积混凝土配合比选择的特殊性。强度等级在C20～C35的范围内选用，水泥用量最好不超过380kg／m。（2）应优先采用水化热低的矿渣水泥配制大体积混凝土。所用的水泥应进行水化热测定，水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热试验方法(直接法)》测定，要求配制混凝土所用水泥7d的水化热不大于250tO／kg。（3）采用5～40mm颗粒级配的石子，控制含泥量小于1．5％。（4）采用中、粗砂，控制含泥量小于1.5％。（5）掺合料及外加剂的使用。国内当前用的掺合料主要是粉煤灰，可以提高混凝土的和易性。大大改善混凝土工作性能和可靠性，同时可代替水泥，降低水化热。掺加量为水泥用量的15％，降低水化热15％左右。外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂。混凝土中掺入水泥重量0．25％的木钙减水剂，不仅使混凝土工作性能有了明显的改善，同时又减少10％拌和用水，节约10％左右的水泥，从而降低了水化热。一般泵送混凝土为了延缓凝结时间，要加缓凝剂，反之凝结时间过早，将影响混凝土浇筑面的粘结，易出现层间缝隙，使混凝土防水、抗裂和整体强度下降。为了防止混凝土的初始裂缝，宦加膨胀剂。国内常用的膨胀剂有UEA，EAS、特密斯等型号。1.2降低混凝土的入模温度:考虑到秋冬季平均气温为15℃以下，设定在混凝土浇筑过程中，室外平均温度为20℃，我们将混凝土入模温度控制在25℃以下即入模温度为17℃。111243111 1.3采取二次分层、循序渐进的浇筑方法：混凝土斜面分层浇筑示意图混凝土分层厚度500mm，混凝土浇筑从远离输送泵的一端开始，逐步向泵跟前推进。做到下层混凝土初凝前，浇筑覆盖上层混凝土。为防止接茬出现冷缝，在混凝土中加缓凝剂，使混凝土初凝时间控制在7~8小时内。混凝土需要缓凝时间计算混凝土浇筑时间按下式计算t1=2Hhb/(q×i)式中Ｈ—底板厚度，取最大厚度2.25m;h—分层浇筑厚度，取0.5m;b—浇筑宽度，取13.4m;q—每台泵每小时浇筑混凝土量，取50m3;i—混凝土自然流动坡度，取0.12,t1=2×2.25×0.5×13.4/(30×0.12)=8.3小时混凝土运输时间：t2=0.15小时混凝土缓凝时间：t=t1+t2=8.3+0.15=8.45小时1.4振捣方法：每台输送泵出料口工作面布置3台插入式振捣器，1台布置在斜坡上部，1台布置在斜坡中部，1台布置在斜坡下部，按下、中、上的次序振捣，在振捣上一层混凝土时，将振动棒插入下层混凝土5cm深振捣。混凝土表面在初凝前用平板振动器进行二次振捣，然后再抹平压实，抹压不得少于三遍。1.5加强混凝土保温养护：根据计算需要，采用蓄水养护法时，蓄水水深度为95mm；采用草袋养护时，草袋子铺盖厚度为20mm；采用泡沫塑料养护时，铺盖厚度为6mm。111243111 加强测温控制，按照技术交底画出的测温点平面布置图进行测温，用直径为40mm的脚手架管留设测温孔，按规范要求进行测温记录。根据测温记录，如发现内外温差接近25℃时，采取加快循环水速度或采取增加保温材料厚度的措施，使内外温差不超过25℃。大体积混凝土浇筑后，必须进行监测，专人检测表面温度与结构中心温度，测温时间不小于14d，前7d每隔4h测温一次，后7d每隔8h测温一次，测温过程中如发现混凝土内部温度与外部温度温差在大于25℃时，要采取有效措施，如覆盖保温等，当混凝土内部温度与外部温度温差少于25℃时，可停止测温及保温工作。如测温结果与标准差较大，应继续测温监控。温度监控时用电子温度计，可随时观测温度读数。测温记录表由专职测温员填写，测温记录必须真实、准确、完整，字迹工整，不得涂改。测温员必须经过培训，了解混凝土的性质、测温要求，对现场覆盖不严、温差过大、混凝土温度过高或过低等不正常现象要有很灵敏的反应，并及时向经理部有关人员和技术负责人反映实际情况。每次测完温，要立即把签字完整的测温记录表报技术负责人和项目现场管理人员审核，审核后在技术部归档，在夜间测温的交项目部值班人员。2温控标准：根据本工程的实际情况，控制如下温控标准：◆混凝土夏季最高浇筑温度≤30℃；◆混凝土最大水化热温升：承台C30混凝土≤29℃；◆最大内表温差及相邻块温差：承台≤25℃；◆冬季混凝土表面温度与气温之差≥20℃，混凝土表面养护水温度与混凝土表面温度之差≤15℃；允许混凝土最大降温速率≤2.0℃／d。3混凝土的浇筑方法:可用分层连续浇筑或推移式连续浇筑，不得留施工缝，并应符合下列规定：（1）混凝土的摊铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定，当采用泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不大于600mm；当采用非泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不大于400mm。（2）分层连续浇筑或推移式连续浇筑，其层间的间隔时间应尽量缩短在8小时内，必须在前层混凝土初凝之前，将其次层混凝土浇筑完毕。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间。层面应按施工缝处理。4测温点布置和测温：4.1测温点布置：111243111 大体积混凝土浇筑块体温度监测点的布置，以能真实反映出混凝土块体的内外温差、降温速度及环境温度为原则，一般可按下列方式布置：（1）温度监测的布置范围以所选混凝土浇筑块体平面图对称轴线的半条轴线为测温区(对长方体可取较短的对称轴线)，在测温区内温度测点呈平面布置；（2）在测温区内，温度监测的位置可根据混凝土浇筑块体内温度场的分布情况及温控的要求确定；（3）在基础平面半条对称轴线上，温度监测点的点位宜不少于4处，沿混凝土浇筑块体厚度方向，每一点位的测点数量，宜不少于5点，为真实有效的反映内外温差，固故温点设13个；（4）混凝土浇筑块体底表面的温度，应以混凝土浇筑块体底表面以上50ram处的温度为准；测温点布设在工程施工中具体布置。4.2测温：根据“混凝土结构工程施工及验收规范”GB50204-92第4.5.2要求：对大体积混凝土的养护，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温差控制在设计要求的范围内，当设计无具体要求时，温差不宜超过25℃。即当混凝土中心温度达到最高时与混凝土表面温度之差不宜大于25℃。当混凝土中心温度逐渐下降，至中心温度与大气温度之差小于25℃时，停止测温。（1）测温头子在混凝土浇筑过程中按测温点预定的位置埋入混凝土中，留出电线头，以便读数。（2）每天测温要有记录，测温记录的内容包括测孔号、中心温度、表面温度、环境温度、测温时间、记录人等。（3）每次测温后，应立即记录、整理、算出混凝土内部与表面温度差值，提供给技术负责人，以便指导工作；（4）测温时间要求：a.开始测温至最高温度，每二小时测温一次。111243111 b.中心温度开始下降后，每四小时测温一次。c.中心温度下降24小时后，加长测温间隔时间。d.至中心温度与大气温度之差小于25℃时，停止测温。预计在第三天前后混凝土中的温度升至最高温度，之后混凝土中的逐渐下降。待温度稳定下降24小时，将加大测温时间间隔，但保温养护并未结束，保温养护层不能拆除，测温头子电线施工现场人员要妥善保护，保温养护具体结束时间根据实测温度由试验人员与技术负责人一起决定。38#墩右幅承台温控表表1温差℃天数项目12345678915212730前819182424242527212014102后102520262626242625211794左41922161627262621202153右72522272727262624211641进水管温度10203029302522181511854出水管温度1640524449393528252010425混凝土入模温度的控制：降低混凝土的入模温度对控制混凝土裂缝非常重要。相同混凝土，入模温度高的温升值要比入模温度低的大许多。混凝土的入模温度应视气温而调整。在炎热气候下不应超过30℃，冬季不应低于5℃。在混凝土浇筑之前，通过测量水泥、粉煤灰、砂、石、水的温度，可以估算浇筑温度。若浇筑温度不在控制要求内，则应采取相应措施。1、夏季降低混凝土入仓温度的措施有：a.水泥使用前应充分冷却，确保施工时水泥温度≤50℃。b.搭设遮阳棚，堆高骨料、底层取料、用水喷淋骨料。c.避免模板和新浇筑混凝土受阳光直射，入模前的模板与钢筋温度以及附近的局部气温不超过40℃。为此，应合理安排工期，尽量采用夜间浇筑。d.当浇筑温度超过30℃，应采用拌和水加冰措施。e.当气温高于入仓温度时，应加快运输和入仓速度，减少混凝土在运输和浇筑过程中的温度回升。混凝土输送管外用草袋遮阳，并经常洒水。f.混凝土升温阶段，为降低最高温升，应对模板及混凝土表面进行冷却，如洒水降温、避免暴晒等。g经拌和站后混凝土的入模温度为17℃，满足施工要求。2、冬季施工:如日平均气温低于5℃111243111 时，为防止混凝土受冻，可采取拌和水加热及运输过程的保温等措施。6内外温差控制：冷却水管的布置6.1冷却水管使用及其温差控制：6.1.1冷却水管的安全：冷却水采用井水，冷却水管使用前进行压水试验，防止管道漏水、阻水；6.1.2冷却水管降温控制标准：（1）为确保大体积混凝土内部通水冷却效果，冷却水通水流量应达到32－40L/min，且应控制冷却水流向及流程，本方案设计三层独立的循环管，待温度趋向降温阶段时，三层独立的管路连为一体形成一个循环水路，使冷却水从砼高温区域流向低温区域，这样既达到降温的效果又节约成本；（2）为确保大体积混凝土内部冷却均匀，冷却水管进出水温差小于5℃。（3）混凝土浇筑到各层冷却水管标高后开始通水，各层混凝土峰值过后，降温速率超过2℃／d时停止通水。为防止上层混凝土浇筑后下层混凝土温度的回升，采取二次通水冷却，通水时间根据测温结果确定。（4）控制进出水温度，夏季进水温度不宜超过25℃，可选取地下水或水库深层水；冬季不应低于10℃，可与冷却水出水混合提高温度。为保证冷却水的初期降温效果，根据测温情况，优化冷却水管的管路布置，合理选择水泵，并配备检修人员，以保证冷却系统正常工作，如温差达到临界值25℃111243111 时，可换用水车泵加压通水，加速循环速度，从而降低内外温差。6.2砼表面保温和降温：对于大体积混凝土，由于水化放热会使温度持续升高，在升温的一段时间内应加强散热，如模板洒水降温等。当混凝土处于降温阶段则要保温覆盖以降低降温速率。混凝土在降温阶段如气温较低或突遇寒潮，内表温差大于25℃或气温低于混凝土表面温度超过20℃，必须对大体积混凝土进行保温养护。做法如下：混凝土侧面采用吊挂草帘子（土工布）外包一层彩条布保温。必要时塔设保温棚，用碘钨灯照射混凝土表面并洒热水养护。混凝土的拆模时间不仅要考虑混凝土强度，还要考虑混凝土的温度和内外温差，以免突然接触空气时降温过快而开裂。冬季应延长拆模时间不少于一周，且拆模时间应选择一天中温度较高时段，拆模后应及时覆盖保温。在升温阶段我部采取在内部加速降温、外部加强保温的方法来控制温差，在降温阶段我部是循序渐进的将循环水降温降温，结合外部保温把内外温差控制在20℃左右，以致停止养护。7混凝土养护：混凝土养护包括湿度和温度两个方面。结构表层混凝土的抗裂性和耐久性在很大程度上取决于施工养护过程中的温度和湿度养护。因为水泥只有水化到一定程度才能形成有利于混凝土强度和耐久性的微结构。目前工程界普遍存在的问题是湿养护不足，对混凝土质量影响很大。湿养护时间应视混凝土材料的不同组成和具体环境条件而定。对于低水胶比又掺用掺和料的混凝土，潮湿养护尤其重要。不同混凝土养护的最低期限见表一。本工程可采用冷却水管出水养护，既能达到保温、保湿养护的效果，又可以减少水资源的浪费。夏季或气温较高时，混凝土表面应加强潮湿养护，在条件允许的情况下尽可能采用表面蓄水，防止混凝土出现干缩裂缝。当气温急剧下降或气温低于5℃时，应洒热水养护或采用塑料薄膜养护。湿养护的同时，还要控制混凝土的温度变化。根据季节不同采取保温和散热的综合措施，保证混凝土内表温差及气温与混凝土表面的温差在控制范围内。不同混凝土温养护的最低期限表2混凝土类型水胶比大气湿度（50％30%）≥0.455℃14天5℃21天10℃10天10℃14天≥20℃7天≥20℃7天≤0.455℃10天5℃14天10℃7天10℃10天≥20℃5天≥20℃7天≥0.455℃10天5℃14天111243111 胶凝材料主要为硅酸盐或普通硅酸盐水泥10℃7天10℃10天≥20℃5天≥20℃7天≤0.455℃℃7天5℃10天10℃5天10℃7天≥20℃3天≥20℃5天注：当有实测混凝土表面温度数据时，表中气温用实测表面温度代替。为确保大体积混凝土施工质量，提高混凝土的均匀性和抗裂能力，必须加强对每一环节的施工控制，混凝土施工严格按照《公路桥涵施工技术规范》（JTJ04189）执行，并特别注意以下方面：1、混凝土搅拌配料前，计量部门要对各种衡器进行计量标定，称料误差符合规范要求，严格按确定的配合比拌制。2、混凝土按规定厚度、顺序和方向分层浇筑，在下层混凝土初凝前浇筑完上层混凝土，混凝土分层布料厚度不超过30cm。3、严格按规范要求进行各层间和各块间水平和垂直施工缝处理，及时的控制浇筑时间，在初凝前进行下一层浇筑，以免施工缝的出现。8结束语通过大量的工作对大体积混凝土的施工过程温度控制将取到实质的成果，但是现场温控仍然是不可缺少的重要环节。为检验施工质量和温控效果，掌握温控信息，以便及时调整和改进温控措施，做到信息化施工，需对混凝土进行温度及应变进行监测。因为大体积混凝土的温度、应力发展及防裂是一个十分复杂的问题，外界温度、湿度、施工条件、原材料变化等都会引起温度、应力的变化，只有通过温控及应力监测，才能更准确地了解结构的质量与抗裂安全状况。111243111