沪蓉西清江大桥承台温控技术 -.docVIP

沪蓉西清江大桥主墩承台 大体积混凝土配合比设计及温度控制技术 王小东 摘 要 本文以沪蓉西清江大桥主墩承台大体积混凝土为背景。就大体积承台混凝土施工的温度控制和施工工艺进行论述，并提出了大体积混凝土施工工艺及温度控制措施。 关键词 沪蓉西清江大桥 大体积承台 配合比设计 温度控制 1.概述 沪蓉西高速公路恩利段（恩施～利川）第二合同段清江大桥处于恩施市境内，桥梁跨越清江，桥型结构为主跨220米的独塔PC斜拉桥，其跨径布置为（40米＋40米＋70米）＋220米，全桥长380.4米，桥梁总体结构为塔（墩）梁固结体系、主梁与其他墩台之间设支座连接。 清江大桥主墩承台为普通钢筋混凝土矩形实体结构，长×宽×高分别为41.3m×24.9m×6.0m，混凝土标号为C30，方量约为6170m3，承台基础为24根Φ3.0m的灌注桩，桩基为C30混凝土。 清江大桥主墩承台属于大体积混凝土。大体积混凝土由于水泥水化过程中产生的水化热，浇筑后初期混凝土内部温度急剧上升引起混凝土膨胀变形，此时混凝土弹性模量很小，升温引起受基础约束的膨胀变形产生的压应力很小，但在日后温度逐渐降低混凝土收缩变形时，弹性模量比较大降温引起受基础约束的变形会产生相当大的拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生温度裂缝，对混凝土结构产生不同程度的危害。此外，在混凝土内部温度较高时，外部环境温度较低或气温骤降期间，内外温差过大在混凝土表面也会产生较大的拉应力而出现表面裂缝。 根据施工工期安排及现场施工进度，承台混凝图施工在10月份进行，为保证砼施工质量，防止产生温度裂纹，拟分两次浇注施工，每一次浇注高度均为3.0m。 据此，我们从优化混凝土配合比设计、通过热工计算，埋置冷却管，加强内蓄外覆等措施进行控制，效果良好。，承台混凝土施工第一次2006年10月7日至10日结束，第二次2006年10月18日至21日进行。 2.施工工艺设计 大体积混凝土施工工艺设计主要是对大体积混凝土的施工过程做出规范，其依据是: （1）《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000第2.1.10条，大体积混凝土的定义：混凝土结构实体最小尺寸等于或大于1m，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。 （2）参照《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》JGJ6-99第6.7条要求：施工中应对大体积混凝土进行测温工作，指导混凝土养护等。 （3）混凝土随着温度的变化而发生膨胀或收缩现象，称为温度变形。这种温度变形，在施工阶段正处于剧烈变化状态；在使用阶段也长期存在。由于建筑工程的大体积混凝土，一般都处于室内或埋入地下，在使用阶段受外界气温变化影响不大，因此由温度变形而引起的开裂现象较少。但在施工阶段，情况则不一样。一方面，混凝土在硬化期间，水泥会放出大量的水化热，内部温度不断上升，由于混凝土内部最高温度与外界气温相差悬殊，温度梯度很陡，因温度变化而引起的体积膨胀，在结构物表面产生巨大的应力。另一方面，在后期降温过程中，体积随之收缩，由于受到基础或已浇筑的老混凝土的约束，在混凝土内部引起拉应力。当这些拉应力超过混凝土的抗裂能力时，即开始出现裂缝。所以大体积混凝土在施工阶段，必须解决好温度变形而引起的混凝土开裂问题（即早期开裂）。 选择一种能够保证混凝土质量及控制混凝土裂纹的措施，包括合理选择原材料，混凝土浇注时间，分层分块，凿毛及养护，浇注过程等。 2.1混凝土配合比设计技术 采用水化热较低的水泥，减少混凝土在凝结过程中产生的水化热，利用“双掺”技术掺加粉煤灰和外加剂，由于水泥用量直接影响水化热的大小，也直接影响着混凝土温升的速度，在保证混凝土强度的前提下，尽可能降低水泥用量。故选用合适的配合比就非常重要，该承台设计强度为30Mpa，但施工难度大，承台平面面积较大（41.3×24.9=1028.37㎡）,混凝土运输困难，混凝土拌合站离施工现场远，由罐车从山顶运至山脚施工点，混凝土泵送完成浇注程序，因此对混凝土和易性、坍落度损失和初凝时间有较高要求。 2.1.1“双掺”技术 “双掺”技术是指在混凝土中掺入粉煤灰及外加剂，优质的粉煤灰具有颗粒小、需水量小、含有害物质（SO3、MgO）少的特点，是混凝土理想的活性材料。 粉煤灰在混凝土中能产生三个效应，即型态效应、活性效应、和微集料效应，这三个效应互为联系、互为补充。对改善混凝土的性能十分有利，特别是对大体积混凝土，粉煤灰取代了部分水泥，使混凝土的水化热有所降低，可以有效的防止温度偏高产生混凝土裂纹。 在掺粉煤灰的同时，混凝土的胶体增加了，故必须使用外加剂作为相应的措施，以减少水泥的用量，保证混凝土的强度，同时外加剂可以创造碱性环境，使粉煤灰的活性得到充分发挥，