雙洎河支渡槽承臺大體積混凝土專項施工方案(7頁).doc
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2022-07-22
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1、目 錄1 概況 12 編制依據 13溫度及應力分析 23.1混凝土配合比 23.2 混凝土內部理想溫升值 23.3 混凝土的溫度應力 24施工時溫控措施 34.1混凝土原材料質量控制 34.2 優化混凝土配合比,降低水化熱溫升 34.3混凝土澆筑溫度的控制 34.4施工方法 44.5內表溫差控制 44.6養護 4雙洎河支渡槽承臺大體積混凝土專項施工方案1 概況雙洎河支渡槽位于河南省新鄭市城郊鄉蘭莊村東南,設計樁號為SH(3)127+343.9SH(3)127+668.9,總長為325m,其中進口段:漸變段長50m、連接段長20m、檢修閘長15m,槽身段長150m,出口段:檢修閘長15m、連接段2、長20m、漸變段長55m。槽身采用預應力鋼筋混凝土矩形槽結構,橫向布置為雙聯輸水型式,每聯兩槽,共4槽。下部結構1#、6#槽臺為通天柱,2#5#槽墩下部承臺共計8個,承臺尺寸22.012.53.0m,澆筑混凝土體積為825m3,屬大體積混凝土。混凝土的設計強度等級為C30W6F150,水泥采用P.O 42.5水泥,摻料為I級粉煤灰(FA),砂為機制砂中砂,碎石采用二級配。借鑒已有工程的施工經驗,承臺采用一次澆筑。對于大體積混凝土澆筑,為防止溫度裂縫的產生,施工中需采用嚴格溫控措施以降低溫差。大體積混凝土在確保具有良好和易性的情況下,主要是采取優化混凝土級配和摻入外加劑、降低混凝土入模溫度、改善3、混凝土澆筑方法等,從而降低溫升,延續降溫速度,減小混凝土的收縮,提高混凝土極限拉伸強度和改善約束。最終達到混凝土表面和貫穿裂縫得到有效控制,以滿足結構物整體的澆筑要求。2 編制依據(1) 南水北調中線一期工程總干渠沙河南黃河南(委托建管項目)新鄭南段第三施工標段(樁號:SH(3)127+200SH(3)131+531.4,合同編號:HNJ-2010/XZ/SG-003)招標文件。(2) 雙洎河支渡槽相關施工圖紙。(3)水工混凝土施工規范DL/T5144-2001。(4)混凝土結構工程施工質量驗收規范GB50204-2002。3溫度及應力分析3.1混凝土配合比針對水泥用量多水化熱大這一問題,在保4、證強度的前提下,盡量減少水泥用量,增加FA和外加劑的摻量,控制粗骨料粒徑及骨料含泥量。設計出的混凝土配合比見表 1。表 1 雙洎河支渡槽承臺混凝土配合比(kg/m3)水水泥粉煤灰砂D20石子D40石子減水劑引氣劑137266666895526744.650.0343.2 混凝土內部理想溫升值在理想的絕熱條件下,水泥水化反應產生的水化熱將全部使得混凝土內部溫度升高。混凝土的絕熱溫升值按公式(1)計算:(1)其中,水泥最終水化熱Q=335kJ/kg,單位體積混凝土水泥用量=266kg/m3,單位體積混凝土摻料用量=66kg/m3,粉煤灰摻料水化熱折減系數k=0.25,混凝土比熱取c=0.96kJ(5、kg),混凝土密度取=2400kg/m3,代入公式(1)可得:=41.1根據本段水文氣象資料,新鄭市10月份平均最高氣溫22,極端最高氣溫27, 極端最低氣溫10。假定入模溫度同環境溫度,現階段平均環境溫度25,則混凝土的中心與表面溫度差為16.1,未超過規范規定的內外溫差不超過25。因此可采取適當的降溫措施來避免溫度裂縫的出現。3.3 混凝土的溫度應力大體積混凝土中由于平均降溫差和收縮差引起過大的收縮應力會造成溫度裂縫的產生,嚴重時會產生貫穿性裂縫,危機到結構安全。混凝土內外約束引起的溫度應力,一般可用公式(2)來計算出約束應力。(2)式中:E混凝土的彈性模量(N/mm2);混凝土線膨脹系數6、,取 1.010-5;T混凝土的最大綜合溫差();S考慮徐變影響的松弛系數,取0.3;混凝土的泊松比,取0.15;R約束系數,0R1,其精確值由約束變形自由變形之比確定。一般情況下,作為估算R取值如下:輕微約束0.10.2,中等約束0.40.6,強約束0.81.0。本承臺的約束系數R=0.4。根據混凝土的配合比和現場澆注溫度,計算最大綜合溫差T=41.1-10=31.1。根據水泥水化熱絕熱溫升值變化規律按澆筑后7天內計算,7天以后不再進行溫度推算,因此最大的混凝土彈性模量為第7天的彈性模量E7=1.40104N/mm2。由公式(2)可算出約束應力為0.615MPa,根據規范C30W6F150 7、的ft=1.39MPa,1.39/0.615=2.261.15,滿足規范要求,說明溫變和收縮引起的溫度應力不至于引起貫穿裂縫,采用一次澆筑 在技術上是可行的。4施工時溫控措施4.1混凝土原材料質量控制水泥、粉煤灰、骨料都要選擇符合相應規程并進行檢驗。外加劑應為性能優良的緩凝型高性能減水劑,另外拌合用水應采用淡水。4.2 優化混凝土配合比,降低水化熱溫升優化混凝土配合比,盡量降低水泥用量,控制水化熱溫升,是大體積混凝土溫控重要環節。因此必須通過大量試驗,篩選減水率高,性能優良的外加劑以最大限度地降低水泥用量,同時合理選擇配合比參數,使混凝土工作性能優良,便于施工。4.3混凝土澆筑溫度的控制計劃于8、2011年10月22日澆筑5#墩第一個承臺混凝土,混凝土澆筑溫度最高未超過30,否則應采取相應措施。在每次混凝土開盤之前,試驗室要量測水泥、砂、石、水的溫度,專門記錄,計算其出機溫度,并估算澆筑溫度。當澆筑溫度超過控制標準時,必須采取以下措施:(1)施工期接近冬季,混凝土盡量在白天澆筑;(2)砂石料盡量堆高并采取遮陽措施;(3)混凝土泵管外用草袋遮陽,并經常灑水降溫。4.4施工方法(1)水平分層法一次性連續澆筑。每層厚度控制在50cm,共分6層,以使混凝土的水化熱能盡快散失,并使澆筑后的溫度分布均勻。(2)混凝土采用HB120輸送泵入倉,混凝土坍落度為1214cm,初凝時間為4小時。根據目前混9、凝土拌合站的拌合能力,每小時生產50m3,采用4臺12m3混凝土攪拌車運送現場,每層需要拌合時間為137.5/50=2.75h。因此每層澆筑完畢,上一層混凝土不會初凝。(2)冬季采用保溫法,在混凝土表面覆蓋保溫材料,防止冷空氣侵襲。4.5內表溫差控制2011年10月份澆筑承臺時,待混凝土澆筑完畢68小時后即可拆除側模,是混凝土更好散熱,并用養生土工布覆蓋,灑水保持混凝土表面濕潤。隨著承臺施工漸入冬季,若混凝土內表溫差大于25時,必須對大體積混凝土進行保溫養護。做法如下:混凝土表面用土工布養護,并適當延長拆模時間,且拆模時間應選擇一天中溫度較高時段。4.6養護養護對混凝土強度正常增長及減少收縮裂縫具有重要意義,因此施工中必須重視混凝土的養護工作。該工程根據實際情況,采取蓄水養護,防止混凝土出現裂縫。混凝土澆筑完畢后,及時灑水養護并覆蓋,進行保濕保溫養護,避免混凝土表面溫度上升過快,造成混凝土內外溫差大,導致混凝土開裂。