1、目 錄1 概況 12 編制依據(jù) 13溫度及應(yīng)力分析 23.1混凝土配合比 23.2 混凝土內(nèi)部理想溫升值 23.3 混凝土的溫度應(yīng)力 24施工時溫控措施 34.1混凝土原材料質(zhì)量控制 34.2 優(yōu)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(nèi)表溫差控制 44.6養(yǎng)護(hù) 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(xiāng)蘭莊村東南,設(shè)計樁號為SH(3)127+343.9SH(3)127+668.9,總長為325m,其中進(jìn)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(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形槽結(jié)構(gòu),橫向布置為雙聯(lián)輸水型式,每聯(lián)兩槽,共4槽。下部結(jié)構(gòu)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(shè)計強(qiáng)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(jī)制砂中砂,碎石采用二級配。借鑒已有工程的施工經(jīng)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(chǎn)生,施工中需采用嚴(yán)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(yōu)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(xù)降溫速度,減小混凝土的收縮,提高混凝土極限拉伸強(qiáng)度和改善約束。最終達(dá)到混凝土表面和貫穿裂縫得到有效控制,以滿足結(jié)構(gòu)物整體的澆筑要求。2 編制依據(jù)(1) 南水北調(diào)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(biāo)段(樁號:SH(3)127+200SH(3)131+531.4,合同編號:HNJ-2010/XZ/SG-003)招標(biāo)文件。(2) 雙洎河支渡槽相關(guān)施工圖紙。(3)水工混凝土施工規(guī)范DL/T5144-2001。(4)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50204-2002。3溫度及應(yīng)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(qiáng)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(shè)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(nèi)部理想溫升值在理想的絕熱條件下,水泥水化反應(yīng)產(chǎn)生的水化熱將全部使得混凝土內(nèi)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(shù)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(jù)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(huán)境溫度,現(xiàn)階段平均環(huán)境溫度25,則混凝土的中心與表面溫度差為16.1,未超過規(guī)范規(guī)定的內(nèi)外溫差不超過25。因此可采取適當(dāng)?shù)慕禍卮胧﹣肀苊鉁囟攘芽p的出現(xiàn)。3.3 混凝土的溫度應(yīng)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(yīng)力會造成溫度裂縫的產(chǎn)生,嚴(yán)重時會產(chǎn)生貫穿性裂縫,危機(jī)到結(jié)構(gòu)安全。混凝土內(nèi)外約束引起的溫度應(yīng)力,一般可用公式(2)來計算出約束應(yīng)力。(2)式中:E混凝土的彈性模量(N/mm2);混凝土線膨脹系數(shù)
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(shù),取0.3;混凝土的泊松比,取0.15;R約束系數(shù),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(qiáng)約束0.81.0。本承臺的約束系數(shù)R=0.4。根據(jù)混凝土的配合比和現(xiàn)場澆注溫度,計算最大綜合溫差T=41.1-10=31.1。根據(jù)水泥水化熱絕熱溫升值變化規(guī)律按澆筑后7天內(nèi)計算,7天以后不再進(jìn)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(yīng)力為0.615MPa,根據(jù)規(guī)范C30W6F150
7、的ft=1.39MPa,1.39/0.615=2.261.15,滿足規(guī)范要求,說明溫變和收縮引起的溫度應(yīng)力不至于引起貫穿裂縫,采用一次澆筑 在技術(shù)上是可行的。4施工時溫控措施4.1混凝土原材料質(zhì)量控制水泥、粉煤灰、骨料都要選擇符合相應(yīng)規(guī)程并進(jìn)行檢驗。外加劑應(yīng)為性能優(yōu)良的緩凝型高性能減水劑,另外拌合用水應(yīng)采用淡水。4.2 優(yōu)化混凝土配合比,降低水化熱溫升優(yōu)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(huán)節(jié)。因此必須通過大量試驗,篩選減水率高,性能優(yōu)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(shù),使混凝土工作性能優(yōu)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(yīng)采取相應(yīng)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(jī)溫度,并估算澆筑溫度。當(dāng)澆筑溫度超過控制標(biāo)準(zhǔn)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(jīng)常灑水降溫。4.4施工方法(1)水平分層法一次性連續(xù)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?jié)仓蟮臏囟确植季鶆颉#?)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(jù)目前混
9、凝土拌合站的拌合能力,每小時生產(chǎn)50m3,采用4臺12m3混凝土攪拌車運(yùn)送現(xiàn)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(nèi)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(cè)模,是混凝土更好散熱,并用養(yǎng)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(nèi)表溫差大于25時,必須對大體積混凝土進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。做法如下:混凝土表面用土工布養(yǎng)護(hù),并適當(dāng)延長拆模時間,且拆模時間應(yīng)選擇一天中溫度較高時段。4.6養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)對混凝土強(qiáng)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(yǎng)護(hù)工作。該工程根據(jù)實際情況,采取蓄水養(yǎng)護(hù),防止混凝土出現(xiàn)裂縫。混凝土澆筑完畢后,及時灑水養(yǎng)護(hù)并覆蓋,進(jìn)行保濕保溫養(yǎng)護(hù),避免混凝土表面溫度上升過快,造成混凝土內(nèi)外溫差大,導(dǎo)致混凝土開裂。