桥梁工程中承台大体积混凝土温控技术探讨

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  [摘要]:在桥梁大体积混凝土承台一次浇筑施工的过程中,要按照规定的施工流程进行,施工工艺应符合规范要求。要注意预防大体积混凝土裂缝,保证施工质量。本文就工程实例对桥梁工程中承台大体积混凝土温控技术进行探讨。
  [关键词]:桥梁施工;大体积混凝土;入模温度
  [引言]:在桥梁施工当中,对于大体积承台的施工,水化热是形成混凝土裂缝的重要原因,因此控制好混凝土的水化热成为施工控制的难点。本文就某桥梁承台施工水化热的控制提出如下解决方案。
  1、施工概况
  此承台尺寸14.6×14.6×3.5m,理论灌注混凝土数量为746.06立。承台基坑开挖采用机械放坡开挖,人工配合。承台钢筋在现场绑扎成型,成品混凝土垫块确保保护层厚度,模板采用整体钢模板,钢管架加固支撑,并采用16圆钢作为拉筋,竖直方向设置3道间隔为0.8米,水平方向均为18道,单根长度分别为15米。混凝土采用耐久性混凝土,拌合站集中拌制,混凝土输送车运输,澆筑采用混凝土泵车,连续灌注成型,插入式振捣器振捣。
  2、大体积混凝土热工计算
  承台几何尺寸14.6×14.6×3.5m,浇筑混凝土746.06立,属大体积混凝土施工;考虑采取降低混凝土入模温度、设置冷却水管和保温等措施,确保混凝土内在质量。根据天气及混凝土施工情况,通过计算,过程如下:
  承台混凝土中水泥用量按200kg考虑,粉煤灰用量100kg(按等重量折算为水泥);每千克水泥水化热按377J/kg计,计算结果如下:
  1.计算混凝土的绝热升温值:
  实际结构外表面是散热的,混凝土导热性差,其内部升温值一般都略小于绝热升温值,因此计算值偏于安全。
  结论:由于高性能混凝土采用“双掺技术”(即掺加粉煤灰及外加剂),水泥用量减少,混凝土内部温度较普通混凝土相对降低,按上述条件计算混凝土内部最高温度为46.02℃,出现在第8-10天,施工时考虑布置冷却水管降温,从而保证养护期间混凝土芯部与表层、表层与环境之间的温差不超过20度。
  3、冷却水管设置
  3.1为降低混凝土内部水化热温度,调节承台混凝土内表温差,采取在承台混凝土体内设冷却水管通水降温措施。
  3.2冷却水管采用壁厚2mm、直径φ30mm的薄壁钢管,沿承台竖向布置水管网1层,水管网沿竖向布置承台中央;最外层水管距离混凝土最近边1m,水管间间距为1m,具体位置见附图。进、出水口引出混凝土面1m,出水口设调节流量的水阀和流量计。冷却水管网按照冷却水由热中心区流向边缘区的原则分层分区布置,进水管口设在靠近混凝土中心处,出水口设在混凝土边缘区。
  3.3布管时,水管要与承台主筋错开,当局部管段错开有困难时,适当移动水管的位置。
  4、测温管设置
  4.1为了准确测量、监控混凝土内部的温度,指导混凝土的养护,确保大体积混凝土的施工质量,在承台混凝土内合理埋设测温管。
  4.2采用埋设测温管方法进行测温。测温管采用壁厚2mm、直径φ30mm的薄壁钢管。测温管在全断面设置3根。测温管埋设时贯通承台全高,上口露出承台顶面0.2m左右,上口不封闭,下口封闭,管內不充水。测温管布置时不能接触冷却水管,且须固定。
  5、通水冷却及测温监控
  5.1混凝土浇注完毕后即开始抹面收浆,控制表面收缩裂纹,减少水分蒸发。混凝土浇注完毕后立即覆盖塑料布。
  5.2通水冷却。
  ①每层冷却水管被浇注的混凝土覆盖并振捣完毕,即可在该层冷却水管内通水。
  ②冷却水的流量可控制在1.2~1.5m3/h,使进、出口水的温差不大于6℃。
  ③冷却管排出的水,在混凝土浇注未完以前,立即排出基坑外,不得排至混凝土顶面。在承台混凝土浇注全部结束后,视具体情况排至混凝土顶面,形成保温层,蓄水保温养护。
  6、结论
  大体积整体浇筑混凝土工艺,可明显缩短工期。工艺控制重点是通过混凝土配合比设计、外加剂的选择、冷却管布设、温差控制和混凝土浇筑养护等方面,消除混凝土温差应力、收缩等原因形成的裂缝,使得混凝土结构整体性好,安全可靠。
  [参考文献]:
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