瀘定大渡河特大橋主塔承臺大體積混凝土溫控方案

1、瀘定大渡河特大橋主塔承臺大體積混凝土溫控方案武漢理工大學二一五年三月 目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc25088 1.概述 PAGEREF _Toc25088 1 HYPERLINK l _Toc40 2.仿真計算及分析 PAGEREF _Toc40 2 HYPERLINK l _Toc30072 2.1模型參數(shù) PAGEREF _Toc30072 2 HYPERLINK l _Toc27357 2.2混凝土配合比及性能 PAGEREF _Toc27357 4 HYPERLINK l _Toc31906 2.3邊界條件 PAGEREF _Toc31906

2、 5 HYPERLINK l _Toc23462 2.4康定岸仿真計算結果 PAGEREF _Toc23462 6 HYPERLINK l _Toc787 2.4.1工況一溫控計算結果 PAGEREF _Toc787 6 HYPERLINK l _Toc31498 2.4.2工況二溫控計算結果 PAGEREF _Toc31498 24 HYPERLINK l _Toc21850 2.5雅安岸仿真計算結果 PAGEREF _Toc21850 25 HYPERLINK l _Toc6398 2.5.1工況一溫控計算結果 PAGEREF _Toc6398 26 HYPERLINK l _Toc191

3、47 2.5.2工況二溫控計算結果 PAGEREF _Toc19147 27 HYPERLINK l _Toc8682 3.溫控標準 PAGEREF _Toc8682 40 HYPERLINK l _Toc28396 4.溫度控制措施 PAGEREF _Toc28396 41 HYPERLINK l _Toc2295 4.1配合比優(yōu)化 PAGEREF _Toc2295 41 HYPERLINK l _Toc3864 4.2澆筑溫度控制 PAGEREF _Toc3864 42 HYPERLINK l _Toc14747 4.3保溫保濕養(yǎng)護 PAGEREF _Toc14747 43 HYPERLI

4、NK l _Toc5707 4.4冷卻水管的埋設及控制 PAGEREF _Toc5707 44 HYPERLINK l _Toc29379 4.4.1水管位置 PAGEREF _Toc29379 44 HYPERLINK l _Toc12339 4.4.2水管的使用與控制 PAGEREF _Toc12339 45 HYPERLINK l _Toc16394 4.5施工控制 PAGEREF _Toc16394 46 HYPERLINK l _Toc13825 5.現(xiàn)場監(jiān)控 PAGEREF _Toc13825 46 HYPERLINK l _Toc10711 5.1現(xiàn)場監(jiān)測內(nèi)容及要求 PAGERE

5、F _Toc10711 47 HYPERLINK l _Toc14992 5.2溫控監(jiān)測流程 PAGEREF _Toc14992 47 HYPERLINK l _Toc15206 5.3測溫儀器及元件 PAGEREF _Toc15206 48 HYPERLINK l _Toc30930 5.3.1監(jiān)測儀器及元件規(guī)格 PAGEREF _Toc30930 48 HYPERLINK l _Toc13818 5.3.2監(jiān)測元件的埋設 PAGEREF _Toc13818 49 HYPERLINK l _Toc16041 5.3.3混凝土內(nèi)部溫度監(jiān)測頻率 PAGEREF _Toc16041 49 HYPE

6、RLINK l _Toc17108 5.4現(xiàn)場監(jiān)測異常的應對措施 PAGEREF _Toc17108 50 HYPERLINK l _Toc32668 附件1：雅安岸測溫元件布置示意圖 PAGEREF _Toc32668 51 HYPERLINK l _Toc16796 附件2：雅安岸冷卻水管布置示意圖 PAGEREF _Toc16796 52 HYPERLINK l _Toc22014 附件3：康定岸測溫元件布置示意圖 PAGEREF _Toc22014 53 HYPERLINK l _Toc32612 附件4：康定岸冷卻水管布置示意圖 PAGEREF _Toc32612 54 HYPERL

7、INK l _Toc11906 附件5：溫度監(jiān)測記錄表 PAGEREF _Toc11906 55瀘定大渡河特大橋主塔承臺大體積混凝土溫控方案- PAGE 49-1.概述雅康高速C15合同段起訖樁號為K97+398K99+630，全長2.232km。其中大渡河特大橋主橋為1100m單跨懸索橋，鋼混疊合橋道系，雅安岸為隧道錨，康定岸為重力式錨碇；引橋為334m及334m+334m連續(xù)梁橋。圖1.1雅安岸3#承臺結構圖圖1.2 康定岸4#承臺結構圖(1)雅安岸3#主塔承臺采用棱臺型，每個塔柱對應一個承臺，承臺底面尺寸28.8m28.8m，頂面尺寸為16.2(縱)12.0m(橫)，承臺總高9.0m，等

8、截面部分高7.5m，變截面部分高1.5m；兩個承臺之間采用系梁連接，系梁寬10.0m，長13.829m，與承臺連接處采用3.0m1.0m水平倒棱過渡，系梁與承臺等截面部分同高。(2)康定岸4#主塔承臺采用棱臺型，每個塔柱對應一個承臺，承臺底面尺寸為32.8m32.8m，頂面尺寸為16.2(縱)12.0m(橫)，承臺總高9.0m，等截面部分高7.5m，變截面部分高1.5m；兩個承臺之間采用系梁連接，系梁寬10.0m，長9.829m，與承臺連接處采用3.0m1.0m水平倒棱過渡，系梁與承臺等截面部分同高。(3)承臺及系梁采用C40混凝土；系梁中部設2m的后澆段，采用C40微膨脹混凝土。(4)樁身混

9、凝土嵌入承臺內(nèi)的深度為10cm，承臺及系梁底部設20cm厚C20混凝土墊層。2.仿真計算及分析2.1模型參數(shù)雅安岸承臺底面尺寸為28.8m28.8m，頂面尺寸為12.0m（縱）16.2m（橫），高9.0m，等截面部分高7.5m，變截面部分高1.5m；系梁長13.829m，寬10.0m，高7.5m。承臺分四層澆筑，每一層高均為2.25m，系梁中間部分設2m后澆段。承臺混凝土受0.2m厚C20墊層混凝土及225根D2.8m鉆孔灌注樁約束。根據(jù)混凝土結構對稱性，取承臺混凝土1/4進行溫度應力計算，計算模型網(wǎng)格剖分圖見圖2.1。圖2.1雅安岸承臺1/4（單次澆筑1/2）網(wǎng)格剖分圖（附帶墊層混凝土約束）

10、康定岸承臺底面尺寸為32.8m32.8m，頂面尺寸為12.0m（縱）16.2m（橫），高9.0m，等截面部分高7.5m，變截面部分高1.5m；系梁長9.829m，寬10.0m，高7.5m。承臺分四層澆筑，每一層高均為2.25m，系梁中間部分設2m后澆段。承臺混凝土受0.2m厚C20墊層混凝土及225根D2.8m鉆孔灌注樁約束。根據(jù)混凝土結構對稱性，取承臺混凝土1/4（單次澆筑1/2）進行溫度應力計算，計算模型網(wǎng)格剖分圖見圖2.2。圖2.2康定岸承臺1/4（單次澆筑1/2）網(wǎng)格剖分圖（附帶墊層混凝土約束）2.2混凝土配合比及性能主塔承臺混凝土設計強度等級為C40，原材料如下：水泥：西南兆山P.O

11、42.5水泥；圖2.3水泥水化放熱曲線圖水化放熱量和水化放熱速率曲線的測定采用了美國TA公司生產(chǎn)的TAM Air八通道水化微量熱儀（Isothermal Calorimetry）。該儀器測試溫度范圍為590，儀器的恒溫槽是以空氣作為冷卻介質(zhì)的（測試溫度高于室溫時需通過調(diào)節(jié)室溫保持實驗溫度），儀器溫度可以保持高精確度（溫度波動小于0.02 K，量熱誤差小于20W）和高穩(wěn)定性（散熱良好的狀態(tài)下持續(xù)測試時間可達數(shù)星期）。測試結果表明，水泥3d水化放熱量238KJ/kg，7d水化放熱量269KJ/kg；粉煤灰：成都搏磊資源循環(huán)開發(fā)有限公司F類級灰；外加劑：江蘇蘇博特新材料股份有限公司，PCA-1聚羧酸

12、高性能減水劑（緩凝型）；粗骨料：5-16mm、10-31.5mm兩級配碎石；細骨料：機制砂，MX=3.16；拌合水：自來水?；炷僚浜媳仍O計與力學性能見表2.1。表2.1 C40混凝土配合比及力學性能材料用量（kg/m3）抗壓強度(MPa)凝結時間（h）水泥粉煤灰砂碎石水外加劑3d7d28d初凝終凝25517176710821453.3219.032.547.02631混凝土劈裂抗拉強度、物理熱學參數(shù)參考已有工程經(jīng)驗并根據(jù)配合比進行計算，見表2.2、表2.3。表2.2 C40混凝土劈裂抗拉強度參考值齡期3d7d28d抗拉強度（MPa）1.52.83.5表2.3 混凝土物理熱學參數(shù)物理特性承臺墊

13、層彈性模量(MPa)3.51043.0104比熱(kJ/kg)1.00.8比重kg/m324202400熱傳導率(KJ/m*hr*)108絕熱溫升()42.0/28d抗拉強度(Mpa)4020強度發(fā)展系數(shù)a=4.5；b=0.95；d=1.11Japan(Hydration)/抗拉強度系數(shù)0.44/線膨脹系數(shù)1.0 x10-51.0 x10-5泊松比0.170.17構件理論厚度(m)2/開始收縮混凝土材齡(d)3/注：計算中收縮徐變均采用的軟件中日本規(guī)范自帶的時間函數(shù)。2.3邊界條件澆筑溫度：參考公路橋涵施工技術規(guī)范（JTGT F50-2011）“大體積混凝土的澆筑溫度不宜高于28，冬天澆筑入模

14、溫度應不低于10”，控制為10且28，仿真計算取為28；模板材質(zhì)：1.8cm厚木模板，其側面等效表面放熱系數(shù)取為190 kJ/(m2d)；冷卻水：工況一考慮冷卻水管的降溫效果，采用直取水，冷卻水管水平管間距為100cm、垂直管間距為8085cm，管徑為322mm；工況二不通冷卻水澆筑間隔期：7d；養(yǎng)護方法：側面土工布覆蓋，頂面蓄水或覆蓋塑料薄膜+土工布，其表面等效表面放熱系數(shù)取為1200 kJ/(m2d)，混凝土上表面散熱系數(shù)取為1900kJ/(m2d)。冷卻水管參數(shù)見表2.4。表2.4冷卻水管參數(shù)表冷卻管直徑(mm)比熱（KJ QUOTE * MERGEFORMAT ）容重（KN QUOTE

15、 * MERGEFORMAT 3）流入溫度（ QUOTE * MERGEFORMAT ）水流量（m3 QUOTE * MERGEFORMAT -1）對流系數(shù)（KJ QUOTE * MERGEFORMAT 2 QUOTE * MERGEFORMAT ）324.210151.313732.4康定岸仿真計算結果康定岸施工分兩種情況：工況一考慮冷卻水管的降溫效果，采用直取水，每一層布置兩層冷卻水管，水平管間距為100cm、垂直管間距為85cm，管徑為322mm；工況二不通冷卻水管。2.4.1工況一溫控計算結果（一）通冷卻水時溫度計算結果在以上設定條件下，主塔承臺內(nèi)部最高溫度及最大內(nèi)表溫差結果見表2.5

16、，特征點溫度時程圖見圖2.4圖2.7，相應齡期溫度場分布見圖2.8圖2.11。表2.5主塔承臺仿真計算結果澆筑層內(nèi)部最高溫度/最大內(nèi)表溫差/溫峰及最大內(nèi)表溫差出現(xiàn)時間承臺第一層55.016.93d承臺第二層56.517.83d承臺第三層57.018.03d承臺第四層56.017.83d注：混凝土內(nèi)表溫差指混凝土內(nèi)部最高溫度與同一時刻距表面50mm處的混凝土最低溫度之差。圖2.4 承臺第一層中心溫度、表層溫度、內(nèi)表溫差時程圖圖2.5 承臺第二層中心溫度、表層溫度、內(nèi)表溫差時程圖圖2.6 承臺第三層中心溫度、表層溫度、內(nèi)表溫差時程圖圖2.7 承臺第四層中心溫度、表層溫度、內(nèi)表溫差時程圖3d溫度場7

17、d溫度場28d溫度場圖2.8 承臺第一層混凝土溫度場分布圖（單位：）3d溫度場7d溫度場28d溫度場圖2.9 承臺第二層混凝土溫度場分布圖（單位：）3d溫度場7d溫度場28d溫度場圖2.10 承臺第三層混凝土溫度場分布圖（單位：）3d溫度場7d溫度場28d溫度場圖2.11 承臺第四層混凝土溫度場分布圖（單位：）根據(jù)仿真計算溫度場和應力場分析可知溫度場發(fā)展規(guī)律為：先升后降，構件中心溫度最高；構件中心約第3d達到溫度峰值；隨著內(nèi)部溫度升高，內(nèi)表溫差增大，中心部位溫峰出現(xiàn)時，內(nèi)表溫差達到最大，之后逐漸降低。由表2.5、圖2.4圖2.11可以看出，溫峰及最大內(nèi)表溫差出現(xiàn)時間約為澆筑后第3天。內(nèi)部最高溫

18、度計算值（第一層55.0，第二層56.5，第三層57.0，第四層56.0）符合大體積混凝土施工規(guī)范（GB 50496-2009）“混凝土實際溫升不超過50”的規(guī)定。內(nèi)表溫差值（第一層16.9，第二層17.8，第三層18.0，第四層17.8）符合公路橋涵施工技術規(guī)范（JTGT F50-2011）“大體積混凝土內(nèi)表溫差控制在25以內(nèi)”的規(guī)定。（二）通冷卻水時應力計算結果在以上設定條件下，主塔承臺溫度應力計算結果見表2.6，特征點應力時程圖見圖2.12圖2.15，相應齡期應力場分布見圖2.16圖2.19。表2.6主塔承臺仿真計算結果澆筑層溫度應力/Mpa3d7d28d第一層0.851.002.21第

19、二層0.930.841.99第三層0.960.831.87第四層0.880.720.82圖2.12 承臺第一層中心、表層應力時程圖圖2.13 承臺第二層中心、表層應力時程圖圖2.14 承臺第三層中心、表層應力時程圖圖2.15 承臺第四層中心、表層應力時程圖3d應力場7d應力場28d應力場圖2.16 承臺第一層混凝土應力場分布圖3d應力場7d應力場28d應力場圖2.17 承臺第二層混凝土應力場分布圖3d應力場7d應力場28d應力場圖2.18 承臺第三層混凝土應力場分布圖3d應力場7d應力場28d應力場圖2.19 承臺第四層混凝土應力場分布圖（三）通冷卻水時溫控結果分析由表2.6、圖2.12圖2.

20、19可以看出，承臺各澆筑層應力發(fā)展規(guī)律為：混凝土早期膨脹，3d應力發(fā)展較快，集中于構件上表面及側面，為內(nèi)表溫差引起的拉應力；混凝土后期收縮，7d后有部分應力向構件內(nèi)部轉(zhuǎn)移并逐漸發(fā)展至穩(wěn)定水平。中后期于第一層系梁變截面處產(chǎn)生一定應力集中。承臺內(nèi)部最高溫度為55.057.0；最大內(nèi)表溫差為16.918.0，混凝土最高溫度與最大內(nèi)外溫差均出現(xiàn)第3天；3d最大溫度應力0.850.96Mpa，7d最大溫度應力0.721.00MPa，28d最大溫度應力0.822.21MPa，3d、7d、28d溫度應力均小于同齡期的劈裂抗拉強度（劈裂抗拉強度3d為1.5MPa、7d為2.8MPa、28d為3.5MPa），有

21、較高的安全系數(shù)，抗開裂能力較強。在承臺施工中，應加強以下控制：（1）承臺第一層中后期，系梁變截面處存在一定應力集中，建議該部位增設防裂鋼筋網(wǎng)并加摻一定量的高能膨脹劑，保濕養(yǎng)護等附加防裂措施；（2）計算澆筑間隔期為7d，應注意避免澆筑間隔期過長引起承臺約束過大；（3）承臺分層澆筑，每層澆筑時分50cm澆筑一層；在澆筑過程中，應避免中午陽光直射，造成水分蒸發(fā)，表面形成硬殼，從而引起開裂與冷縫；應注意50cm層表面保濕，定期噴灑水霧，但不能噴水過多，以免影響混凝土水膠比；澆筑完成后，在混凝土初凝前應注意表面噴水霧保濕，凝結后應立即鑿毛處理，清理干凈后蓄水20cm養(yǎng)護；（4）塔座斜坡表面屬于變截面，斜

22、面不能立模板，混凝土暴露于環(huán)境中，易因水分蒸發(fā)產(chǎn)生開裂，在澆筑完成后，需立即噴灑水分蒸發(fā)抑制劑，混凝土終凝后，噴水并覆蓋土工布保溫保濕養(yǎng)護；為防止開裂，建議在此部位混凝土中摻0.8-1.0kg/m3聚丙烯纖維；（5）每層脫模時間不得早于34d，以避免脫模過早而保溫保濕養(yǎng)護不到位造成裂縫。2.4.2工況二溫控計算結果（一）不通冷卻水時溫度計算結果在不通冷卻水條件下，主塔承臺內(nèi)部最高溫度及最大內(nèi)表溫差結果見表2.7，相應齡期溫度場分布及發(fā)展規(guī)律基本同通冷卻水條件，圖略。表2.7主塔承臺仿真計算結果澆筑層內(nèi)部最高溫度/最大內(nèi)表溫差/溫峰及最大內(nèi)表溫差出現(xiàn)時間承臺第一層60.120.13d承臺第二層6

23、1.319.93d承臺第三層62.420.33d承臺第四層60.920.03d（二）不通冷卻水時應力計算結果在不通冷卻水條件下，主塔承臺溫度應力計算結果見表2.8，相應齡期應力場分布及發(fā)展規(guī)律基本同通冷卻水條件，圖略。表2.8主塔承臺仿真計算結果澆筑層溫度應力/Mpa3d7d28d承臺第一層0.991.212.35承臺第二層0.950.932.13承臺第三層1.011.021.72承臺第四層1.000.851.04（三）不通冷卻水溫控計算結果分析承臺內(nèi)部最高溫度（第一層60.1，第二層61.3，第三層62.4，第四層60.9）；最大內(nèi)表溫差（第一層20.1，第二層19.9，第三層20.3，第四

24、層20.0）；混凝土最高溫度與最大內(nèi)外溫差均出現(xiàn)第3天，均符合大體積混凝土施工規(guī)范（GB 50496-2009）“混凝土實際溫升不超過50”，“內(nèi)表溫差小于25”的規(guī)定；3d最大溫度應力（第一層1.03Mpa，第二層1.05Mpa，第三層1.06Mpa，第四層1.04Mpa），7d最大溫度應力（第一層1.21Mpa，第二層0.93Mpa，第三層1.02Mpa，第四層0.85Mpa），28d最大溫度應力（第一層2.45Mpa，第二層2.13Mpa，第三層1.72Mpa，第四層1.04Mpa），3d、7d、28d溫度應力均小于同齡期的劈裂抗拉強度（劈裂抗拉強度3d為1.5MPa、7d為2.8MPa

25、、28d為3.5MPa），3d、7d、28d最小安全系數(shù)均大于1.5，抗開裂能力較強，在不通水條件下，可滿足施工要求。但在承臺施工中，應加強以下控制：控制入模溫度小于28：a、加強水泥、砂石等原材料溫度控制：嚴格控制水泥溫度，使其不超過60；b、控制骨料溫度28以內(nèi)，粗細骨料堆場應搭設遮陽棚，堆高并從底層取料，當溫度超過28時，可抽大渡河水冷卻，但必須定期準確測試石料含水率，及時調(diào)整用水量，以控制水膠比不變；c、利用大渡河水控制拌和水溫低于15；加大混凝土的拌合量，縮短層間澆筑時間，避免熱交換導致溫升提高；延長混凝土的凝結時間，初凝時間控制在25h以上，承臺分層澆筑，每層澆筑時分50cm澆筑一

26、層，在澆筑過程中，應避免中午陽光直射，造成水分蒸發(fā)，表面形成硬殼，從而引起開裂與冷縫；應注意50cm層表面保濕，定期噴灑水霧，但不能噴水過多，以免影響混凝土水膠比；澆筑完成后，在混凝土初凝前應注意表面噴水霧保濕，凝結后應立即鑿毛處理，清理干凈后蓄水20cm養(yǎng)護；（4）塔座斜坡表面屬于變截面，斜面不能立模板，混凝土暴露于環(huán)境中，易因水分蒸發(fā)產(chǎn)生開裂，在澆筑完成后，需立即噴灑水分蒸發(fā)抑制劑，混凝土終凝后，噴水并覆蓋土工布保溫保濕養(yǎng)護；為防止開裂，建議在此部位混凝土中摻0.8-1.0kg/m3聚丙烯纖維；（5）承臺第一層中后期，系梁變截面處存在一定應力集中，建議該部位增設防裂鋼筋網(wǎng)并加摻一定量的高能

27、膨脹劑，保濕養(yǎng)護等附加防裂措施；（6）計算澆筑間隔期為7d，應注意避免澆筑間隔期過長引起承臺約束過大；（7）每層脫模時間不得早于34d，以避免脫模過早而保溫保濕養(yǎng)護不到位造成裂縫。2.5雅安岸仿真計算結果雅安岸施工方式分兩種情況：工況一考慮冷卻水管的降溫效果，采用直取水，每一層布置兩層冷卻水管，水平管間距為100cm、垂直管間距為85cm，管徑為322mm；工況二不通冷卻水管。2.5.1工況一溫控計算結果（一）通冷卻水時溫度計算結果在通冷卻水條件下，主塔承臺內(nèi)部最高溫度及最大內(nèi)表溫差結果見表2.9，相應齡期溫度場分布及發(fā)展規(guī)律基本同康定岸，圖略。表2.9主塔承臺仿真計算結果澆筑層內(nèi)部最高溫度/

28、最大內(nèi)表溫差/溫峰及最大內(nèi)表溫差出現(xiàn)時間承臺第一層54.114.73d承臺第二層55.315.23d承臺第三層56.015.53d承臺第四層55.615.33d（二）通冷卻水時應力計算結果在通冷卻水條件下，主塔承臺溫度應力計算結果見表2.10，相應齡期應力場分布及發(fā)展規(guī)律基本同康定岸，圖略。表2.10主塔承臺仿真計算結果澆筑層溫度應力/Mpa3d7d28d承臺第一層0.810.882.15承臺第二層0.880.731.69承臺第三層0.920.791.46承臺第四層0.850.640.78（三）溫控計算結果分析承臺內(nèi)部最高溫度為54.156.0；最大內(nèi)表溫差為14.715.5，混凝土最高溫度與

29、最大內(nèi)外溫差均出現(xiàn)第3天，均符合大體積混凝土施工規(guī)范（GB 50496-2009）“混凝土實際溫升不超過50”，“內(nèi)表溫差小于25”的規(guī)定；3d最大溫度應力0.810.92Mpa，7d最大溫度應力0.640.88MPa，28d最大溫度應力0.782.15MPa，3d、7d、28d溫度應力均小于同齡期的劈裂抗拉強度（劈裂抗拉強度3d為1.5MPa、7d為2.8MPa、28d為3.5MPa），3d、7d、28d最小安全系數(shù)分別為1.63、3.18、1.63，均有較高的安全系數(shù)，抗開裂能力較強。在承臺施工中，應加強以下控制：（1）承臺第一層中后期，系梁變截面處存在一定應力集中，建議該部位增設防裂鋼筋

30、網(wǎng)并加摻一定量的高能膨脹劑，保濕養(yǎng)護等附加防裂措施；（2）計算澆筑間隔期為7d，應注意避免澆筑間隔期過長引起承臺約束過大；（3）承臺分層澆筑，每層澆筑時分50cm澆筑一層；在澆筑過程中，應避免中午陽光直射，造成水分蒸發(fā)，表面形成硬殼，從而引起開裂與冷縫；應注意50cm層表面保濕，定期噴灑水霧，但不能噴水過多，以免影響混凝土水膠比；澆筑完成后，在混凝土初凝前應注意表面噴水霧保濕，凝結后應立即鑿毛處理，清理干凈后蓄水20cm養(yǎng)護；（4）塔座斜坡表面屬于變截面，斜面不能立模板，混凝土暴露于環(huán)境中，易因水分蒸發(fā)產(chǎn)生開裂，在澆筑完成后，需立即噴灑水分蒸發(fā)抑制劑，混凝土終凝后，噴水并覆蓋土工布保溫保濕養(yǎng)護

31、；為防止開裂，建議在此部位混凝土中摻0.8-1.0kg/m3聚丙烯纖維；（5）每層脫模時間不得早于34d，以避免脫模過早而保溫保濕養(yǎng)護不到位造成裂縫。2.5.2工況二溫控計算結果（一）不通冷卻水溫度計算結果在工況二不通冷卻水條件下，主塔承臺內(nèi)部最高溫度及最大內(nèi)表溫差結果見表2.11，相應齡期溫度場分布見圖2.20圖2.23。表2.11主塔承臺仿真計算結果澆筑層內(nèi)部最高溫度/最大內(nèi)表溫差/溫峰及最大內(nèi)表溫差出現(xiàn)時間承臺第一層59.018.23d承臺第二層60.218.83d承臺第三層61.019.23d承臺第四層60.518.93d注：混凝土內(nèi)表溫差指混凝土內(nèi)部最高溫度與同一時刻距表面50mm處

32、的混凝土最低溫度之差。3d溫度場7d溫度場28d溫度場圖2.20 承臺第一層混凝土溫度場分布圖（單位：）3d溫度場7d溫度場28d溫度場圖2.21 承臺第二層混凝土溫度場分布圖（單位：）3d溫度場7d溫度場28d溫度場圖2.22 承臺第三層混凝土溫度場分布圖（單位：）3d溫度場7d溫度場28d溫度場圖2.23 承臺第四層混凝土溫度場分布圖（單位：）由表2.11、圖2.20圖2.23可以看出，溫峰及最大內(nèi)表溫差出現(xiàn)時間約為澆筑后第3天。內(nèi)部最高溫度計算值符合大體積混凝土施工規(guī)范（GB 50496-2009）“混凝土實際溫升不超過50”的規(guī)定。內(nèi)表溫差符合公路橋涵施工技術規(guī)范（JTGT F50-2

33、011）“大體積混凝土內(nèi)表溫差控制在25以內(nèi)”的規(guī)定。（二）不通冷卻水應力計算結果在工況二不通冷卻水條件下，主塔承臺溫度應力計算結果見表2.12，相應齡期應力場分布見圖2.24圖2.27。表2.12主塔承臺仿真計算結果澆筑層溫度應力/Mpa3d7d28d承臺第一層0.941.122.40承臺第二層0.990.821.95承臺第三層1.030.891.68承臺第四層0.950.720.903d應力場7d應力場28d應力場圖2.24 承臺第一層混凝土應力場分布圖3d應力場7d應力場28d應力場圖2.25 承臺第二層混凝土應力場分布圖3d應力場7d應力場28d應力場圖2.26 承臺第三層混凝土應力場

34、分布圖3d應力場7d應力場28d應力場圖2.27 承臺第四層混凝土應力場分布圖（三）不通冷卻水溫控結果分析承臺內(nèi)部最高溫度（第一層59.0，第二層60.2，第三層61.0，第四層60.5）；最大內(nèi)表溫差（第一層18.2，第二層18.8，第三層19.2，第四層18.9）；混凝土最高溫度與最大內(nèi)外溫差均出現(xiàn)第3天，均符合大體積混凝土施工規(guī)范（GB 50496-2009）“混凝土實際溫升不超過50”，“內(nèi)表溫差小于25”的規(guī)定；3d最大溫度應力（第一層0.94Mpa，第二層0.99Mpa，第三層1.03Mpa，第四層0.95Mpa），7d最大溫度應力（第一層1.12Mpa，第二層0.82Mpa，第三

35、層0.89Mpa，第四層0.72Mpa），28d最大溫度應力（第一層2.40Mpa，第二層1.95Mpa，第三層1.68Mpa，第四層0.90Mpa），3d、7d、28d溫度應力均小于同齡期的劈裂抗拉強度（劈裂抗拉強度3d為1.5MPa、7d為2.8MPa、28d為3.5MPa），3d、7d、28d最小安全系數(shù)均小于1.4，抗開裂能力較強，在不通水施工條件下，可以滿足施工要求。但在承臺施工中，應加強以下控制：控制入模溫度小于28：a、加強水泥、砂石等原材料溫度控制：嚴格控制水泥溫度，使其不超過60；b、控制骨料溫度28以內(nèi)，粗細骨料堆場應搭設遮陽棚，堆高并從底層取料，當溫度超過28時，可抽大渡

36、河水冷卻，但必須準確測試石料含水量；c、利用大渡河水控制拌和水溫低于15；加大混凝土的拌合量，縮短層間澆筑時間，避免熱交換導致溫升提高；延長混凝土的凝結時間，初凝時間控制在25h以上，承臺分層澆筑，每層澆筑時分50cm澆筑一層，在澆筑過程中，應避免中午陽光直射，造成水分蒸發(fā)，表面形成硬殼，從而引起開裂與冷縫；應注意50cm層表面保濕，定期噴灑水霧，但不能噴水過多，以免影響混凝土水膠比；澆筑完成后，在混凝土初凝前應注意表面噴水霧保濕，凝結后應立即鑿毛處理，清理干凈后蓄水20cm養(yǎng)護；（4）塔座斜坡表面屬于變截面，斜面不能立模板，混凝土暴露于環(huán)境中，易因水分蒸發(fā)產(chǎn)生開裂，在澆筑完成后，需立即噴灑水

37、分蒸發(fā)抑制劑，混凝土終凝后，噴水并覆蓋土工布保溫保濕養(yǎng)護；為防止開裂，建議在此部位混凝土中摻0.8-1.0kg/m3聚丙烯纖維；（5）承臺第一層中后期，系梁變截面處存在一定應力集中，建議該部位增設防裂鋼筋網(wǎng)并加摻一定量的高能膨脹劑，保濕養(yǎng)護等附加防裂措施；（6）計算澆筑間隔期為7d，應注意避免澆筑間隔期過長引起承臺約束過大；（7）每層脫模時間不得早于34d，以避免脫模過早而保溫保濕養(yǎng)護不到位造成裂縫。3.溫控標準混凝土溫度控制的原則是：控制混凝土澆筑溫度；盡量降低混凝土的溫升、延緩最高溫度出現(xiàn)時間；控制溫峰過后混凝土的降溫速率；降低混凝土中心和表面之間、新老混凝土之間的溫差以及控制混凝土表面溫

38、度和氣溫之間的差值。根據(jù)本工程的實際情況，參考公路橋涵施工技術規(guī)范（JTGT F50-2011）、大體積混凝土施工規(guī)范（GB 50496-2009）相關規(guī)定，根據(jù)本工程的實際情況，根據(jù)仿真計算結果，對主塔承臺大體積混凝土制定溫控標準見表3.1。表3.1 主塔承臺大體積混凝土溫控標準構件標號澆筑溫度()內(nèi)部溫度()內(nèi)表溫差()降溫速率(/d)承臺C4010且2865202.04.溫度控制措施在混凝土施工中，將從混凝土的原材料選擇、配比設計以及混凝土的拌和、運輸、澆筑、振搗到通水、養(yǎng)護等全過程進行控制，以達到控制其混凝土質(zhì)量、混凝土內(nèi)部最高溫度、混凝土內(nèi)表溫差及表面約束，從而控制溫度裂縫的形成及發(fā)

39、展的目的。根據(jù)仿真計算結果及構件性能要求對主塔承臺大體積混凝土控裂給出建議。4.1配合比優(yōu)化4.1.1原材料優(yōu)選原材料選取需考慮的因素見表4.1。表4.1混凝土原材料選取考量因素原材料考量因素水泥比表面積、強度、C3A含量、堿含量粉煤灰燒失量、需水量比細骨料含泥量、細度模數(shù)粗骨料含泥量、級配外加劑減水率、適應性為改善混凝土的抗裂性能，應選用低水化熱和含堿量偏低的水泥。水泥應符合硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥(GB175)標準中相應等級要求，盡可能避免使用早強水泥、磨細水泥和C3A含量高的水泥。不得使用新出廠的水泥，需放置至溫度60再使用。應優(yōu)選組分均勻、各項性能指標穩(wěn)定的礦物摻和料，注重需水量比、

40、細度和燒失量等關鍵指標。應選用質(zhì)地均勻堅固粒形和級配良好、吸水率低、孔隙小的潔凈骨料。骨料應符合國標建筑用砂（GB/T14684）和建筑用卵石、碎石（GB/T14685）的技術要求。選擇料場時必須對骨料進行潛在活性的檢測，不得采用可能發(fā)生堿骨料反應的活性骨料。使用緩凝型聚羧酸類高效減水劑，可有效降低單方混凝土用水量，延緩溫峰出現(xiàn)時間，提高混凝土和易性和抗裂性能。聚羧酸系高性能減水劑進場后必須進行勻質(zhì)性檢驗，使用前應進行混凝土適應性試驗，質(zhì)量應符合聚羧酸系高性能減水劑（JG/T 223）要求。4.1.2配合比優(yōu)化采用新型膠材體系，降低水泥用量以降低水化熱。在滿足混凝土工作性和強度條件下，最大限度

41、地減少膠凝材料用量及漿體率，這是提高混凝土體積穩(wěn)定性和抗裂性的一條重要措施。在膠材總量確定的情況下，盡量減小水泥用量，使用大摻量礦物摻合料，實現(xiàn)混凝土的高性能化。選擇適宜的水膠比，控制最大用水量。將拌和水最大用量作為控制混凝土耐久性的重要指標，比控制最大水膠比更為有利。因為控制水膠比不能解決混凝土中因漿體過多引起的收縮、水化熱增加等負面影響。為盡量降低膠凝材料用量，增加集料所占的比例，提高混凝土抗?jié)B、防裂性能。采用礦物摻和料與高效減水劑雙摻。礦物摻和料可以改善混凝土中細微顆粒的級配，提高漿體和界面的致密性；改善混凝土拌合物的施工性能；降低混凝土內(nèi)部由于水泥水化熱而產(chǎn)生的溫升；改善膠凝材料的組分

42、，提高抵抗環(huán)境中化學介質(zhì)腐蝕的能力；調(diào)整混凝土內(nèi)部實際強度的發(fā)展。礦物摻和料與高效減水劑的疊加效應可達到減少水泥用量和用水量、密實混凝土內(nèi)部結構的目的，使混凝土強度、耐久性得以改善。延長混凝土緩凝時間以推遲并削弱溫峰。C40承臺混凝土初凝凝結時間應控制在25h以上。4.2澆筑溫度控制控制混凝土的澆筑溫度對控制混凝土裂縫非常重要。相同混凝土，入模溫度高的溫升值要比入模溫度低的大許多。本橋施工對大體積混凝土澆筑溫度的要求為不低于10且不高于28。澆筑溫度主要受原材料溫度、氣溫等影響。因砂、石、水的溫度均受氣溫影響，在膠材溫度一定的情況下混凝土澆筑溫度主要取決于環(huán)境溫度，因此選擇合適的時間段澆筑混凝

43、土比較重要。橋址所在地瀘定市降水少、日照多、晝夜溫差大，多年月平均溫度見表4.2。表4.2 瀘定市月平均氣溫月份1月2月3月4月5月6月平均溫度()-115-88-411015418720月份7月8月9月10月11月12月平均溫度()921821619115-610-116橋址所在地夏無酷暑，冬無嚴寒，夏季日均最高氣溫為35，澆筑溫度較易控制。需著重注意膠凝材料應放置至充分冷卻后使用，尤其水泥一定要冷卻至60，禁止使用剛出廠的新鮮水泥。一般可采取多次倒倉的措施降溫，其冷卻效果與倒倉的次數(shù)密切相關，受場地和膠凝材料筒倉數(shù)目的限制。本橋承臺大體積混凝土基本在夏天澆筑，澆筑溫度極難控制。若澆筑溫度超

44、出控制要求，則應采取相應措施通過降低材料溫度來降低澆筑溫度，使混凝土入模溫度不超過28，降低具體措施如下：a水泥溫度控制低于60。水泥應放置至充分冷卻后使用，禁止使用剛出廠的新水泥；b 控制骨料溫度28以內(nèi)：當溫度超過時，可抽大渡河水冷卻，但必須準確測試石料含水量；粗細骨料堆場應搭設遮陽棚，堆高并從底層取料；c 拌和水溫控制低于15。由于大渡河水為雪山下流冰水，可滿足溫控要求；d 推遲混凝土凝結時間，盡量推遲水化熱熱溫峰；e 利用溫度較低時段施工。避免在溫度超過30的條件下澆筑混凝土；f 減少混凝土在運輸和澆筑過程中的溫度回升。施工時應加快運輸和澆筑速度，在混凝土輸送容器、管道外用帆布或草席遮

45、陽并經(jīng)常灑水降溫； g 避免模板和新澆筑混凝土受陽光直射，入模前的模板與鋼筋溫度以及附近的局部氣溫不超過40，倉面降溫可采取噴霧或灑水措施，以防止表面陽光照射出現(xiàn)龜裂。 4.3保溫保濕養(yǎng)護橋址所在地晝夜溫差較大，風速高，需通過加強混凝土保溫養(yǎng)護，降低混凝土內(nèi)表溫差；通過加強混凝土保濕養(yǎng)護，減少混凝土收縮膨脹引起的表面應力。表4.3 大體積混凝土養(yǎng)護措施結構部位主要養(yǎng)護對策混凝土側面養(yǎng)護時間不少于14d。散熱面較大，采取帶模養(yǎng)護。拆模后在立面外包裹養(yǎng)護布進行保溫保濕養(yǎng)護?；炷辽媳砻娴谝恢恋谌凉仓由媳砻嫘钏B(yǎng)護，第四澆筑層頂面覆蓋塑料薄膜后加蓋土工布保溫或蓄水養(yǎng)護；分層面養(yǎng)護至下一層澆筑（7d

46、）為止，永久暴露面養(yǎng)護時間不少于14d。養(yǎng)護用水使用淡水，蓄水深度大于20cm?；炷琉B(yǎng)護包括濕度和溫度兩個方面，結構表層混凝土的抗裂性和耐久性在很大程度上取決于施工養(yǎng)護過程中的溫度和濕度養(yǎng)護，因為水泥只有水化到一定程度才能形成有利于混凝土強度和耐久性的微結構。為保證養(yǎng)護質(zhì)量，對混凝土表面進行潮濕養(yǎng)護。為防止表面混凝土失水造成干縮裂縫，必須進行濕養(yǎng)護。承臺側壁可采用木模板、油氈保溫保濕；承臺上表面沒有模板保護，永久暴露面待混凝土初凝后可采用覆20cm淡水進行保溫保濕（養(yǎng)護水溫與混凝土表面溫度差值不應大于15），分層面待混凝土初凝鑿毛后可采取鋪設濕麻袋或濕土工布保濕，也可采用蓄水養(yǎng)護。濕養(yǎng)護的同

47、時，還要控制混凝土的溫度變化。養(yǎng)護時間至少7天，可根據(jù)溫度監(jiān)測結果進行適當調(diào)整，保證混凝土內(nèi)表溫差及氣溫與混凝土表面的溫差在控制范圍內(nèi)。混凝土初凝前應注意表面噴水霧保濕，凝結后應立即鑿毛處理，清理干凈后應蓄水20cm養(yǎng)護。由于處于大風速環(huán)境下，混凝土澆筑后應立即覆蓋，避免塑性開裂。混凝土初凝后盡早開始濕養(yǎng)護，此外應保持不間斷灑水避免表面干濕循環(huán)。4.4冷卻水管的埋設及控制4.4.1水管位置冷卻水管采用322mm、具有一定強度、導熱性能好的鋼管制作，管與管之間通過絲扣連接，轉(zhuǎn)角部分采用直角彎頭絲扣連接。根據(jù)混凝土內(nèi)部溫度分布特征及控制最高溫度的要求，主塔承臺各澆筑層均布置兩層冷卻水管；水管水平管

48、間距為1.0m，垂直管間距為0.85m，距離混凝土表面/側面為0.71.0m；單幅承臺單層6套水管，每套管長不超過200m。雅安岸布置圖見附件2，康定岸布置圖見附件4。4.4.2水管的使用與控制a采用淡水做冷卻水。用分水器將各層各套水管從水箱集中分出，分水器設置相應數(shù)量的獨立水閥以控制各套水管冷卻水流量。圖4.1 分水器示意圖b冷卻水管使用前進行壓水試驗，防止管道漏水、阻水。c 冷卻水管采用絲扣連接，連接部位須綁扎止水帶；或使用黑橡膠套管連接，兩邊用四道鐵絲錯位綁扎，確保不漏水。冷卻水管必須使用鐵絲（非扎絲）綁扎固定在鋼筋上，減小混凝土下落對冷卻水管的沖擊，施工過程中注意對冷卻水管進行保護，應

49、避免混凝土直接落到冷卻水管上，嚴禁施工人員踩踏水管。d每層循環(huán)冷卻水管被混凝土覆蓋并振搗完畢后即可通水，通水時間根據(jù)測溫結果確定。澆筑至溫峰前建議通最大水流量，盡量削減混凝土溫峰；溫峰過后（以現(xiàn)場測溫數(shù)據(jù)為準）適當減小通水量，防止混凝土降溫過快造成溫度應力累積而引起開裂。一般上層混凝土降溫過快（超過2/d）且溫峰不高（50）時可停止通最上層冷卻水，以防止混凝土垂直方向內(nèi)表溫差過大；內(nèi)部最高溫度降到45以下，連續(xù)3天降溫速率小于1.5/d時可全面停止通冷卻水。上層混凝土澆筑后為避免前一層混凝土的溫度回升，對前一層混凝土進行二次通水，混凝土內(nèi)部最高溫度降到45以下可停止二次通水。e 冷卻水流量根據(jù)

50、測溫結果確定。升溫時段通水流量應使流速達到0.65m/s以上，流量達1.89L/h以上，形成紊流；降溫時段，可通過水閥控制減緩通水，使流速減半，水流平緩，以層流狀態(tài)冷卻混凝土。f 控制進出水溫度，冷卻水管入水口水溫與出水口水溫之差10，并且在進出水口溫差較大時，采取倒換進出水口，使混凝土均勻降溫。且冷卻水與內(nèi)部混凝土的溫差不應大于25（采用大型儲水箱，利用出水溫度調(diào)整進水溫度），降溫速率控制在2/d。g 待冷卻水管停止水冷卻并養(yǎng)生完成后，先用空壓機將水管內(nèi)殘余水壓出并吹干冷卻水管，然后用壓漿機向水管壓注水泥漿（與承臺混凝土同標號），以封閉管路。4.5施工控制影響混凝土開裂的原因很復雜，往往不是

51、單一因素造成的?；炷潦┕さ母鱾€環(huán)節(jié)對于控制早期裂縫、減小后期開裂傾向、實現(xiàn)設計的混凝土結構耐久性是至關重要的。控制混凝土澆筑間歇期混凝土澆筑間歇期一般控制在7 天左右，原則上不宜超過10 天。澆筑和振搗混凝土按規(guī)定厚度、順序和方向澆筑，分層布料厚度不超過50cm。正確進行混凝土拌和物的振搗，振動棒垂直插入，快插慢拔，振搗深度超過每層的接觸面1020cm，保證下層在初凝前再進行一次振搗。振搗時插點均勻，成行或交錯式前進，以免過振或漏振，避免用振搗棒橫拖趕動混凝土拌和物，以免造成離下料口遠處砂漿過多而開裂。5.現(xiàn)場監(jiān)控在本工程混凝土澆筑期間，埋設監(jiān)測元件對混凝土的溫度、濕度進行監(jiān)控，對數(shù)據(jù)分析總

52、結后，進行溫控方案的進一步優(yōu)化。為檢驗施工質(zhì)量和溫控效果，掌握溫控信息，以便及時調(diào)整和改進溫控措施，做到信息化施工，需對混凝土進行實時溫度監(jiān)測，檢驗不同時期的溫度特性和溫控標準。當溫控措施效果不佳、達不到溫控標準時，可及時采取補救措施；當混凝土溫度遠低于溫控標準限值時，則可減少溫控措施，避免浪費。圖5.1 溫控實施流程圖5.1現(xiàn)場監(jiān)測內(nèi)容及要求對大體積混凝土進行溫度計算，是從理論上掌握大體積混凝土內(nèi)部溫度發(fā)展變化情況和溫度應力的發(fā)展變化情況，實際施工中將會存在一定的差異，主要原因是計算所取用的相關參數(shù)及計算模型與大體積混凝土實際施工狀態(tài)不可能完全一致，這就需要對施工過程進行監(jiān)測，并將監(jiān)測結果隨

53、時與理論計算及其結果進行比較、分析，及時調(diào)整參數(shù)取值、修正計算模型并采取相應的溫控措施，只有這樣才能保證計算、分析結果的準確性及可靠性，并依據(jù)計算、分析結果完善溫控措施，確保溫度應力不超過混凝土的抗拉強度，避免出現(xiàn)溫度裂縫。溫度監(jiān)測主要內(nèi)容包括：a. 混凝土溫度場測量；承臺的溫度場是指在現(xiàn)場各種環(huán)境因素的影響下，已澆筑承臺各部位混凝土的實際溫度及溫度分布。為全面監(jiān)測混凝土澆筑、養(yǎng)護過程中溫度場的變化情況，溫度測點的布置應具有代表性，做到既突出重點又兼顧全局，在滿足溫控要求的前提下以盡可能少的測點獲得所需的溫度資料。b. 環(huán)境體系溫度測量：環(huán)境體系溫度測量包括氣溫、冷卻水溫度。在檢測混凝土溫度變化的同時，還應監(jiān)測氣溫、