橋梁大體積混凝土 施工中的溫控方案與技術(shù)

橋梁大體積混凝土施工中的溫控方案與技術(shù)摘要：隨著我國橋梁建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，大體積混凝土結(jié)構(gòu)在工程上的應(yīng)用越來越廣泛。大體積混凝土由于一次澆筑方量較大，水泥凝結(jié)時會產(chǎn)生大量的水化熱，若不能及時釋放，將導(dǎo)致混凝土形成內(nèi)外溫差。當(dāng)溫差過大或升降速度過快時，混凝上就會出現(xiàn)溫度裂縫，降低混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力，降低混凝土的耐久性，造成結(jié)構(gòu)安全隱患，危害極大。本文以某大型橋梁項目為案例，探索了溫度控制方法，并進(jìn)行應(yīng)用驗證，總結(jié)出了施工建設(shè)質(zhì)量控制的方法。關(guān)鍵詞：大體積；混凝土；溫度控制工程概況某橋梁為單吊單跨懸索橋。北索塔設(shè)置兩個分離式矩形，平面尺寸均為23mxl8m，高6m,采用C35混凝土。頂面設(shè)置棱臺形塔座，棱臺頂面尺寸13mxl0.5m，底面尺寸為17mxl4.5m，高2m,采用C50混凝土。大體積混凝土溫度控制分析大體積混凝土由于截面大、水泥用量大，會使其在硬化過程初期釋放大量的熱。而混凝土導(dǎo)熱系數(shù)相對較小，水化產(chǎn)生的熱量不易散失，熱量蓄積內(nèi)部從而使溫度升髙較多?；炷帘砻鏌崃坑捎谂c周圍環(huán)境進(jìn)行交換而減少，致使溫度降低，造成混凝土內(nèi)外的溫度梯度大，從而產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力。此時混凝土的強(qiáng)度較低，還不足以抵抗由于溫差產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，因此會開裂。本工程體積大，內(nèi)部水化熱溫升高；塔座、塔柱混凝土強(qiáng)度等級高，絕熱溫升高，混凝土水化熱溫升控制難，大體積混凝土溫升控制不當(dāng)時，極易因為內(nèi)外溫差應(yīng)力過大而開裂。同時，由于棱臺形塔座受力情況復(fù)雜，易出現(xiàn)應(yīng)力集中造成破壞。另外，夏季高溫、澆筑間隔過長也會給溫度控制和收縮裂縫控制帶來困難。大體積混凝土施工控制混凝土養(yǎng)護(hù)控制措施工程第一、第二澆筑層均布設(shè)3層冷卻水管，第一澆筑層冷卻水管整向布置為105cm+70cm+70cm+55cm，第二澆筑層冷卻水管豎向布置為60cm+90cmn+90cm+60cm，水管水平管間距為100cm,距離混凝土側(cè)面為54-60cm。冷卻管用彷42mmx2.5mm鐵皮管制作，螺紋絲扣+生膠帶連接，澆筑前加水試壓,養(yǎng)護(hù)完注漿封閉。澆筑完7天后方可拆模，拆模時內(nèi)外溫差小于15°C。側(cè)面采用帶模養(yǎng)護(hù)并覆蓋防雨布，脫模后包裹塑料薄膜+土工布+防雨布，回填部分回填保溫，不回填部分澆筑完后持續(xù)養(yǎng)護(hù)14天。分層面鑿毛后蓄水養(yǎng)護(hù)，使用冷卻水管出水，蓄水深度大于30cm，養(yǎng)護(hù)至上層澆筑為止。頂層永久暴露面邊收面邊覆蓋塑料薄膜，初凝后使用冷卻水管出水蓄水養(yǎng)護(hù)，脫模后覆蓋塑料薄膜+土工布+防雨布，澆筑完后持續(xù)養(yǎng)護(hù)14天。大體積混凝土后期保溫養(yǎng)護(hù)措施新澆混凝土層面應(yīng)采用灑水或保濕等養(yǎng)護(hù)方法，灑水溫度和控制混凝土內(nèi)外溫差不宜超過25C。⑵在混凝土澆筑過程中，當(dāng)澆筑倉內(nèi)氣溫高于22C時，應(yīng)采取噴霧降低環(huán)境溫度,噴霧過程中應(yīng)避免混凝土表面出現(xiàn)積水?；炷两K凝后立即覆蓋塑料薄膜，覆蓋層采用雙層養(yǎng)護(hù)毯，以提高保溫保濕效果。在大風(fēng)和干燥氣候條件下施工，應(yīng)采取專門措施保持倉面濕潤。在混凝土澆筑倉面上層1．0m高的位置覆蓋養(yǎng)護(hù)毯，對所有孔洞洞口進(jìn)行封閉保護(hù)，防止空氣對流?；炷磷允諅}開始養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不得少于設(shè)計齡期。養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)為清潔水，避免污染混凝土?；炷帘砻鎽?yīng)在模板拆除前和拆除期間保持濕潤狀態(tài)，保濕養(yǎng)護(hù)應(yīng)在模板拆除后繼續(xù)進(jìn)行，并在拆模后1d內(nèi)完成保溫施工。采用4cm厚聚乙烯保溫被(板)保溫。當(dāng)澆筑層面在遭遇氣溫驟降時，層面上保溫被加厚到5cm。氣溫驟降期不允許拆模，應(yīng)及時采取相應(yīng)的保護(hù)措施。當(dāng)日平均氣溫在2?3d內(nèi)連續(xù)下降達(dá)6°C及以上時，應(yīng)推遲拆模時間。低溫及氣溫驟降多發(fā)季節(jié)進(jìn)行混凝土施工時，模板外側(cè)需設(shè)置相同厚度的臨時保溫材料對混凝土進(jìn)行臨時保溫。保溫材料的拆除應(yīng)避免在低溫時段進(jìn)行，防止產(chǎn)生冷擊。混凝土表面應(yīng)清理干凈，并對固定保溫材料的鉚釘孔洞進(jìn)行修補(bǔ)。重復(fù)使用的保溫材料應(yīng)保持清潔、干燥，保證不降低保溫標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)論經(jīng)過后期現(xiàn)場溫度監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，混凝土結(jié)構(gòu)水泥水化熱得到有效降低,混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度的變化得到有效控制，從而避免導(dǎo)致結(jié)構(gòu)收縮變形產(chǎn)生裂縫。本工程大體積混凝土施工從混凝土原材料質(zhì)量、配合比優(yōu)化設(shè)計到混凝土的拌和、運(yùn)輸、澆筑、振搗到通水冷卻、養(yǎng)護(hù)進(jìn)行全過程控制，積累了施工經(jīng)驗，保障了工程質(zhì)量?；炷羶?nèi)部溫度測量混凝土內(nèi)部埋設(shè)溫度計測量，便于掌握混凝土內(nèi)部溫度變化，以便及時采取措施?；炷撩恳粷仓硬簧儆?個溫度測點(diǎn)，測點(diǎn)應(yīng)均勻分布在澆筑層面上，澆筑塊內(nèi)部溫度可根據(jù)需要補(bǔ)埋儀器進(jìn)行監(jiān)測。在每個混凝土澆筑倉埋設(shè)3支溫度計，溫度計埋設(shè)后24h以內(nèi)，每隔4h測1次，之后每天觀測3次，直至混凝土達(dá)到最高溫度。以后每天觀測1次，持續(xù)一旬。再往后每3?7d觀測1次，直至降至設(shè)計溫度以下。綜上，大體積常態(tài)混凝土在澆筑完成后的3d左右(65h)溫升達(dá)到最高值(實(shí)測最高值61C);同時可根據(jù)實(shí)測混凝土內(nèi)部溫升狀況，通過控制管道內(nèi)水流流速進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)，必要時循環(huán)水采取加冰冷卻措施。合理安排混凝土施工工序和施工進(jìn)度混凝土澆筑應(yīng)保證足夠的入倉強(qiáng)度，坯層覆蓋時間應(yīng)小于4h。混凝土澆筑應(yīng)采用平鋪法施工，按一定厚度、次序、方向分層進(jìn)行，且保證澆筑層平整。采用薄層短間歇澆筑，以利層面散熱，該工程為保證鋼筋混凝土整體性、防滲性，采用大體積地板兩幅施工。底板分塊原則為長寬比不大于2，臨時施工縫需設(shè)鍵槽和止水。鍵槽深度不小于20cm，鍵槽面積不小縫面面積的1/3;止水需先期施工止水坑，止水坑混凝土齡期不小于5d。半幅混凝土施工過程中應(yīng)短間歇連續(xù)均勻上升。另半幅混凝土待上半幅實(shí)施完成，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后施工，并對新老混凝土施工縫面進(jìn)行處理。大體積混凝土施工過程溫控措施(1)因拌合樓距離現(xiàn)場近，可縮短混凝土運(yùn)輸時間，優(yōu)化供料設(shè)備的配合銜接，減少卸料等待時間。⑵控制出機(jī)口溫度和澆筑溫度:實(shí)測高溫季節(jié)混凝土出機(jī)口溫度為18C左右，混凝土澆筑入倉溫度為20C左右?；炷凉捃嚥扇「魺嵴陉柎胧?。倉面上方采用噴霧設(shè)備降溫;混凝土澆筑盡可能安排在早晚、夜間及陰天進(jìn)行，環(huán)境最高溫控制在30°C,—日內(nèi)最大溫差不大于15C?；炷翝仓趯?shí)測的日最低溫度15C，最高溫度29C，基本滿足控制范圍。混凝土入倉后及時平倉振搗，高溫季節(jié)對混凝土振搗完畢的區(qū)域采用浸濕的養(yǎng)護(hù)毯或聚乙烯保溫被進(jìn)行覆蓋保溫，縮短混凝土在環(huán)境中的暴露時間。4結(jié)論(1)在高緯度地區(qū)高溫季節(jié)大體積混凝土施工，要控制骨料溫度變化，采取措施做好遮陽工作，骨料比自然環(huán)境下溫降4?5°C,也是控制骨料入倉溫度的重要手段。高緯度地區(qū)高溫季節(jié)施工中，采用高山融雪低溫地表水作為拌合用水;在倉面上方采取封閉和噴霧降溫措施,控制入倉時的環(huán)境溫度,效果突出。混凝土拌和、運(yùn)輸、澆筑過程應(yīng)加強(qiáng)各工序的有效銜接和配合,嚴(yán)控出機(jī)口溫度和入倉溫度,及時采取相關(guān)措施,確保澆筑質(zhì)量。由于晝夜溫差,大體積混凝土施工完成后,應(yīng)及時覆蓋塑料薄膜、雙層養(yǎng)護(hù)毯及灑水濕養(yǎng)措施,同時考慮到混凝土的抗凍性、抗?jié)B性要求,濕養(yǎng)期不得少于28d。實(shí)際控制混凝土內(nèi)部和外部溫差在15C以內(nèi)時，停止養(yǎng)護(hù)。保證混凝土入倉強(qiáng)度和連續(xù)性,可避免施工冷縫;混凝土外觀檢查,未發(fā)現(xiàn)規(guī)則的表面裂縫及深層裂縫，這表明大體積(常態(tài))混凝土高溫季節(jié)施工，采取內(nèi)部通水冷卻降溫措施效果顯著。總之，在高緯度地區(qū)高溫季節(jié)的大體