基础大体积混凝土施工技术及温度控制

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时间:2018-08-29

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1、基础大体积混凝土施工技术及温度控制  A11公路拓宽改建工程西吴淞江大桥,位于上海市嘉定区安亭镇西南部,西起同三立交东至A11公路2号机孔桥,全长,分南北集散车道设计,跨越西吴淞江,根据规划Ⅲ级航道标准,跨径布置80M+140M+80M,结构形式三向预应力混凝土连续箱梁,截面为单箱单室直腹板结构,主墩承台为矩形,截面尺寸为××,单根承台混凝土620方,要求一次性完成混凝土浇注,不留施工缝,属大体积混凝土。由于主墩承台混凝土施工期间为6月份天气较热,施工期间环境温度影响较大,特别是基坑钢板桩围堰,基础底处于地面下9M左右,坑内空气流通较慢,加剧了混凝土表面温度。  混凝土结构开裂原因

2、:变形作用引起的裂缝和荷载作用引起的裂缝。根据国内外调查资料反映,由于变形引起的开裂占80%以上。这种变形作用包括温度湿度,地基变形,由于荷载引起的不足20%。在大体积混凝土浇筑初期,水泥的水化作用放出大量水化热,但由于混凝土表面散热条件好,因而温度上升较少,而混凝土内部由于散热条件差,热量散发少,内部温度上升较快,体积膨胀,导致形成温度梯度,形成内约束力,结果混凝土内部产生压应力,在表面引起拉应力,当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会在混凝土表面出现裂缝。后期水泥水化热基本释放,混凝土内部温度逐渐降温,引起混凝土冷却收缩,再加上混凝土中多余水分蒸发等引起体积收缩变形,二者由于

3、受到基础或老混凝上的约束,导致温度拉应力。当温度应力超过混凝土抗拉强度时,会从约束面向上形成裂缝,如果温度应力足够大,可以形成贯穿结构的整体裂缝,影响结构整体使用。温度控制、防止裂缝发展,是大体积混凝土结构施工中解决的难题,对此必须采取相关技术措施。  针对该工程的实际情况,从材料优选用,配合比优化设计,混凝土浇筑方案,养护措施及测温控制等多方面综合措施进行温度控制,以提高结构抗裂性,避免引起内外温差过大而出现裂缝。  原材料选择及质量要求  根据本工程特点选择优质的原材料,优化混凝土配合比设计,增大骨料用量,减小砂、石中含泥量,以减小水泥和水用量,以降低混凝土水化热。拟采用如下原

4、材料:  水泥  由于主墩承台厚度,水泥在水化过程中产生大量热量,聚集在结构内部不容易散发,使混凝土内部温度升高,因此在施工中选择水化热较低的水泥以及尽量减小单位水泥用量,有资料表明每减少单位用量10KG可降低温度1℃,本工程结合实际及地方材料采用等级水泥。  粗、细集料  粗集料为连续级配碎石。它比5-25mm碎石可减少用水量10KG,在相同水灰比情况下水泥减少20KG左右。采用中粗砂,细度模数为、含泥量为%,它比采用细砂每立方用水量减少20KG,相应减少水泥用量,降低混凝土水化热,并防止混凝土干缩。  混合料及外加剂  掺入的粉煤灰经检测细度、烧失量、需水量及三氧化硫含量均符合

5、II级粉煤灰指标要求。粉煤灰不仅改善混凝土和易性,减小混凝土用水量,减小泌水和离析,提高混凝土强度,改变混凝土分子结构组织,增加混凝土密实度,同时代部分水泥,降低了水泥用量,从而降低混凝土水化热引起的温度梯度,防止和减少温度裂缝的产生。  掺量为胶凝材料重量的%LH-3高效缓凝减水剂,一方面可延缓混凝土的凝结时间,它一方面可明显延缓水泥水化热释放速度,凝结时间可延长8小时以上,推迟水化热峰值出现,同时减水12%用水量,减小水泥用量,从而降低水化热。  混凝土配合比的确定  混凝土配合比设计采用绝对体积法。以基准混凝土配合比为基础,按等稠度、等强度为原则。采用超量取代法,粉煤灰取代水

6、泥百分率取13%,粉煤灰超代系数取,即用粉煤灰取代部分水泥,超量部分取代等体积的砂,根据所选材料通过试验室试配确定配合比如下表:  掺入高效缓凝减水剂混凝土初凝为8小时,终凝为12小时,由于掺入粉煤灰改善混凝土和易性,减少泌水和坍落度损失,降低水化热,有利于大体积混凝土施工。  混凝土浇筑施工方案及工艺  由于主墩承台为厚度和施工面积较大,混凝土浇筑采用斜坡分层的浇注方案,分层厚度按44cm厚左右,分8步浇注到顶,一个坡度,簿层浇筑,先深后浅,连续浇筑,这种方法能较好适应泵送施工工艺要求,同时控制好上下层混凝土覆盖时间,在下层混凝土未初凝时进行上层混凝土浇筑,以避免混凝土冷缝出现。

7、混凝土振捣必须密实,在不同部位用5台振动棒振捣,振捣棒快插慢拔,掌握正确振捣时间,做到不漏振不过振,提倡二次振捣。及时按标高刮平表面,用木抹子反复搓压,使其表面密实,初凝前用木抹压光,可以控制混凝土表面的龟裂,减少混凝土表面水分散失,促进混凝土养护。为防止混凝土在硬化过程中表面出现龟裂现象,要及时进行二次抹面,在初凝以后,终凝之前,再用泥刀压光平整,使少量终凝前出现的失水沉降等塑性收缩裂纹得到消除。  混凝土的养护  在表面施工完毕后,应加强对混凝土的保养,及时用塑料

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