桥梁大体积混凝土温控与防裂施工技术研究

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1、桥梁大体积混凝土温控与防裂施工技术研究工程概况广东省xx桥梁全长1134.2m，主桥为高低塔钢桁斜拉桥及其4#桥塔墩的基础为设置式钢沉井基础；结构为（65×35×19.5）m的圆端形结构及其壁厚2m；在沉井顶处，设有（61×31×7.5）m钢筋混凝土盖板。对于钢筋混凝土盖板，采用了大体积混凝土及其设计方量约达1.33万m3，按厚（4.0+3.5）m分2次浇筑。研究发现，盖板混凝土具有截面尺寸大、强度等级高（C40）、热阻大及绝热温升高的特点，导致混凝土的内部热量很难散发，而表面热量却很快散发，从而增

2、大了混凝土的内外温差，并引起混凝土的温度变形不均及产生了温度应力。如若混凝土受到的拉应力比其即使抗拉强度大，则混凝土的表面或内部会出现裂缝，轻者降低结构的外观质量，重者影响结构的稳定性、整体性，甚至影响结构的安全使用。　　　　为此，要求深入研究桥梁大体积混凝土的温控与防裂施工问题。　　　　2　原材料的选用在工程施工前期，通过对桥盖板混凝土的原材料开展对比检测试验，并结合相关的技术指标，确定了该桥盖板所用混凝土的原材料与其技术指标，见表1。　　　　3　混凝土配合比为了提高桥盖板整体结构的安全性，要求优

3、化桥盖板混凝土的配合比。通过开展优化试验，确定桥盖板C40大体积混凝土的配合比，即：水泥：粉煤灰：砂：碎石：水：减水剂：166：793：1023：146：4.16。关于桥盖板C40大体积混凝土7d绝热温升T7，HR-2A混凝土热物理参数测定仪实测值为41.8℃，见图1。分析得到，该桥盖板大体积混凝土在浇筑后的1.5-4d（或）出现快速水化热温升现象，因此需要采取措施进行混凝土内部中心温度控制，常见的温控措施包括减低冷却水进口温度、增大冷却水管流量等。依据JTS202-1-2010的规定，由T7推算得

4、到大体积混凝土最终绝热温升值Ta满足下列方程式：（1-e-mt）　　　　其中，Tt—t龄期的混凝土绝热温升，℃；t—混凝土的龄期，d；m—系数，取0.45（d-1）。代入计算得到，Ta=43.7℃。　　　　4　温控指标通过对桥盖板C40大体积混凝土的温度与应力场进行仿真计算，并结合经验积累与规范要求，该桥盖板混凝土的防裂施工应把控好以下关键指标：4.1　原材料温度根据工程施工现场的基本条件与施工期间的气候条件，要求该桥盖板C40大体积混凝土的原材料满足下列温度指标：水泥≤60℃、粉煤灰≤50℃、砂≤

5、22℃、碎石≤22℃、水、减水剂≤25℃。　　　　4.2　混凝土温度根据TB10424-2010、GB50496-2009的规定及工程施工实况，要求该桥盖板C40大体积混凝土的配制应满足下列温控指标：主控指标：入模温度≥10℃和≤28℃、内表温度≤20℃、内部最高温度≤65℃、降温速率≤2.0℃/d；参考指标：大气与混凝土表面的温差≤20℃、冷却水进出水口水的温差≤10℃、混凝土内部与冷却水的最高温差、混凝土表面与养护水的温差≤15℃。　　　　4.3　保温、湿养护为了控制该桥盖板C40大体积混凝土的

6、内表温差、减少表面应力及防止开裂，要求针对不同的施工部位采取有效的保温、湿养护措施：侧面：初凝前、后均带模养护。　　　　第一浇筑层（分层面）：初凝前，喷雾保湿养护混凝土仓面；初凝后，覆盖土工布与塑料薄膜保温、湿养护混凝土，直到浇筑下层混凝土。　　　　上表面：初凝后，按深度>20cm蓄水养护混凝土，持续到混凝土浇筑后21d。　　　　第二浇筑层（永久暴露面）：初凝前，收面边的同时，覆盖塑料薄膜养护；初凝后的养护与上表面一致。　　　　5　防裂措施根据桥盖板大体积混凝土施工现场的基本条件与温控指标，确

7、定采取下列措施防止大体积混凝土出现温度裂缝：5.1　控制入模温度该桥盖板在浇筑期间的日均气温为26℃。据此，要求严格控制混凝土的入模温度及使其≤28℃，具体控制措施如下：第一、设中间储存转运仓，备料提前入场，按温控要求喷淋控制胶材的温度；第二、按骨料温控要求覆盖砂石料仓；第三、将吸水帆布覆盖在运输车罐体外，覆盖泵管并洒水，从而控制阳光照射下罐体与泵管的温升。现场测得，桥盖板大体积混凝土的入模温度为25.8-27.6℃，完全满足温控指标。　　　　5.2　冷却水控制为了控制桥盖板大体积混凝土的内部温度，

8、要求按下列标准布设Φ48×2.5mm的冷却水管：第一、二浇筑层的冷却水管分别布设5层和4层；冷却水管的水平管、垂直管分别间隔100cm和70cm，与混凝土表面间隔65-70cm，与侧面间隔；冷却水管的接头处，使用黑色橡胶管连接紧密。每一层冷却水管在上覆混凝土前，要求对应层的冷却水管先通水，从而降低水管压力及混凝土的入模温度。如若混凝土内部与冷却水管进水的最高温度差于混凝土升温期≤25℃，则冷却水选用18-20℃的江水；如若>25℃，则马上接通循环水降温。冷却水管