新通扬运河特大桥塔座

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1、新通扬运河特大桥塔座［内容］介绍了新通扬运河特大桥塔座大体积混凝土的温控设计与施工技术。　　［关键词］大体积混凝土；温控；裂缝；透水模板布；冷却水管；测温元件　　1、前言　　新通扬运河特大桥塔座为正8边型棱台，顶面纵横向均长18m，底面纵横向均长21m，高2.5m，混凝土为C50,总方量为792.2m3。　　2、大体积混凝土配合比设计和温控计算　　塔座为典型的高性能大体积混凝土结构，极易产生裂缝。为尽量减少有害裂缝的产生，须对混凝土配合比进行专项设计，计算混凝土中心温度、表层温度和内表温差，从而制定有效的温控措施。　　2.1、混凝土配合比设计　　针对混凝土强度、温控和泵

2、送的特点，混凝土采用高集料、低水灰比、低水泥用量和双掺材料，其性能指标如下：　　①、混凝土抗压强度：混凝土28天强度>C50级　　②、坍落度：18±2cm　　③、含气量：<3.5%　　④、凝结时间：混凝土浇筑时间约22h,则其初凝时间定为24小时左右,终凝时间26小时左右　　其中：　　水泥：采用P·O52.5水泥　　细集料：采用级配良好的中砂，含泥量不大于1.5%。　　粗集料：5～31.5mm的连续级配碎石，含泥量不大于0.5%。　　外加剂：采用PCA(Ⅰ)高性能缓凝减水剂。　　水：深井水。　　2.2、温控计算　　根据混凝土配合比、水泥水化热值计算温控值。　　2.2.1

3、、温度计算　　2.2.1.1、绝热温升　　混凝土绝热温升的计算公式如下　　（1-1）　　其中：　　—龄期（d）　　　　水泥28天的水化热，混凝土比热　　计算结果表明：在第28天龄期时，混凝土的绝热温升为67.808℃。绝热温升的变化曲线见图1。　　　　图1混凝土绝热温升图　　2.2.1.2、混凝土中心温度　　塔座浇筑时间在8月份左右。查得桥位区8月份的历年平均气温为27.3℃，则混凝土浇筑温度定位T0=27.3℃。在考虑冷却降温的条件下，混凝土中心温度的计算公式为：　　（1-2）　　计算结果表明：采用冷却水降温，在第3天龄期时，混凝土内部温度最高，达到66.875℃，其

4、温度曲线见图2。　　　　2.2.1.3、混凝土表层温度和平均温度　　塔座顶面采用循环水蓄水养护，蓄水深度为10cm，混凝土表层温度计算公式如下：　　（1-3）　　其中：　　—施工期大气温度,为27.3℃—混凝土计算厚度（m）　　　　—混凝土实际厚度(m)，2.5m　　—混凝土虚厚度(m)　　　　　　计算结果表明：在第3天龄期时，混凝土表面温度最高，达到42.296℃。混凝土最大内表温差为24.579℃，其温度曲线见图2。　　混凝土平均温度：　　（1-4）　　其温度曲线图2。　　　　　　图2温度曲线图　　2.2.2、温度控制标准　　①、混凝土的上下层温差不超过20℃。　　

5、②、混凝土内表温差≤25℃。　　③、混凝土降温速率不超过2℃/天。　　3、防控裂缝的措施　　为有效控制有害裂缝的产生，必须从控制混凝土水化升温、内表温差、减少混凝土收缩变形、提高混凝土抗裂能力和配筋等方面采取综合的防控措施。　　3.1、降低混凝土的水化升温　　3.1.1、混凝土配比　　①、选用低水化热水泥。　　②、采用双掺技术：掺入优质粉煤灰，降低水泥用量；掺入高性能缓凝减水剂，延缓混凝土的初凝时间。　　3.1.2、降低混凝土的拌和、浇筑温度　　①、水泥提前6d入罐，延长水泥的存放时间，降低水泥的拌和温度。　　②、预冷集料，堆高骨料，堆放时间为5d以上，并采取措施避免骨

6、料在日照下温度回升。　　③、采用深井水拌和混凝土。　　④、加快混凝土运输和入仓速度，减少混凝土在运输和浇筑过程中的温度回升。　　⑤、选择低温时段浇筑，尽量安排在夜间或阴天施工。　　3.1.3、混凝土分层浇筑　　为加快混凝土的内部散热，混凝土采用水平分层浇筑，每层铺筑厚度不超过30cm。　　3.1.4、通水冷却　　混凝土内埋设冷却水管通水冷却，以降低混凝土内部温度。　　冷却水管采用Φ32×1.8mm黑铁皮管，冷却水采用深层运河水。塔座共布置3层冷却水管，每层冷却水管单根最大长度≤200m，以利于提高降温效果。为方便通水管理，各层水管的进、出口均设在塔座顶面，且伸出塔座30

7、～50cm。冷却水管的布置见图3。　　冷却水管安装完成后，须试通水检查，确保无漏水和阻塞现象。　　冷却水采用集水箱供水，单只水箱容量为12m3左右。运河水进入集水箱沉淀过滤，　　　　　　图3塔座冷却水管布置图　　　　　　　　　　图4冷却系统布置图　　　　　　减少泥沙含量。集水箱内设进水泵一台，压泵一台。压泵压水进入分流器，分流器分流进入冷却水管，以保证水的流速和流量，确保降温效果。每根冷却水管的通水流量按16～20L/min设计。集水箱、分流器的布置见图4。　　考虑到混凝土的浇注时间较长，冷却水管应在混凝土覆盖一层即通水冷却一层，通水时间