大体积混凝土施工中温度裂缝防控探究

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1、大体积混凝土施工中温度裂缝防控探究【摘要】本文在阐述大体积混凝土温度裂缝概念及特点的基础上，结合北京轻轨施工的温榆河承台的大体积混凝土施工项目为例，对如何控制大体积混凝土温度裂缝措施进行探讨。【关键词】大体积混凝土；温度裂缝；控制；措施一、大体积混凝土温度裂缝概述及特点混凝土结构物具有温度应力和变形特质，当其内部温度达到一定程度且超过混凝土自身的抗拉强度或者超过其最大抗拉应并时，就是使得混凝土建筑产生裂缝。这种由于温度或者不均匀沉降、收缩、膨胀所致使的混凝土建筑物产生裂缝问题称为温度裂缝。裂缝的产生大都是由于两类荷载造成，一类是结

2、构荷载，一类是体积变化荷载，其中包括了温度收缩裂缝及不均匀沉降造成的裂缝。根据相关数据统计，大约八成左右的裂缝都为第二类原因造成，第一类原因只占到15%-20%左右。其中松弛变形是大体积混凝土温度裂缝区别于荷载产生裂缝的主要特点。其中温度的裂缝主要和水化热、温差、混凝土收缩等因素有关，是由于混凝土的变形受到约束而产生的。[1]二、大体积混凝土温度裂缝控制措施1、工程概况温榆河桥主墩139#、140#墩承台尺寸尺寸为10.2X10.2X3m,单个承台C30混凝土方量为312m3,两主墩位于温榆河中，距离两岸约30米，河宽115米。每

3、墩基础为9根d)120cm钻孔桩，桩长38米。承台顶面标高139#墩为16.195m,140#墩为16.275m。河床底标高为17.8m,常水位为20.92m,水深约3米多。下游约400米处有一个闸门，顶标髙为21.49m。根据目前情况，和河道部门协商配合，将闸门的水可以进行开放后，水位可以降低到18.5m,将筑岛顶面顶为19米，故施工时钢板桩在标高19m位置开始插打,如果水位上升时，则扩大筑岛宽度，分台阶进行插打约6-8米的钢板桩进行挡水即可。墩位处地质情况如下：再往下为粘土和粉土层，层厚8米。2、选择低热水泥，计算恰当的用来，

4、优化配合比。如果使用低热水泥可以有效的控制混凝土的温度提高，降低大体积混凝土的最高温度，且在降低水泥用量和优化混凝土配合比的情况，都可以有效的降低裂缝出现的几率。[2]因此，在温榆河桥主墩施工工程中，选择混凝土需要具有高的力学性能，高的可泵性和高的耐久性，低的水化热，低的引气性和低的有害杂质成份“三低”。混凝土拌合物初凝时间必须大于20h,终凝时间必须大于25h；混凝土拌合物和易性好，不泌水，不贴底，可泵性好，流动性好，扩散性好;混凝土拌合物坍落度：开始为22〜23cm,2h后为17〜18cm；要求水化热低。为满足上述要求，工程采

5、用矿磴水泥和掺入粉煤灰和外加剂(“双掺”)。掺入少量粉煤灰，可以降低水泥用量，降低水化热。外加剂采用缓凝高效泵送剂。水泥+粉煤灰(C+F),砂(S),碎石(G),水(W),和缓凝剂之间的配合比按照国家标准GBJ146-90《粉煤灰混凝土应用技术规范》中绝对体积法来进行设计和计算，并通过反复试验来确定最优混凝土施工配合比，优先考虑选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥，以减少混凝土绝热温升值。采用“双掺技术”，即按照实验确定的比例掺入一定量的粉煤灰和具有减水性能的高效外加剂，以减少水泥用量和改善混凝土的和易性，从而减少混凝土绝热温升值，并能

6、延缓水泥水化热峰值出现的时间。其中温度应力检算大概如下，包括水泥水化热引起的最大绝热温升和计算实际最高温升值：1)水泥水化热引起的最大绝热温升计算依据：所以2)计算实际最高温升值计算依据：式中为相关系数，由于牲实际最高温升一般发生在浇注后的第三天，故取3天龄期的相关系数，其相关系数为=0.68o所以施工中掺入粉煤灰可降低2〜3工，取24.7°Co由于管线改移等原因，等待孔桩施工完成后插打钢板桩，开挖承台绑扎钢筋好后，入模温度取15°C,预算中心最高温度：24.7+15=39.7°C混凝土浇注厚度为3米时，与的相关系数表如下：3、埋

7、设冷却水管通过冷却水循环带走碗体内部分热量，以降低论体内温升峰值，减少栓体内外温差。1）冷却水管采用①25mm钢管，布置横向间距为80cm、竖向间距为50〜100cm（根据我们以往施工经验监测后计算得）。2）冷却管的布置考虑以下原则：能保证各层冷却管能独立通水，且拆模不影响通水；每层要分多根独立管道，缩短冷却路径，以使観冷却均匀；能根据测温结果调节各管路通水量。3）抽水循环冷却，通水时间从轻覆盖冷却管开始，以后根据测温结果调节通水量直至停水。4、材料、机具降温，拌合前要用冷水冲洗配料机和搅拌机，输送前冲洗输送泵，输送时要用草袋覆盖

8、泵管，防止日照高温。5、进行温度监控1）在承台轻浇注前，在测点预埋热电偶作测温元件，用电子测温仪进行温度测量监控。选用择WZCT-10型热电偶作为测温元件，选用数显的电子测温仪（量程0°C-150°C）作为二次仪表。承台轻温度监测点的布置以真实地反