隧道大体积混凝土衬砌的温度控制

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1、铁道建筑2011年第5期RailwayEngineering69文章编号：1003—1995(2011)05—0069—03隧道大体积混凝土衬砌的温度控制蒋平江，柳伟，焦长洲(1．陕西铁路工程职业技术学院，陕西渭南714000；2．江西交通职业技术学院，南昌3300133．深圳市地铁集团有限公司，广东深圳518035)摘要：大体积混凝土隧道作为一类比较特殊的大体积混凝土结构，其施工中的温度控制具有一定的特殊性。通过采用“双掺技术”优化配合比、通水冷却、加强施工质量控制等措施，对实际工程温度裂缝进行了有效的防控，供类似工程参考。关键词：温度控制大体积混凝土

2、隧道中图分类号：U455．4文献标识码：B大体积混凝土指的是长宽高尺寸均大于1m的混内部混凝土仍处于高温状态，限制表面混凝土收缩，导凝土。大体积}昆凝土结构温度裂缝的产生，主要是由致产生表面裂缝。③主体结构分层浇筑，隧道底板浇于?昆凝土凝结硬化过程中，水泥的水化热在其内部和筑和侧墙及顶板浇筑存在明显的时间差，在底板混凝表面间形成温度梯度而产生了温度应力，当混凝土内土的温度变化趋于稳定时才浇筑侧墙及顶板，连接处部应力超过其抗拉强度时，即产生裂缝。该类裂缝容易产生裂缝。一般发展较大并形成贯穿性裂缝，严重影响结构的使2温度控制措施用和耐久性，甚至危及结构的安全

3、。隧道设计一般取11TI隧道进行框架内力计算，而2．1严格控制原材料质量对温度应力则不进行详细计算，只是采用构造配筋，因1)水泥：选用水化热较低的水泥，并尽可能减少此常导致混凝土出现温度裂缝，从而工程界有“无隧水泥用量和用水量，尽量避免使用早强水泥。经比选，不裂”的说法。随着大体积混凝土在隧道工程中的采用El本“小野田”牌P．O42．5普通硅酸盐水泥。广泛应用，对其温度裂缝进行有效预防和控制成为工2)细骨料：采用级配良好且含泥量少、细颗粒少程技术界长期关注和研究的重要课题。的中砂和中粗砂，因其孔隙率小，总表面积小，这样混凝土的用水量和水泥的用量就可以减少

4、，水化热降低，1工程概况裂缝减少。同时，在满足和易性的情况下，应采用较小深~llJL站新区大道K0+425～K1+220标段为明的砂率。采用Ⅱ区中砂，含泥量控制在2％以内，产地挖隧道，隧道长795m，主体结构厚度多为1．3～1．8为安托山和越众。m，属于大体积混凝土结构。主体结构分段施工，分层3)粗骨料：改善粗骨料级配，使其空隙率减至最浇筑，每段施工长度为20m，先浇筑底板，后浇筑侧墙少；适当减少粗骨料最大粒径，降低粗细骨料的粒径梯及顶板。度。尽量选择使用线膨胀系数较小的粗骨料，同时严温度控制要点：①内表温差控制。由于混凝土凝格控制骨料的含碱量。在可泵送

5、的情况下，选用粒径固过程中，内表温差产生温度应力，这种温度应力与混5～20mm连续级配碎石，含泥量控制在1％以内，以凝土的体积成正比，对于大体积混凝土，内表温差控制减少混凝土收缩变形，产地为安托山和越众。显得尤为重要。②表层气温差控制。在施工阶段，气4)除了按有关的规范、标准检验原材料的常规指温的变化，特别是温度骤降，表层混凝土急剧收缩，而标外，对影响体积稳定性的有关指标也要严格检验，如：水泥的体积安定性、水泥中Na0、K0的含量及收稿15t期：2010-10—20；修回日期：2011-02—28cA含量；砂石材料有害杂质(黏土、硫化物、硫酸盐及基金项目

6、：陕西铁路工程职业技术学院2009年科研基金项目(2009-14)水膨胀的矿物等)的含量、坚固性、粗细程度等。作者简介：蒋平江(1978一)，男，湖南衡阳人，讲师，工程硕士。2．2优化混凝土配合比70铁道建筑大体积混凝土配合比设计中主要考虑降低水化温度相差<20℃，加大入水量，当温差在20℃～热，减小混凝土的绝热温升。25℃，则减小入水量；④当出水口水温趋于稳定或混1)在保证强度与耐久性的同时尽量降低单位水凝土内外温差<5℃，停止冷却；⑤使用完后的冷却水泥用量、用水量及坍落度、砂率，其中水泥用量与大体管内压注与混凝土强度等级相同的水泥砂浆。积混凝土的最高

7、温升有直接联系，降低水泥用量是最2．4加强施工质量控制有效的温控措施。2．4．1控制混凝土的入模温度2)采用“双掺技术”，混凝土内可掺用适量(约降低混凝土的浇筑温度对控制混凝土裂缝非常重10％)的微膨胀剂(WEA)替代水泥，可起到降低水泥要，相同的混凝土，入模温度高的温峰值要比入模低的用量，减少水化热的作用，同时混凝土内部产生的膨胀大许多，本工程控制混凝土的入模温度最大不超应力可以抵消一部分混凝土的收缩应力。此外，还可过28℃。为此，①原材料要入库存放，不能人库的要添加适量缓凝型外加剂，延缓水化热释放时间，减少内进行覆盖，降低材料的温度；②尽量降低拌合水

8、的温外温差。度，存储地下水的水箱用海绵麻袋覆盖保温；③加快混3)掺粉煤灰。混凝土