承台大体积混凝土温控方案

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1、重庆朝天门长江大桥主墩承台砼温控方案重庆朝天门长江大桥工程主墩承台砼温控方案中港二航局重庆朝天门长江大桥项目部2005年3月14中港二航局重庆朝天门长江大桥项目部重庆朝天门长江大桥主墩承台砼温控方案目录1．工程概况2．基本计算资料3．混凝土材料参数及数值模型4．计算结果及分析5.温度控制标准和温控措施6.混凝土温控施工现场监测审核：校核：编写：14中港二航局重庆朝天门长江大桥项目部重庆朝天门长江大桥主墩承台砼温控方案1．工程概况重庆朝天门大桥工程主墩承台上下游分离，呈长方形，承台平面尺寸25.0m×19.4m，

2、厚度为6.0m。混凝土强度等级为C30，单个承台方量为2910m3，承台施工时采用连槽浇筑。该承台为大体积混凝土结构。由于水泥水化过程中产生的水化热，使浇筑后初期混凝土内部温度急剧上升，引起混凝土膨胀变形，而此时混凝土的弹性模量很小，因此，升温引起受基础约束的膨胀变形产生的压应力很小。随着温度逐渐降低混凝土产生收缩变形，但此时混凝土弹性模量较大，降温引起受基础约束的变形会产生相当大的拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生温度裂缝，对混凝土结构产生不同程度的危害。此外，在混凝土内部温度较高时，外部环境温

3、度较低或气温骤降期间，内表温差过大在混凝土表面也会产生较大的拉应力而出现表面裂缝。对主墩承台大体积混凝土进行了温度场及应力场仿真计算，根据计算结果制定了承台不出现有害温度裂缝的温控标准，并制定了相应的温控措施。温控计算采用大型有限元程序《大体积混凝土施工期温度场与仿真应力场分析程序包》进行。在大体积混凝土仿真分析中，温度是基本作用荷载。混凝土内部温度变化是一个热传递问题，用有限元法求解有下面几个优点：①容易适应不规则边界；②在温度梯度大的地方，可局部加密网格；③容易与计算应力的有限单元法程序配套，将温度场、应力

4、场和徐变变形三者在一个统一的程序中计算。仿真应力计算中需考虑混凝土温度、徐变、自重、自生体积变形和干缩变形等的作用。《大体积混凝土施工期温度场与仿真应力场分析程序包》主要特点为：1）该程序用于结构施工期累积温度场及仿真应力场的计算。　　2）可以考虑混凝土分层浇筑方式、入仓温度、浇筑层厚度、施工期间歇、混凝土及基础弹模的变化、外界水温及气温的变化、混凝土的自生体积变形及徐变影响等复杂因素，能够模拟实际的施工运行过程。　　3）提供三种单元类型：8～20变节点六面体等参元，6～15变节点五面体等参元和8节点六面体等参

5、元。　　4）具有多种求解器，可以选用直接解法或迭代法求解大型线性方程组，具有速度快、存储量小的特点，可利用微机进行大型混凝土结构的仿真分析。　　5）可以输出高斯点应力和节点应力。14中港二航局重庆朝天门长江大桥项目部重庆朝天门长江大桥主墩承台砼温控方案　　6）有一套完善的数据查错功能。　　7）另配有一套完善的前后处理程序。2.基本计算资料2.1气象资料沿线属亚热带湿润气候，具冬暖春早、雨量充沛、夜雨多、空气湿度大、云雾多、日照偏少等特点。1）气象根据重庆市气象局1951年～1992年间的气象观测资料，调查区内的

6、气象特征具有空气湿润，春早夏长、冬暖多雾、秋雨连绵的特点，年无霜期349天左右。2）气温多年平均气温18.3℃，月平均最高气温是8月为28.5℃，月平均最低气温在1月为7.3℃，极端最高气温42.2℃，极端最低气温-1.8℃。3）降水量多年平均降水量1082.6mm左右，降雨多集中在5～9月，日最大降雨量192.9mm，日降雨量大于25mm以上的大暴雨日数占全年降雨日数的62%左右，小时最大降雨量可达62.1mm。4）湿度多年平均相对湿度79%左右，绝对湿度17.7mb左右，最热月份相对湿度70%左右，最冷月份

7、相对湿度81%左右。5）风全年主导风向为北，频率13%左右，夏季主导风向为北西，频率10%左右，年平均风速为1.3m/s左右，最大风速为26.7m/s。计算时桥位区的气温资料参照表2-1。2002年1～12月气温统计资料表2-1时间最高温度（℃）最低温度（℃）平均温度（℃）备注1月份2月份14中港二航局重庆朝天门长江大桥项目部重庆朝天门长江大桥主墩承台砼温控方案3月份施工月份4月份施工月份5月份施工月份6月份7月份8月份9月份10月份11月份12月份2.2施工资料根据以下施工资料进行温度应力计算。承台混凝土设计

8、强度等级为C30。两个承台分别2005年3~5月份施工，混凝土浇筑温度分别为15℃～25℃。承台混凝土采用一次性浇注，冷却水管布置六层，层间距为1.0m，每层水管之间的排距为1.0m；冷却水管采用φ50mm的黑体管（壁厚3.5mm），冷却水为长江水。计算时考虑承台混凝土的保温，即待混凝土终凝后立即进行蓄水养护。2.3承台施工配合比2.3.1混凝土原材料①水泥：重庆拉法基PO42.5水泥