承台大体积混凝土施工温度裂缝控制

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1、承台大体积混凝土施工温度裂缝控制　　摘要:承台大体积混凝土在施工阶段容易因为水泥水化热引起的温度差，导致混凝土结构产生温度应力裂缝，不仅影响工程质量，还会破坏混凝土的整体结构。本文结合具体工程，就承台大体积混凝土结构温度裂缝的产生原因作了分析，并针对此原因提出了相应的温度裂缝控制措施，可为类似工程提供参考。关键词:大体积混凝土；施工；温度裂缝；控制措施中图分类号：TU375文献标识码：A文章编号：随着经济建设的飞速发展，桥梁施工技术得到进一步发展，工程建设规模也不断扩大，大体积混凝土在桥梁工程结构中的应用越来越广泛。但是大体积混凝土会因为水

2、化热问题而产生温度裂缝，轻者会影响混凝土的耐久性，重者会严重影响混凝土的力学性能。因而，必须根据大体积混凝土温度裂缝的产生原因，采取有针对性的温度裂缝控制措施。1工程概况6某桥梁主桥主墩承台结构尺寸为9.7m×9.2m×4m(顺桥向×横桥向×高)，体积为356.96m3，C30混凝土，属于大体积混凝土基础。本承台是高墩承台，施工及营运阶段其抗压强度、抗拉强度、抗剪切强度、抗冲切性能等都有较高要求，不允许出现有害裂缝。因此，施工时温度裂缝的控制是保证承台施工质量的关键。2承台大体积混凝土温度裂缝原因分析(1)结构物在实际使用中承受各种荷载，当

3、结构的抗拉强度不足以抵抗荷载作用时，结构可能出现裂缝。外荷载产生的直接应力和次应力、温度变化、收缩膨胀以及不均匀沉降等都会产生裂缝。造成结构裂缝的原因很复杂。但在大体积混凝土施工过程中，产生的结构裂缝主要是由水泥水化热引起的温度变化造成的。大体积混凝土工程水泥用量多，结构截面大，因此，混凝土浇筑后，水泥放出大量水化热，使混凝土温度升高。由于混凝土导热不良，体积过大，相对散热较小，混凝土内部水化热积聚不易散发，外部则散热较快。升温阶段，混凝土表面温度总是低于内部温度。依据热胀冷缩原理，中心部分混凝土膨胀的速度要比表面混凝土快，中心部分与表面质

4、点间形成相互约束，中心属于约束膨胀，不会开裂；表面属于约束收缩，当表面拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土表面便产生裂缝。(2)水泥水化硬化过程中，水是必备的前提条件，但混凝土为了满足施工和易性的要求，通常所加水量是水泥水化所需水量的数倍，多余的水为游离水，游离水容易蒸发，引起体积收缩(称为干缩)。干缩与混凝土降温产生的冷缩叠加增大了混凝土中的拉应力，加剧了混凝土中裂缝的产生。6混凝土产生温度裂缝，影响结构使用的耐久性、结构安全和正常使用。因此，大体积混凝土施工中的温度监控是控制裂缝产生的关键，也是确保桥梁施工质量的关键之一。现结合大桥

5、主墩大体积混凝土承台在施工中对温度裂缝的控制加以说明。3承台大体积混凝土温度裂缝控制措施由上述分析可知，由水泥水化热引起的温度变化是造成大体积混凝土温度裂缝产生的主要原因。因此，必须对从混凝土配合比设计至混凝土施工结束(混凝土达到设计强度)的全过程实施有效控制，避免温度裂缝产生。3.1大体积混凝土配合比设计3.1.1设计原则设计原则:①考虑混凝土强度能达设计要求；②降低水化热。根据国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204—2002和《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55—2000，以及有关建工系统混凝土的强度保证率(P)均采用

6、95%，相应的概率度系数t=1.645，所得混凝土配制强度计算公式:fcu，o=fcu，k+1.645σ，其中，fcu为混凝土立方体抗压强度，计算所得结果作为参考，并经过多次试配、试验确定。同时在配制过程中对所选用的原材料考虑以下几点。⑴粗骨料采用连续级配碎石，细骨料采用中粗砂。6⑵外加剂采用缓凝剂、减水剂；掺和料采用粉煤灰、矿渣粉等。⑶大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，应提高掺和料及骨料的含量，以降低单方混凝土的水泥用量。⑷选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥

7、、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。3.1.2原材料选用结合当地材料供应情况，并根据送检试验结果，在施工过程中确定采用:普通硅酸盐水泥P·O42.5；5～21.5mm连续级配碎石，含泥量小于0.8%；采用本水溪机制中砂，含泥量小于1.0%，细度模数3.3；采用聚羧酸泵送剂，水剂掺量2.2%；饮用水。缓凝时间10h。3.2基底处理1)对石质地基，将松碴等清理干净；土质地基，应用打夯机进行夯实，并用触探法检查地基承载力≥0.15MPa(地基承载力0.15MPa，钢筋混凝土容重按26kN/m3计算，荷载分项系数取1.4)。否则应用片石换填1

8、m并碾压密实。若承台边缘悬空，则在悬空一侧砌筑M10浆砌片石，宽度2m，嵌岩0.5m，若不能嵌岩，则埋入土层≥2m。上述处理是为了使地基有足够的承载力，避免因地基沉降而使混凝土产