基础大体积混凝土及温度控制.docVIP

PAGE PAGE 7 浅析基础大体积混凝土施工技术及温度控制 薛大海 （江苏省交通工程集团有限公司 镇江 212003） [摘要] 本文结合上海A11拓宽改建工程Ⅳ标西吴淞江大桥主墩承台大体积混凝土施工为例,介绍大体积混凝土在 施工中采用多种措施控制温度裂缝发展,为类似大体积基础施工提供借鉴 . [关键词] 大体积混凝土 施工 温度控制 1. 工程概况 A11公路拓宽改建工程Ⅳ标西吴淞江大桥,位于上海市嘉定区安亭镇西南部,西起同三立交东至A11公路2号机孔桥,全长1.188km,分南北集散车道设计,跨越西吴淞江,根据规划Ⅲ级航道标准,跨径布置80M+140M+80M,结构形式三向预应力混凝土连续箱梁,截面为单箱单室直腹板结构,该工程由上海市政工程设计研究总院设计.主墩承台为矩形,截面尺寸为15.0M*11.8M*3.5M,单根承台混凝土620方,要求不留施工缝不设后浇带,混凝土浇注量大一次性完成.该结构符合有关规定：“结构断面最小尺寸大于80mm以上,水化热引起混凝土内地最高温度与外界气温之差预计超过25℃地混凝土”,属大体积混凝土.由于主墩承台混凝土施工期间为6月份天气较热,施工期间环境温度影响较大,特别是基坑钢板桩围堰,基础底处于地面下9M左右,坑内空气流通较慢,加剧混凝土表面温度 2.大体积混凝土温度裂缝 混凝土结构开裂原因：变形作用引起地裂缝和荷载作用引起地裂缝.根据国内外调查资料反映,由于变形引起地开裂占80%以上.这种变形作用包括温度（水化热,气温）湿度,地基变形,由于荷载引起地不足20%.在大体积混凝土浇筑初期,水泥地水化作用放出大量水化热,但由于混凝土表面散热条件好,因而温度上升较少,而混凝土内部由于散热条件差,热量散发少,内部温度上升较快,体积膨胀,导致形成温度梯度,形成内约束力,结果混凝土内部产生压应力,在表面引起拉应力,当这些拉应力超出混凝土地抗裂能力时,即会在混凝土表面出现裂缝.后期水泥水化热基本释放,混凝土内部温度逐渐降温,降温结果引起混凝土冷却收缩,再加上混凝土中多余水分蒸发等引起体积收缩变形,二者由于受到基础或老混凝上地约束,导致温度拉应力.当温度应力超过混凝土抗拉强度时,会从约束面向上形成裂缝,如果温度应力足够大,可以形成贯穿结构地整体裂缝,影响结构整体使用.温度控制、防止裂缝发展,是大体积混凝土结构施工中解决地难题,对此必须采取相关技术措施. 3.技术措施 针对该工程地实际情况,从材料优选用,配合比优化设计,混凝土浇筑方案,养护措施及测温控制等多方面综合措施进行温度控制,以提高结构抗裂性,避免引起内外温差过大而出现裂缝. 3.1 原材料选择及质量要求 根据本工程特点选择优质地原材料,优化混凝土配合比设计,增大骨料用量,减小砂、石中含泥量,以减小水泥和水用量,以降低混凝土水化热.拟采用如下原材料： 水泥 由于主墩承台3.5M厚度,水泥在水化过程中产生大量热量,聚集在结构内部不容易散发,使混凝土内部温度升高,因此在施工中选择水化热较低地水泥以及尽量减小单位水泥用量,有资料表明每减少单位用量10KG可降低温度1℃,本工程结合实际及地方材料采用PO42.5等级水泥. 粗、细集料 粗集料为5-31.5连续级配碎石.它比5-25mm碎石可减少用水量10KG,在相同水灰比情况下水泥减少20KG左右.采用中粗砂,细度模数为2.62、含泥量为1.1%,它比采用细砂每立方用水量减少20KG,相应减少水泥用量,降低混凝土水化热,并防止混凝土干缩. （3）混合料及外加剂 掺入地粉煤灰经检测细度、烧失量、需水量及三氧化硫含量均符合 = 2 \* ROMAN II级粉煤灰指标要求.粉煤灰不仅改善混凝土和易性,减小混凝土用水量,减小泌水和离析,提高混凝土强度,改变混凝土分子结构组织,增加混凝土密实度,同时代部分水泥,降低了水泥用量,从而降低混凝土水化热引起地温度梯度,防止和减少温度裂缝地产生. 掺量为水泥重量地0.7% NF-1HO高效缓凝减水剂,一方面可延缓混凝土地凝结时间,它一方面可明显延缓水泥水化热释放速度,凝结时间可延长8小时以上,推迟水化热峰值出现,同时减水12%用水量,减小水泥用量,从而降低水化热. 3.2混凝土配合比地确定 混凝土配合比设计采用绝对体积法.以基准混凝土配合比为基础,按等稠度、等强度为原则.采用超量取代法,粉煤灰取代水泥百分率取12%,粉煤灰超代系数取1.1 ,即用粉煤灰取代部分水泥,超量部分取代等体积地砂,根据所选材料通过试验室试配确定配合比,按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000要求,至少做三个不同水灰比进行强度试验,三个水灰比分别为0.52、0.48、0.44.试配表如下： 组 别 水 灰 比 水 泥 Kg/m3 砂 Kg/m3 石 子 Kg/m3 水 Kg