閱讀 2622 次 某大橋墩身混凝土工程施工中的溫度控制
某大橋墩身混凝土工程施工中的溫度控制
任廣華
河南路橋發(fā)展建設(shè)總公司
對(duì)于大體積混凝土,日本建筑學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(JASSS)規(guī)定:結(jié)構(gòu)斷面最小厚度80cm以上,同時(shí)水化熱引起混凝土內(nèi)部的最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過(guò)25℃的混凝土稱大體積混凝土。我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:最小斷面尺寸lm以上結(jié)構(gòu),其尺寸已經(jīng)大到必須采用相應(yīng)的技術(shù)措施妥善處理溫度差值,合理解決溫度應(yīng)力并控制裂縫開(kāi)展的混凝土結(jié)構(gòu)。我國(guó)的大體積混凝土以往多用于水工結(jié)構(gòu),一般多采用水化熱低的專用水泥、大壩水泥。混凝土等級(jí)低,而建筑工程大體積混凝土具有塊體較薄,體積較小,混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度高,水泥用量多,水化熱大,結(jié)構(gòu)斷面內(nèi)配筋較多,且整體要求高等特征。因此,如何控制混凝土的內(nèi)外溫差,防止溫度變形而引起的裂縫是建筑工程大體積混凝土施工中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。筆者在所承建的某大橋墩身混凝土施工中采取了系列溫度控制措施,較好的解決了高標(biāo)號(hào)大體積混凝土工程施工中內(nèi)外溫差問(wèn)題,防止溫度裂縫變形中所引起的裂縫問(wèn)題。
1、工程概況
該大橋墩身長(zhǎng)為12.5m、寬為4.5m、高為5m、混凝土體積為506.25m³,混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C40,機(jī)械拌制混凝土,連續(xù)澆筑,施工天氣為冬春交替季節(jié),室外平均氣溫為11℃。所用材料:#525礦渣水泥,用量為395kg/m³;砂用量為622kg/m³;碎石用量為1263m³;水用量l70kg/m³.電廠Ⅱ級(jí)粉煤灰。用量為40kg/m³;高效復(fù)合肥減水劑,用量2.765kg/m³。由于此大橋墩身為大體積結(jié)構(gòu),混凝土強(qiáng)度高,且室內(nèi)外溫差較大,因此,控制在施工養(yǎng)生過(guò)程中混凝土的內(nèi)外涅差,成為關(guān)鍵問(wèn)題。
2、溫控措施
針對(duì)該工程混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)高,混凝土體積大、室外氣溫較低等特點(diǎn),在整個(gè)施工養(yǎng)生過(guò)程中控制混凝土的內(nèi)外溫差方面,主要采取了如下措施:
(1)采取了在墩身四周安裝鋼筋網(wǎng)片。
(2)合理選擇混凝土配合比,本工程在混凝土配合比設(shè)計(jì)中,采用了水化熱低和安定性好的黃河牌525#礦渣硅酸鹽水泥,同時(shí)摻人了適量磨細(xì)的粉煤灰和緩凝減水劑,用粉煤灰代替部分水泥,減少了水泥用量,達(dá)到了降低水化熱的目的,又增加了混凝土的和易性。緩凝減水劑可以減少水的用量,延長(zhǎng)水泥的初凝時(shí)間,滿足了混凝土高標(biāo)號(hào)且連續(xù)澆筑的要求,又可降低水化熱,推遲水化熱的峰值期。
(3)控制砂石的含泥量,砂的含泥量<2%,石子含泥量<1%,選擇最佳骨料級(jí)配,增加混凝土的密實(shí)度,減少收縮徐變。
(4)混凝土分層澆筑,減少分層厚度,加快混凝土散熱速度。
(5)在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)布置適量的溫控管道,通過(guò)不斷地循環(huán)冷水,從而吸收了混凝土中的水化熱量。冷卻水管使用前進(jìn)行試水,冷卻水應(yīng)在混凝土澆筑到冷卻水管標(biāo)高后立即進(jìn)行,但冷卻水與混凝土的溫差不宜太大,應(yīng)合理選用。冷卻管道水應(yīng)持續(xù)到混凝土澆筑完成后7天以 上,一般冷卻水管應(yīng)在每層混凝土中布設(shè),深度均位于層厚的l/2處,水平問(wèn)距為0.9m~1.Om。
(6)針對(duì)室外氣溫較低,用草袋保溫覆蓋養(yǎng)生,并在側(cè)面采用了碘鎢燈照射保溫。
(7)做好測(cè)量工作,針對(duì)該工程特點(diǎn)在五個(gè)區(qū)分別布置了5個(gè)溫度傳感器,測(cè)溫點(diǎn)設(shè)在混凝土底部、中部、混凝土表面溫度及室溫均采用常規(guī)溫度計(jì)測(cè)量,每2h~4h記錄一次,經(jīng)過(guò)14天的日夜監(jiān)測(cè)取得有關(guān)數(shù)據(jù)2243多個(gè)。
從所測(cè)的數(shù)據(jù)以及溫度變化曲線可見(jiàn),該混凝土基礎(chǔ)內(nèi)部最高溫度一般出現(xiàn)在1~3天內(nèi),且隨厚度的增加,最高溫度持續(xù)的時(shí)間相對(duì)越長(zhǎng),7天左右混凝土內(nèi)部最高溫度與表面溫度基本接近,l4d前后混凝土內(nèi)外溫差基本平衡,自始自終測(cè)區(qū)內(nèi)外溫差均未超過(guò)25%。
通過(guò)對(duì)比,混凝土施工過(guò)程中內(nèi)部最高溫度、表面溫度的理論值和實(shí)測(cè)值十分接近,且滿足混凝土的內(nèi)部溫度與表面溫度以及表面溫度與環(huán)境溫度之差均不超過(guò)25℃的要求,由此可推測(cè)墩身內(nèi)部不會(huì)出現(xiàn)溫度裂縫。
3、結(jié)論
只有認(rèn)識(shí)了大體積混凝土產(chǎn)生溫度裂縫的原因,才能采取正確有效的預(yù)防措施,防止由溫度變化而產(chǎn)生內(nèi)部裂縫,使大體積結(jié)構(gòu)物均勻受力,消除工程隱患,杜絕內(nèi)裂縫產(chǎn)生而出現(xiàn)質(zhì)量事故的發(fā)生。通過(guò)本工程的實(shí)踐,探討大體積高標(biāo)號(hào)混凝土施工過(guò)程的溫控措施,并經(jīng)理論計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試證明是切實(shí)可行的,可供類似大體積高標(biāo)號(hào)混凝土工程溫控時(shí)參考。
(本文來(lái)源:陜西省土木建筑學(xué)會(huì) 文徑網(wǎng)絡(luò):溫紅娟 劉紅娟 尹維維 編輯 文徑 審核)