从徐冲大桥承台施工谈大体积砼

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1、从徐冲大桥承台施工谈大体积砼温控技术胡明（山西省交通科学研究院，山西太原030006）胡明（1974.10.20—）山西省灵石县男，工程师，1999年毕业于西安公路交通大学公路系交通土建专业。摘要：大体积混凝土在施工工程中如不采取适当的温控措施，因水化热会导致混凝土开裂，很有可能影响混凝土结构的耐久性甚至承载力，严重影响工程安全，应引起高度重视。通过以徐冲桥承台大体积混凝土的施工为背景，介绍了大体积混凝土的温度控制技术。关键词：大体积应力分析施工温度控制1、工程概况徐冲大桥位于安徽省六潜高速公路岳西县境内，为跨越徐冲凹地的一座桥梁，全长528.2m。

2、主桥为45+2*80+45预应力混凝土变截面刚构梁，最高墩高为60米，六个主墩承台平面尺寸为长10.5m，宽10.5m，高3.6m，体积为397m3,混凝土级别为C30。项目区域位于皖西南大别山区北亚热带湿润季风气候，区域内年平均气温14.5～16.6℃，一年中1月份气温最低，月平均1.4℃，7月份最高，平均27.2～29℃。主墩承台工程的关键就是对大体积混凝土进行温度控制，以防止混凝土开裂。降低混凝土发热量、控制混凝土浇注温度和采取有效的养护等是对混凝土进行温控的重要措施，但是由于所处地域和用材的不同，温控的具体方法也不全相同。该工程施工时间为20

3、06年1月至2006年8月，历经冬、夏两个季，当地掺合料源粉煤灰缺少、低热水泥供应受到限制，根据这些特点结合温控理论和已有经验，模拟实际情况进行温控计算，制定温控技术，进行温控监测，取得良好效果。2、温度及温度应力分析大体积混凝土在浇注过程中就容易发生施工裂缝，这是由于混凝土凝结时水化热引起的温度变化、混凝土内部温差、混凝土结构外部的支撑及约束对温度产生的变形的约束以及混凝土受到限制的收缩变形等原因引起的。大体积混凝土在浇筑后，由于水泥水化热将经历温升期、冷却期和稳定期三个阶段，混凝土温度亦随着龄期的增长而不断变化，最后与外界的平均气温基本接近。在初

4、期升温阶段，水泥水化热产生的温度很高,混凝土温度急剧上升，最高温度由浇注温度、混凝土凝结中水化热温升和混凝土散热温度三部分组成，一般发生在龄期3－5天内。混凝土结构的散热与其最小尺寸的平方成反比，大体积混凝土热的扩散十分缓慢，表面由于散热条件相对较好，其温度相对要低，自表面向中央大约1－3m范围温度变化大，再向内延伸温度基本没有变化，在中央形成温度均匀区域，最高温度就出现在这个区域，内外形成温差梯度，这个温差梯度甚至可达30℃以上，产生较大的体积变形，使8混凝土内部产生压应力。混凝土表面因受到内部的膨胀影响产生拉应力，由于初期混凝土强度很低，表面可能

5、出现拉应力超过允许应力而开裂，但由于内部混凝土温度变化小、速度慢、失水较少，这种开裂均限制在表面很浅的区域内。按实践经验，只要使温差梯度不超过20－30℃，拉应力就不会超过允许拉应力，表面混凝土就不会开裂。出现温度峰值以后，混凝土的温度开始缓慢下降，而混凝土的压应力区逐步减少变为逐步增加的拉应力区，这时由于混凝土冷缩及硬化过程中本身的收缩受到结构本身及边界条件约束，产生的拉应力大于混凝土本身的抗拉强度，就可能引起混凝土断面产生贯穿性裂缝。3、温度及温度应力计算大体积混凝土的温度及温度应力计算在现行规范中没用规定具体的计算方法，但是大体积混凝土的温度及

6、温度应力计算又十分重要，因为只有通过分析这些计算结果，才能制定合适的温控技术，才能为温控提供准确的依据。在国内外大型桥梁工程的施工中大体积混凝土的温度及温度应力计算基本都是利用各自开发的计算机程序包进行计算。而对于中、小型桥梁工程，一般只是参考以往工程经验进行温控，但是由于不同水泥品种以及不同水泥用量、不同集料品种、不同施工工艺以及不同养护方法等均对混凝土的温度变化产生不同的影响，这样只能根据温度监测结果进行被动控制，也只能通过局部调整养护措施来达到目的。为了实现主动控制，可以通过手算完成这些近似计算，从而确定适合的温控技术。由于计算过程比较复杂，将

7、做专门阐述。4、温度控制技术在本工程炎热夏天施工工程中，如不采取任何温控措施，混凝土入模温度通常会达30－35℃，混凝土内部温度峰值在浇注后十几个小时就会出现，极易导致混凝土内外温差过大而造成裂缝，为了推迟温度峰值出现的时间和降低温度峰值,防止因温度拉应力过大造成混凝土结构开裂甚至破坏，主要方法就是进行温度控制,尽量减少混凝土的温升量。根据本桥结构和地域特点，拟定以下温控的具体措施：控制水泥用量、优化混凝土配合比设计、降低混凝土浇注温度、优化混凝土浇注工艺、加强“内排和外保”养护等措施。4.1优化混凝土配合比设计4.1.1混凝土原材料的选用1、水泥对

8、大体积混凝土性能影响最大的成分是水泥。在选用水泥时，应把混凝土抗压强度、坍落度和绝热升温三个方面综合起来考虑