大体积混凝土温控技术在大桥墩身施工中的应用.pdf

大体积混凝土温控技术在大桥墩身 施工中的应用 倪淑芳 卞飞亚 通州建总集团有限公司 南通2 2 6 3 0 1 摘要：崇启大桥的墩身属于大体积混凝土结构，对其质量的把控对整个工程来说尤为关键。施工中采用减少水泥用 量、预埋冷却水管等温控技术措施，有效降低了墩身混凝土的内外温差，保证了墩身施工质量。其温控技术也可供其 他相似工程参考与借鉴。 关键词：大桥墩身 大体积混凝土 温控技术 冷却水管 中圈分类号：T U 9 9 7 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 o i 4 ) o i 一 0 0 8 4 0 3 Ap p l i c a t io n o f Ma s s Co n c r e t e T e mp e r a t u r e Co n t r o l T e c h n o lo g y t o Br i d g e Pi e r Sh a ft N i Sh u f a n g Bi a n F e i y a T o n g z h o u Co n s t r u c t i o n Ge n e r a l Co n t r a c t i n g Gr o u p Co ， L t d Na n t o n g 2 2 6 3 0 1 1 概述 崇启大桥南引桥长为2 2 k m( 起讫桩号K 3 2 + 1 5 0 K 3 4 + 3 5 0) ，为长5 0 m预应力混凝土连续箱梁段 ，桥墩基础采用 了钢管桩基础 ，承台采用圆形分离式承 台，墩身采用矩形 倒圆角花瓶形结构 ，墩身高度为1 3 4 9 3 2 7 0 m，墩身底标 高+ 2 0 m，墩身采用C 4 5 高性能海工混凝土。 本工程4 6 4 8 墩身为实心墩 ，其余 为空心墩 ，空心 墩最下面4 m段为实心结构。墩身底部长5 5 m、宽2 5 m或 3 m，拟定的单节最大浇筑高度为6 13 q ，为大体积混凝土施 工，必须采取合理的施工措施 ，确保墩身混凝土的施工质 量 懒 作者简介：倪淑芳 ( 1 9 6 4 一 )，女，本科，高级工程师。 通讯地址：江苏省南通市通州区通州建校金通路7 1 号 ( 2 2 6 3 01 )。 收稿日期 ：2 01 3 1 0 2 0 2 大体积混凝土的施工特点 现在的建筑规模越来越大，结构越来越复杂。一些大 型基础工程 ，如高层建筑 中的基础部分，混凝土厚度都在 1 m以上 ，混凝土总量 大，工程条件复杂，施工技术要求 高。 大体积混凝土在凝结硬化过程中，由于混凝土中水泥 的水化反应会放出热量 ，使混凝土结构温度不断上升 ，特 别是其内部温度上升幅度较其表层温度上升幅度要大得 多 I - 4 。另一方面 ，在混凝土升温峰值过后 的降温过程 中，由 于一般大体积混凝土结构都比较厚 ，表面系数相对较小 ， 所以水化反应产生的热量在结构 内部不易散失 ，内部降温 速度又 比其表层慢得多 ，混凝土 内部 的热量无法及时散 发 出去，造成 内外温差过大 。温差过 大会在混凝 土内产生 温度应力 ，当温度应力超过混凝土所能承 受的拉 力极限值 时 ，混凝土就会出现裂缝 ，裂缝可能在混凝土表面 ，也可 能在内部 ，甚至出现严重危害结构的贯通裂缝。 0 0 0 l 臣 1 】刘江涛 先梁后拱施工工艺在蕴藻浜大桥 工程中的应用 J 】 _ 山西 建筑 2 0 1 0 ( 2 4 ) ： 3 3 5 3 3 6 2 黄卫权 大跨度钢箱梁分段 吊装在跨道立交L-Z - 中的应用 J _ 建 筑施- , 2 o 1 0 ( 8 ) ： 8 6 9 8 7 1 【 3 杨颖， 王克军 拱桥铜肋加工及吊装施工工艺 J 】 城市道桥与防洪， 2 0 1 2 ( 2 ) ： 7 4 7 7 【 4 】陈丹丹 浅谈公路桥梁钢结构焊接质量控制【 J 】 中国建筑结构工程， 8 4I 建 筑 施 工第 3 6 卷第 1 期 2 0 1 3 ( 5 ) ： 1 7 5 1 7 6 5 钱晓良全焊接钢结构桥 梁变形和残余应力的预测和控制研究 J 中国市政工程 2 0 1 2 ( 4 ) ：9 0 - 9 3 6 郑继刚 精确测量在大跨度钢结构吊装 中的应用 J 交通标志化， 2 0 1 0 ( 9 ) ： 8 8 9 1 7 】李学刚 桥梁钢结构施工质量控制 J 科教创新与应用， 2 0 1 2 ( 1 1 ) ： 1 6 8 8 闫增耀， 张曼分析钢结构桥梁L_v - 管理中安全及质量控制 J 中国 建筑结构工程， 2 0 1 3 ( 6 ) ：6 6 水箱 内。利用增压水泵将水从水箱 内抽 出后注入进水 口， 出水 口出来 的水经过软管重新流入水箱内，从而完成一次 循环 。 3 - 3 1 冷却 水管的布置 依据 以往经验 ，墩身中设置2排冷却水 管 ，立式布 置 ，上 下距 混凝土表 面均 为5 0 0 mm，水管竖 向间距为 7 5 0 1 0 0 0 mm。冷却水管布置如图5 所示。 f l l 比 图5 冷却水管布置 ( h) 平面布置 3 3 2 冷却水管安装 冷却水管采用 3 2 mm、壁厚2 mm的薄壁镀锌铁管。 冷却水管转角处采用直角P V C 弯头连接 ，薄壁镀锌铁管与 直角P V C 弯头之间用强力胶粘结牢固。利用墩身 中的原有 钢筋 ，将冷却水管固定在相应的辅助拉筋上，用铁丝扎牢 并焊死。 3 - 3 3 施工注意点 ( a)冷却水管安装要牢固，在混凝土浇筑过程中应避 免受到振动棒 的振击，否则会造成冷却水管位置偏移及弄 破水管而导致漏水。 ( b) 在安装水管和绑扎钢筋的过程中，要加强对水管 的保护意识。因为冷却水管壁较薄 ，受到碰撞和挤压后极 易被碰弯、压扁、弄破等。 ( C) 在浇筑混凝土前要进行水管的通水试验 ， 确保冷 却水管能正常循环通水。 ( d) 根据温度监控结果适时调整冷却水 的流量 ，出 水口流量1 02 0 L mi n ，使进、出水温差不大于1 0 K 。冷却 水与混凝土之间的温差不大于2 2 K 。严格控制降温速率 ， 防止因降温过快产生裂缝。 ( e)冷却水管使用完毕后进行压浆处理 。先用空压 机将残留在管道 内的水份彻底清除，再用水泥灌浆料注入 管道中，直至将管道压满。 3 4 双高掺技术 墩 身混凝土为C 4 5 高性能海工混凝土 ，水泥采用 的是 P O 4 2 5 水泥。 由于硅酸盐水泥水化热较高 ，为减少大体 积混凝 土水化反应产生 的热量 ，采 用双高掺技术 ，即增 大混凝土 中粉煤灰和高效减水剂 的掺量 ，以降低 水泥用 量 ，优化混凝土配合比，达到减小混凝土水化热量的 目的 86 J 建 筑 施 工第 3 6 卷第 1 期 ( 表1) 。 表1 墩身混凝土采用的配合 比 每立方混凝土各项材料掺量 k g 坍落度 mm 水泥 砂 碎石 水 矿粉 粉煤灰 减水剂 阻锈剂 1 5 2 7 3 7 1 0 6 0 1 3 6 l 5 2 1 3 1 3 9 2 8 7 0 2 0 02 0 3 5 浇筑温度的控制 降低 混凝土 的浇筑 温度有利于减小混凝 土内部 温度 值 ，减 小裂缝产生的机率。相同的混凝土结构 ，入模温度 高 的温升值要比入模温度低 的大许多。特别是在夏季施工 时 ，应尽量降低混凝土的入模温度 ，可采取如下措施降低 混凝土的浇筑温度 ： ( a)水泥使用前应充分冷却。 ( b) 在混凝土搅拌船的骨料仓上搭设遮阳棚 ，堆高骨 料、底层取料、用水喷淋骨料。 ( C ) 避免模板和新浇筑混凝土受阳光直射，控制入模 前 的模板与钢筋温度等。合理安排工期，尽量采用夜间浇 筑。 ( d)当气温高于入仓温度时 ，应加快运输 和入仓速 度 ，减少混凝土在运输和浇筑过程中的温度回升。混凝土 输送管外用草袋遮阳，并经常洒水。 ( e) 混凝土升温阶段 ，为降低最高温升 ，应对模板 及混凝土表面进行冷却 ，如洒水降温、避免暴晒等。 ( f )使用搅拌船底仓的低温淡水作为搅拌用水。 4 结语 大体 积混凝土 由于 内外温 差较 大 ，易产生裂缝 ，这 是施工的难点。本工程施工中采用优化高性能混凝土配合 比、预埋冷却水管、对混凝土温度实时监测、降低混凝土 的入模温度、合理安排拆模时间、在拆模后及时进行养护 等一 系列温控措施 ，墩身混凝土的温升和温差都得到了有 效的控制 ，对降低有害于混凝土结构裂缝 的产生起到了积 极 的作用，确保了墩身的施工质量。 0 e 0 0 【 1 】 高建明 浅谈大体积混凝土温度控制【 J 1 科技 资讯， 2 0 0 9 ( 1 2 ) ： 1 1 4 2 】 周舒， 曹庆 大体积混凝土施工技术 J 施工技术， 2 0 0 8 ( 4 ) ： 1 0 4 1 0 5 3 施召云， 武晓杰 大体积混凝土温控技术研 究 J 云南水力发电， 2 0 1 1 ( 1 ) ： 6 7 6 8 ， 1 0 5 4 洪武结 大体积混凝土水循环温控技术探讨 J 福建建材， 2 0 1 2 ( 1 1 ) ： 6 5 - 6 7 5 苏骏， 田乐松 大体积混凝土温控技术及热工计算 J 安徽-y_r _ 大学 学报： 自然科学版， 2 0 1 0 ( 2 ) ： 5 7 【 6 袁建平马新大桥主塔承台大体积高标号混凝土温控技术研究【 J 】 城市道桥与防洪， 2 0 1 1 ( 8 ) ：2 2 4 2 2 7 ，2 5 5 ， 1 0