泉河大桥承台大体积混凝土温度监测及浅析.pdf

安徽建筑 2 0 1 2年第 2期( 总 1 8 3期 ) 泉河大桥承台大体积混凝土温度监测及 T e mp e r a t u r e Mo n i t o r i n g o f Ma s s i v e Co n c r e t e o n Pi l e Ca p f o r Qu a n h e B r i d g e a n d i t s An a l y s i s 杨金 利 ( 中 铁四 局 集团 建 筑 工 程 有 限 公司， 安 徽 合 肥 2 3 0 0 2 2 ) 摘 要 ： 通过对承台大体积混凝土温度的监控， 了解大体积混凝土温 度 变化规律 ， 指导其施工过 程控制 以避免温度裂缝的形成。 关键词 ： 大体积混凝土； 温度监测； 控制措施 中图分类号 ： U 4 4 3 2 5 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 7 7 3 5 9 ( 2 0 1 2 ) 0 2 0 0 7 5 0 2 1 概况 泉河大桥主桥下部结构为预应力钢筋及 C 6 0混凝土 v型 实体墩， 主墩采用矩形承台， 长 1 2 6 m， 宽 7 8 m， 厚度为3 O m， 单 个承台的混凝土方量达到 2 9 4 8 4 m ，属于大体积混凝土浇筑， 混凝土强度等级为 C 3 0 ，承台下设 6根直径为 1 8 m的 C 3 0混 凝土钻孔灌注桩。 2 温度裂缝的特点及对 结构 的影 响 温度裂缝易发生在大体积混凝土浇筑后，混凝土在硬化 过程中， 水泥水化产生大量的水化热， 导致内部温度急剧上升， 而混凝土表面散热较快， 就形成了较大的内外温差， 较大温差 造成混凝土内部与外部热胀冷缩的程度不同， 使混凝土表面产 生一定的拉应力 ，当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时， 混 凝土表面就会产生裂缝 。 温度应力引起的裂缝具有裂缝宽、 上下贯通等特点 ， 因此 对结构的承载力 、 耐久性 、 防水性能等都会产生很大影响。 3 温度监控 的 目的 监测承台混凝土内外部的温度变化 ，当监测数据显示 内外温差达到 2 0 时及时调整养护措施，把温差控制在 2 5 以内， 避免温度裂缝的形成。 作为一种资料的积累， 通过对该数据的合理分析， 以期 得 出指导性 意见 ， 采取合理技术措施 ， 避 免后续工程或其 它类 似工程施工时形成不必要的质量缺陷。 4 温度监测方案 根据承台的结构尺寸， 为保证有效监测混凝土内部温度， 在每个承台的上、 中、 下 3层均分别布设 1 1 个温度测点， 每个 承台共布置 3 3 个测点 ( 测点布置和测试工况分别见图 l 和表 1 ) 。在混凝土浇注前埋入温度传感器， 温度传感器采用热敏电 阻， 再用导线将其引至温度监测仪 一万用表， 同时使用温度计 测试承台表面温度和大气温度。 温度测试在混凝土浇筑后立即 收稿 日期 ： 2 0 1 1 1 2 1 6 作者简介： 杨金利( 1 9 7 3 - ) ， 男， 安徽合肥人 ， 毕业 于兰州交通 大学， 工程 师。 一 一一 C I f一 。； F 一 一 C I c r 一 吾 卜 一 c 2 c r七 二 二二二 二= 二剥= 二 =二 =二 二 = 二 二 二 = 二 一 施 工 技 术 研 究 与 应 用 安 徽 建 筑 一 重 2 0 1 2年第 2期( 总 1 8 3期 ) 安徽建筑 施 工 技 术 研 究 与 应 用 安 徽 建 筑 i 图 6 1 0 墩 C2断面 图 图 7 1 0 墩 C 3断面 测试工况 表 1 进行， 峰值以前每 2 h监测一次， 峰值出现后每4 h监测一次， 持 续 5 d ， 然后转入 每天测 2次 ， 直到温度变化基本稳定 。 5 测试结果分析及应对措施 5 1 9 墩承 台 9 墩承台 c 1 、 c 2 、 c 3断面测温记录形成测点温差时程图 分别见图 2 、 图3 、 图 4 ， 从图中可以看出： c 1 断面除中心测点 温差除短时间超出温差限值外 ，其余测点温差均得到较好控 制； C 2 、 C 3断面测点温差普遍超出限值，分析原因为钢模保温 性能差及承台四周混凝土养护不及时所致； 承台中心测点温 差最大、 持续时间最长， 对称测点温差变幅一致； 从测试结果 来看，中心温差高峰一般出现在 2 d一 3 d混凝土水化热高峰期 时， 度过水化热高峰期温差呈下降趋势， 在温度监测末期， 所有 测点温差明显降低且都没有超出温度限值。 根据监测结果及情况分析，混凝土养护过程中不仅要加 强承台上表面的保温， 而且要加强承台四周的保温， 这在后续 1 o # 墩的施工养护中需加强此方面的工作。 5 - 2 1 0 墩承台 l 墩承台混凝土在夏季高温期浇筑， 平均大气温度约比 9 墩承台施工时高出 8 ， 根据 9 墩温度测试结果分析 ， 现场 采取把碎石浇水降温， 搅拌用水掺加冰块降温， 选择夜间浇筑 等措施 ， 有效降低了混凝土的入模温度 ， 同时在混凝土上表面 及四周加强覆盖、 增加洒水频率。 1 0 墩温度峰值温差略低于 9 墩 ， 对应测试断面温差走势一致 ， 测试结果与 9 墩接近 ， 说明 采取的降温措施相对于 6月份施工的 9 墩达到了一定的效 果 ， 但整体温差控制效果并不显著。1 0 墩承台c 1 、 c 2 、 c 3断面 测温记录形成测点温差时程图分别见图 5 、 图 6 、 图 7 。 6 结语 合理的温度监控手段，能够精确掌握大体积混凝土浇筑 后内在温度变化情况， 以指导大体积混凝土的科学施工。通过 监测分析 ， 影响大体积混凝土内外温差的主要因素是胶凝材料 的水化热和大气温度， 使用低热水泥 、 降低水泥用量 、 骨料预 冷、 加强覆盖养护等， 通过这些外在手段只能降低混凝土的部 分内外温差， 不能根本解决大体积混凝土硬化时水化热导致温 度裂缝形成的问题。 通过对泉河大桥大体积承台混凝土温度的 监测、 分析， 建议在类似尺寸的大体积混凝土浇筑时布设冷却 水管。 参考文献 建筑施工手册编写组 建筑施工 手册( 第 四版 ) M 北京 ： 中国建筑工业 出版社， 2 0 0 3 ( 上接 第 7 2页 ) 及时进行预应力张拉，使梁体有足够的抵抗变形的能 尤为重要。 力。 5 结语 参考文献 【 1 丁建平高性能混凝土施工质量控制分析【 J J 低温建筑技术， 2 0 0 8 0 ) 混凝土施工质 量的管理控制是 施工 中一个非 常重要 的环 2 许红梅， 王忆宁 高性能混凝土施工质量控制措施f J 1 铁道建筑， 2 O l O 节， 混凝土构件质量的好坏直接影响到在建构筑物的安全。同 3 】 谦_ 盲性能混凝土的发展与应用f J 1 施工技术 ，2 o 0 3 ( 4 ) 时混凝土施工质量的好与否， 直接反应了一个施工单位的施工 4 张红杰扁性能混凝土施工质量控制浅析I J I 中国水运 ，2 0 1 1 ( 7 ) 管坪水平。因此 ， 严把混凝土的生产与施工过程中的控制环节 5 吴运褫试论高性能混凝土质量的控制【 J 】 _ 科技咨询导报，2 0 0 7 ( 1 2 ) 虽