大桥锚定施工温控方案.docx

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目录第一章 工程概况4【1】工程概况4【2】结构尺寸及工程量4第二章 大体积混凝土温度应力仿真计算6【1】气象资料6【2】设计资料62.1导热方程62.2导热方程的初始条件和边界条件82.3基本假设92.4计算考虑的荷载和边界条件102.5混凝土结构的开裂风险102.6混凝土设计参数取值11【3】仿真计算113.1计算条件123.2锚碇基础(取成都岸计算)123.3锚碇锚体(取成都岸计算)15第三章 温控标准17第四章 现场温度控制措施19【1】混凝土配制19【2】混凝土浇筑温度的控制202.1浇筑温度计算202.2夏季施工浇筑温度控制212.3 冬季施工浇筑温度控制22【3】冷却水管的埋设及控制223.1水管位置223.2水管使用及其控制22【4】控制混凝土浇筑间歇期23【5】内外温差控制23【6】施工控制236.1浇筑和振捣246.2养护24第五章 现场监控24【1】监测元件24【2】监测元件的埋设25【3】现场监测252.1现场监测内容及要求253.1温度场测量263.2环境体系温度测量26【4】现场监测异常的应对措施26编 制 说 明大体积混凝土开裂的主因是温差应力与混凝土本身拉应力强度之间矛盾发展的直接结果,为防止产生温度裂缝,着重在控制混凝土温升、延缓混凝土降温速率、减少混凝土收缩、提高混凝土极限拉伸值、完善构造设计等方面采取措施。成都岸和拉萨岸锚碇混凝土方量大,且单次浇筑方量大,为防止混凝土水化热内外温差过大,造成混凝土表面开裂。特制定详细温控方案。施工组织设计编制依据:1、公路桥涵施工技术规范JTGF50-20112、公路工程质量检验评定标准JTG F80/1-20043、公路工程施工安全技术规程JTJ076-954、公路工程集料试验规程JTJ058-20005、大体积混凝土施工规范(GB50496-2009)6、通麦特大桥拉萨岸锚碇施工设计图7、通麦特大桥成都岸锚碇施工设计图第一章 工程概况【1】工程概况拟建通麦特大桥位于西藏自治区波密县通麦镇以西约1.5km,易贡藏布与帕隆藏布交汇处上游约200m,横跨易贡藏布。桥梁中心桩号为K4091+801.50,桥型采用单塔单跨钢桁架悬索桥,主跨256m,桥轴线走向为272,与易贡藏布斜交,两岸均设有锚碇。其中,拉萨岸锚碇基础45m,宽39m,基底高程为2024.52m,开挖边坡最高处约65m,成都岸锚碇基础45m,宽28m,基底高程为2058.573m,开挖边坡最高处约55m。 通麦特大桥总体布置图通麦特大桥效果图【2】结构尺寸及工程量两岸锚碇均为重力式锚碇,成都岸锚碇基础尺寸:长45m,宽28m,高为11m,基础底面标高2055.823m,基础顶面标高2066.823m;锚体尺寸:长45m,宽28m,高为16.317m。拉萨岸锚碇基础尺寸:长45m,宽35m,高为13m,基础底面标高2024.520m,基础顶面标高2037.520m;长41.2m,宽35m,高为17.31m。工程数量表部位C40C40膨胀C30C30膨胀成都岸基础9974.21229.3锚体1765.4160.54425.1578.4支墩438.9前锚室747.1拉萨岸基础2915.6632锚体2260.513714411.8912支墩4461.2前锚室587 成都岸锚碇三维示意图 拉萨岸锚碇三维示意图 第二章 大体积混凝土温度应力仿真计算【1】气象资料项目区为藏东南温带湿润高原季风气候区,位于雅鲁藏布江上游河谷亚热带北缘,受印度洋暖湿气流的强烈影响,气候温和、湿润,雨量充沛,一年分雨、旱两季,有“西藏的江南”之称。据1953年1997年的历年气象资料统计,年平均气温13.1,最高气温出现在每年的8月,平均为18.1,而极端最高气温也只有32.8(1967年7月29日),最低气温出现在每年的12月,平均为3.5,而极端最低气温也只在-10左右,且时间短,年出现的几率少。年平均降水量1360.5毫米,年降水量最大的1988年为1708.7毫米,年降水量最小的1971年为943.5毫米,年蒸发量1458.3毫米。雨季是每年的310月份,长达8个月,旱季从11月到次年2月,只有4个月。该区气候具有雨日多,降雨强度较小;有暴雨频率低、年雨量大、年季变化小等特点。根据西藏自治区气象局提供波密县通麦镇、林芝县排龙乡设置的自动气象站资料,2010年7月至2012年3月期间,月极大风速为17.5m/s,月最大风速为9.3/s,发生在2011年5月。【2】设计资料2.1导热方程设有一均匀各向同性的固体,从中取出一无限小的六面体,如下图。在单位时间内从左界面流入的热量为,经右界面流出的热量为,流入的净热量为。温度传导小六面体示意图在固体的热传导中,热流量(单位时间内通过单位面积的热量)与温度梯度成正比,但热流方向与温度梯度方向相反, (公式2-1)式中 导热系数,kJ/(mh);是的函数,将展成泰勒级数并取前两项,得: (公式2-2)沿方向流入的净热量为 同理,沿方向和方向流入的净热量分别为 及 水泥水化热作用在单位时间内单位体积中发出的热量为,则在体积内发出的热量为。在时间内,此六面体温度升高所吸收的热量为 其中,混凝土比热,;时间,;密度,。由热量的平衡,从外界流入的净热量与内部水化热之和必须等于温度升高所吸收的热量,即 (公式2-3)简化,得固体导热方程如下: (公式2-4)式中导温系数,。在绝热条件下混凝土的温度上升速度为导热方程可改写为 (公式2-5)2.2导热方程的初始条件和边界条件导热方程建立了物体的温度与时间、空间的关系,但满足导热方程的解无限多,为了确定我们所需要的温度场,还必须知道初始条件和边界条件。初始条件为在初始瞬时物体内部的温度分布规律。边界条件包括周围介质与混凝土表面相互作用的规律及物体的几何形状。混凝土初始瞬时的温度分布认为是均匀的,即边界条件可以用以下四种方式给出:(1)第一类边界条件:混凝土表面温度是时间的已知函数,即 (公式2-6)混凝土与水接触时,表面温度等于已知的水温,属于这种边界条件。(2)第二类边界条件:混凝土表面的热流量是时间的已知函数,即 (公式2-7)式中 表面法线方向。若表面是绝热的,则。(3)第三类边界条件:当混凝土与空气接触时,表面热流量与混凝土表面温度和气温之差成正比,即 (公式2-8)式中 放热系数,。当放热系数趋于无限时,即转化为第一类边界条件。当放热系数时,又转化为绝热条件。(4)第四类边界条件:当两种不同的固体接触时,如果接触良好,则在接触面上温度和热流量都是连续的,边界条件如下: (公式2-9)如果两固体之间接触不良,则温度是不连续的,须引入接触热阻的概念,边界条件如下: (公式2-10)式中,因接触不良产生的热阻,由实验确定。2.3基本假设由于影响施工期混凝土开裂的因素很多,所以在实际计算中作以下假设:1) 假定混凝土为均质各向同性材料,结构在温度和静力作用下,材料处于弹性范围,结构构件的温度变形符合贝努力平面假定;2) 本结构在温度场范围内,材料特性不随温度而改变;3) 模板变形对混凝土体不产生影响,混凝土收缩变形均匀分布;4) 热源的放热率是时间的函数,而与空间变量无关。2.4计算考虑的荷载和边界条件大体积混凝土施工期所受的荷载主要为温度荷载、混凝土自重以及混凝土收缩变形所产生的荷载。收缩变形所产生的荷载转化为温度荷载。计算锚碇温度场时,基础底部采用第二类边界条件,取绝热状态;顶部采用第三类边界条件(与空气接触);锚碇内对称截断面采用第二类边界条件的绝热状态;对于外表面,考虑拆模前后对混凝土表面的散热影响,拆模前是粗糙表面与空气热对流边界条件,拆模后是光滑表面与空气热对流边界,拆模后用土工布养护时,为土工布表面与空气热对流边界,这些边界属于第三类热学边界条件。计算应力场时,基础底部取固定约束,侧面和对称截面给与该表面的位移约束。2.5混凝土结构的开裂风险目前对于混凝土在温度应力场分析验算的抗裂安全系数,即混凝土的劈裂抗拉强度与计算温度应力之比有不同的取值。在欧洲一般采用开裂风险的概念,即混凝土计算拉应力与对应龄期劈裂抗拉强度的比值,并对开裂风险作了规定。丹麦在其1991年出版的“早龄期开裂控制”系列报告中指出:混凝土内部产生的拉应力超过80%的劈裂抗拉强度时生成少数裂缝,应力小于80%的劈裂抗拉强度时,没有观察到裂缝。厄勒海峡隧道和丹麦大海带桥梁中要求计算温度应力与劈裂抗拉强度不得大于0.7,即劈裂抗拉强度与温度应力比不得小于1.4,现场监测结果表明混凝土没有出现温度裂缝,温控效果良好。在日本规范中采用抗裂安全系数来评价混凝土的开裂风险,并要求劈裂抗拉强度与计算温度应力比不得小于1.251.5。即将颁布的交通部行业标准水运工程大体积混凝土温度裂缝控制技术规程(报批稿)规范编写组统计了二十余个大体积混凝土温控工程的开裂情况,发现劈裂抗拉强度与相应龄期计算的温度应力值之比不小于1.4时,开裂概率小于5%;劈裂抗拉强度与相应龄期计算的温度应力值之比不小于1.3时,开裂概率小于15%。考虑到本工程抗裂的重要性和锚碇温控的特点,拟控制温控抗裂安全系数大于1.3。温控抗裂安全系数的定义为标准养护条件下的混凝土劈裂抗拉强度试验值与对应龄期温度应力计算最大值之比。2.6混凝土设计参数取值锚体混凝土设计强度等级C30,混凝土劈裂抗拉强度参考值、物理热学参数按经验取值。C30锚碇混凝土劈裂抗拉强度参考值(MPa)龄期3d7d28d劈裂抗拉强度1.42.84.01备注:此混凝土劈裂强度取试验室标准养护试块抗压强度1/10得到。C30锚碇混凝土物理热学参数最终弹模(MPa)热胀系数(1/)比热(kJ/kg. )混凝土绝热温升()3.51048.010-60.9839.0计算时考虑徐变对混凝土应力的影响,混凝土的徐变取值按经验数值模型,如下式所示:式中:C10.23/E2,C20.52/E2,E2为最终弹模。对施工混凝土配合比进行多次优化,最终确定一下配合比。锚碇混凝土配合比设计序号强度等级设计坍落度、稠度(mm)S单方砼材料用量kg/m3水泥砂碎石粉煤灰水减水剂1C30 泵送150-180mm23978611301281473.122C40 泵送150-180mm29776210961411404.71【3】仿真计算锚体由基础、锚块、前锚室、后锚室、散索鞍支墩等五部分构成,其立面示意图见图。施工设计要求对锚体基础、锚块、散索鞍支墩进行温度控制设计。 3.1计算条件(1)计算参数放热系数:=14W/m2导温系数:0.08 m2/d绝热升温(C30):39线膨胀系数:8.010-6/混凝土比热:0.98(kJ/kg)混凝土对流系数:2.3混凝土入模温度:20(2)混凝土及原材料相关温度通过实测得出各种原材料温度及多次混凝土入模温度:材料温度()水121110111010砂192119221720石222624211920水泥212420242221粉煤灰211923201920混凝土232518221720气温122618281421 注:经现场实测混凝土出机温度与入模温度相差1-2。经过实测可以得出结论,计算采用混凝土入模温度为20,但根据上表可以看出在实际浇筑过程中混凝土入模温度存在高于20情况,加结果分析可以看出水、砂、粉煤灰及水泥温度相对稳定。当石子和气温温度高时,则入模温度高。必须采取措施控制石子温度。在浇筑大体积混凝土前提前测量石子温度,发现温度较高时,采用雪水进行喷淋降温,确保石子温度降低到22以内。气温较高时,在输送泵管道上覆盖土工布,并随时进行洒水,保证在混凝土输送过程中不至于上升太多。3.2锚碇基础(取成都岸计算)3.2.1模型参数 根据结构对称性,选取成都岸锚体基础混凝土的1/4进行温度应力计算。 锚体基础混凝土高11m,断面尺寸13*22.08m,拟分4层浇筑成型,分层高度为2.75*4。 参考气候资料,风速按6m/s考虑。 沿厚度方向布置8层42.5mm的冷却水管,水平管间距为1m。计算时考虑冷却水管降温效果。 温度及应力计算从浇筑开始,模拟之后28的温度应力发展。锚碇基础分层示意图3.2.2模型参数 在以上设定条件下,成都岸锚体基础内部最高温度为55.58,温峰出现时间为浇筑后第23天。锚体基础最高温度包络图见下图。 锚碇混凝土内部最高温度计算结果()浇筑层数1234最高温52.7955.5855.0454.35 第一层最高温度 第二层最高温度 第三层最高温度 第四层最高温度锚体基础温度应力场分布见下图。第一层3天应力场第一层7天应力场第一层28天应力场混凝土温度稳定后应力场分布锚碇混凝土温度应力场计算结果龄期3d7d28d第一层温度应力(MPa)0.260.410.54第二层温度应力(MPa)0.720.871.2第三层温度应力(MPa)0.91.011.34第四层温度应力(MPa)0.781.041.15最小安全系数1.552.373.363.3锚碇锚体(取成都岸计算)3.3.1模型参数 根据结构对称性,选取成都岸锚体混凝土的1/4进行温度应力计算。 锚体基础混凝土高16.2m,按层高2m分层,拟分8层浇筑成型。 参考气候资料,风速按6m/s考虑。 沿厚度方向每1m布设冷却水管,共布置16层42.5mm的冷却水管,水平管间距为1m。计算时考虑冷却水管降温效果。 温度及应力计算从浇筑开始,模拟之后的温度应力发展。3.3.2模型参数 在以上设定条件下,成都岸锚体内部最高温度为53.14,温峰出现时间为浇筑后第34天。锚体最高温度包络图见下图。 锚体混凝土内部最高温度计算结果()浇筑层数第一层第二层第三层第四层第五层第六层第七层第八层最高温度50.1351.5451.5551.5551.0252.7152.7253.14 第一层最高温度 第二层最高温度 第三层最高温度 第四层最高温度 第五层最高温度 第六层最高温度 第七层最高温度 第八层最高温度锚体温度应力场分布见下图。 第一层应力场 第二层应力场 第三层应力场 第四层应力场 第五层应力场 第六层应力场 第七层应力场 第八层应力场锚体混凝土温度应力场计算结果浇筑层数第一层第二层第三层第四层第五层第六层第七层第八层七天应力0.511.011.141.040.910.850.780.723.3.3考虑后锚室、人洞等空洞的锚体模型分析同样选取成都岸锚体混凝土的1/4进行温度应力计算。 在其余参数不变,成都岸锚体内部最高温度为59.73,温峰出现时间为浇筑后第34天。锚体最高温度包络图见下图:锚体混凝土内部最高温度计算结果()浇筑层数第一层第二层第三层第四层第五层第六层第七层最高温度56.3359.359.3659.3759.7359.4458.94 第一层最高温度 第二层最高温度 第三层最高温度 第四层最高温度 第五层最高温度 第六层最高温度 第七层最高温度 混凝土温度稳定后应力场分布图第三章 温控标准混凝土温度控制的原则是:1) 控制混凝土浇筑温度;2) 尽量降低混凝土的温升、延缓最高温度出现时间;3) 控制温峰过后混凝土的降温速率;4) 降低混凝土中心和表面之间、新老混凝土之间的温差以及控制混凝土表面温度和气温之间的差值。温度控制的方法和制度需根据气温、混凝土配合比、结构尺寸、约束情况等具体条件确定。根据本工程的实际情况,对锚碇制定如下温控标准: 夏季浇筑温度28; 冬季浇筑温度5; 内部最高温度75; 混凝土最大内表温差25; 通水冷却过程中,冷却水管入水口水温与出水口水温之差10; 温峰过后混凝土缓慢降温,通过保温控制混凝土最大降温速率2.0/d; 新浇混凝土与下层已浇混凝土的温差20; 养护水温度与混凝土表面温度差值15;合理控制各关键工序时间,确保温差和混凝土强度要求: 混凝土配合比设计按60天龄期的抗压强度设计; 各层间的浇筑间歇期控制在7天以内; 浇筑后养护时间不宜小于14天。第四章 现场温度控制措施在混凝土施工中,将从混凝土的原材料选择、配比设计以及混凝土的拌和、运输、浇筑、振捣到通水、养护等全过程进行控制。【1】混凝土配制为使大体积混凝土具有良好的抗侵蚀性、体积稳定性和抗开裂性能,混凝土原材料选用及配合比应遵循一定的原则: 采用低水化热的胶凝材料体系在水运工程中,为了降低混凝土的水化热同时又能提高混凝土的密实性,大多采用粉煤灰和粒化高炉矿渣粉复掺,可选用矿渣硅酸盐水泥加粉煤灰的组合或普通硅酸盐水泥加矿渣、粉煤灰的组合。水泥应符合硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥(GB175)标准中相应等级要求,宜采用C2S含量相对较高的水泥,且比表面积不得超过350m2/kg。粉煤灰必须来自燃煤工艺先进的电厂,应选用组分均匀、各项性能指标稳定的低钙灰(F类),不得使用高钙灰。应首先注重烧失量和需水量比,其指标应符合国家标准用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB/T1596)中级粉煤灰的规定。应综合考虑混凝土绝热温升、收缩、强度、工作性等因素,优选绝热温升低、收缩小、抗拉强度高、施工性能好的配合比。 选用优质聚羧酸类高性能缓凝减水剂高性能聚羧酸缓凝减水剂兼顾减水、引气和缓凝效果,可以延缓水化热的峰值期并改善混凝土的和易性,降低混凝土水灰比以达到减少水化热的目的。聚羧酸高性能减水剂减水率应不低于28%,含固量应大于20%,混凝土2h坍损小于初始值的10%,泌水率比不大于60%,28d收缩率比不大于110%。聚羧酸高性能减水剂应掺加优质引气剂,控制混凝土含气量在34%左右,可改善混凝土和易性、均质性,提高混凝土变形性能和抗开裂性能力。 选用级配良好、低热膨胀系数、低吸水率的粗骨料优质骨料体积稳定性好、用水量小,可减小混凝土的收缩变形。粗骨料宜采用两级配单粒级石子,最大粒径不应超过31.5mm。粗骨料表观密度不低于2600kg/m3,吸水率不宜大于2%,含泥量不得超过0.5%。 拌合用水用高山雪水夏季浇筑大体积混凝土应尽可能降低混凝土浇筑温度,冬季浇筑混凝土为避免混凝土受冻应保证混凝土浇筑温度不低于5。高山雪水水温低,常年保持在415,对降低夏季混凝土浇筑温度、提高冬季混凝土浇筑温度比较有利。 使用低流动性混凝土在满足施工的前提下,尽可能使用坍落度相对较低的混凝土,有利于减少混凝土用水量,降低温升、减少干缩,提高抗开裂性能。大体积混凝土坍落度宜控制在1822cm之间。配合比设计优化的目标是:采用优质原材料,在满足强度要求和工作性能的前提下,配制出抗渗性能好、体积收缩小、绝热温升尽可能低的优质混凝土。【2】混凝土浇筑温度的控制 控制混凝土的浇筑温度对控制混凝土裂缝非常重要。相同混凝土,入模温度高的温升值要比入模温度低的大许多。本桥施工对大体积混凝土浇筑温度的要求为:夏季施工不超过28,冬季施工不低于5。选择合适的时间进行混凝土浇筑比较重要,尽量避开气候恶劣时段施工。2.1浇筑温度计算浇筑温度主要受原材料温度、气温等影响。在混凝土浇筑之前,可通过测量水泥、粉煤灰、矿粉、砂、石、水的温度,考虑环境温度来估算浇筑温度。混凝土浇筑温度可按下式计算:TpT0+(TaT0)(+)+Tf (公式4-1)式中:Tp混凝土浇筑温度();T0混凝土出机口温度();Ta环境温度();Tf 泵送混凝土时的摩擦升温(),按每百米泵送距离温度升高0.70.8计算;1 混凝土装、卸和转运时的温度变化系数;2 混凝土运输时的温度变化系数;3 混凝土浇筑时的温度变化系数;1、2、3的数值按如下方法确定:(1)混凝土装、卸和转运,每次按0.032计算;(2)混凝土运输时2A,为运输时间,以分钟计,A取值参照表4-2;(3)浇筑过程中30.003,为浇筑振捣时间,以分钟计。混凝土运输时冷量(或热量)损失计算参数A值运输工具容积(m3)A(min-1)混凝土输送泵6120.00300.0040吊斗1.660.00050.0013注:对于混凝土搅拌车和吊斗,容量小时取上限值,反之取下限值。其中,混凝土出机口温度可按下式计算:T0=(公式4-2)式中:T0混凝土出机口温度();Qs砂的含水量,以重量百分比计(%);Qg石的含水量,以重量百分比计(%);Ws每立方米混凝土中砂的重量(kg);Wg每立方米混凝土中石的重量(kg);Wc每立方米混凝土中胶凝材料的重量(kg);Ww每立方米混凝土中水的重量(kg);Ts砂的温度();Tg石的温度();Tc胶凝材料的温度,为水泥和矿物掺合料温度的重量加权平均();Tw水的温度()。2.2夏季施工浇筑温度控制夏季施工若浇筑温度超出控制要求,则应通过热工计算采取相应措施来降低各原材料温度,从而降低浇筑温度,使其不超过28。降低混凝土浇筑温度的措施如下:1) 水泥温度控制低于60。水泥应放置至充分冷却后使用,禁止使用刚出厂的新水泥;2) 控制骨料温度低于30。粗细骨料堆场应搭设遮阳棚,堆高并从底层取料;粗骨料可在保证工作性的前提下喷淋降温;3) 利用温度较低时段施工。避免在温度超过30的条件下浇筑混凝土;4) 减少混凝土在运输和浇筑过程中的温度回升。应加快运输和浇筑速度,在混凝土输送容器、管道外用帆布遮阳并经常洒水降温; 5) 避免模板和新浇筑混凝土受阳光直射,入模前的模板与钢筋温度以及附近的局部气温不超过40,仓面降温可采取喷雾或洒水措施。 2.3 冬季施工浇筑温度控制冬季施工为防止混凝土遭遇冻害,要求将混凝土浇筑温度控制到5。若浇筑温度不在控制要求内,则应通过热工计算采取相应措施来增加各原材料温度,从而提高浇筑温度,使其不低于5。可保证混凝土浇筑温度的措施如下:1) 采用热水拌制混凝土;2) 拌站原材料储罐包裹保温防寒被;3) 防止混凝土在运输过程中受冻,运输罐车覆盖保温防寒被;4) 送泵管用双层土工材料包裹,防止输送间歇受冻堵管。【3】冷却水管的埋设及控制3.1水管位置冷却水管采用42.53.25mm、具有一定强度、导热性能好的铁皮管制作,管与管之间紧密连接。根据混凝土内部温度分布特征及控制最高温度的要求,成都岸锚碇基础沿厚度方向共布设8层冷却水管,锚体设置15层;拉萨岸基础及锚体共设置25层,上下层交错布置。水管水平间距均为1m,垂直管间距均为1m或1.35m,套水管,每套管长不超过200m,出水口和进水口集中布置、统一管理。冷却水管布置见附图。3.2水管使用及其控制 采用高山雪水做冷却水。用分水器将各层各套水管从水箱集中分出,分水器设置相应数量的独立水阀以控制各套水管冷却水流量。冷却水管分水器 冷却水管使用前进行压水试验,防止管道漏水、阻水。 对水管的焊接位置采取一定的保护措施,施工过程中严禁施工人员踩踏水管。 每层循环冷却水管被混凝土覆盖并振捣完毕后即可通水,通水时间根据测温结果确定。一般最上层混凝土降温过快(超过4/d)且温峰不高(50)时可停止通最上层冷却水,以防止混凝土垂直方向内表温差过大;内部最高温度降到45以下,连续3天降温速率小于1.5/d时可全面停止通冷却水。上层混凝土浇筑后为避免前一层混凝土的温度回升,对前一层混凝土进行二次通水,混凝土内部最高温度降到40以下可停止二次通水。 冷却水流量根据测温结果确定。升温时段通水流量应使流速达到0.65m/s以上,流量达25L/min以上,形成紊流;降温时段,可通过水阀控制减缓通水,使流速减半,水流平缓,以层流状态冷却混凝土。 控制进出水温度,冷却水的进水温度以1525为宜;冷却水管入水口水温与出水口水温之差15。 待冷却水管停止循环水冷却并养生完成后,先用空压机将水管内残余水压出并吹干冷却水管,然后用压浆机向水管压注水泥浆,以封闭管路。【4】控制混凝土浇筑间歇期 混凝土浇筑间歇期一般控制在7天左右,最长不得超过10天。【5】内外温差控制对于大体积混凝土,由于水化放热会使温度持续升高,在升温的一段时间内应加强内部散热,如加大通水流量、降低通水温度等。当混凝土处于降温阶段则要表面保温覆盖以减小降温速率。除侧壁采用钢模板、透水模板布保温保湿外,上表面待混凝土初凝后可采用覆盖塑料薄膜并加盖帆布或草袋进行保温。混凝土保温充分、时间足够长,让混凝土慢慢冷却,直到温差达到允许范围,温度应力会在混凝土内部分松驰掉,可有效控制有害裂缝的产生。【6】施工控制影响混凝土开裂的原因很复杂,往往不是单一因素造成的。混凝土施工的各个环节对于控制早期裂缝、减小后期开裂倾向、实现设计的混凝土结构耐久性是至关重要的。6.1浇筑和振捣 混凝土按规定厚度、顺序和方向浇筑,分层布料厚度不超过30cm。正确进行混凝土拌和物的振捣,振动棒垂直插入,快插慢拔,振捣深度超过每层的接触面1020cm,保证下层在初凝前再进行一次振捣。振捣时插点均匀,成行或交错式前进,以免过振或漏振,避免用振捣棒横拖赶动混凝土拌和物,以免造成离下料口远处砂浆过多而开裂。6.2养护混凝土养护包括湿度和温度两个方面,结构表层混凝土的抗裂性和耐久性在很大程度上取决于施工养护过程中的温度和湿度养护,因为水泥只有水化到一定程度才能形成有利于混凝土强度和耐久性的微结构。为保证养护质量,对混凝土表面进行潮湿养护。为防止表面混凝土因失水造成的干缩裂缝,除侧壁采用钢模板、透水模板布保温保湿外,上表面待混凝土初凝后可采用洒水后覆盖塑料薄膜或土工布进行保湿养护。湿养护的同时,还要控制混凝土的温度变化。养护时间至少7天,可根据温度监测结果进行适当调整,保证混凝土内表温差及气温与混凝土表面的温差在控制范围内。浇筑后应立即覆盖,避免塑性开裂。混凝土初凝后尽早开始湿养护,此外应保持不间断洒水避免表面干湿循环。第五章 现场监控为检验施工质量和温控效果,掌握温控信息,以便及时调整和改进温控措施,做到信息化施工,需对混凝土进行实时温度监测,检验不同时期的温度特性和温控标准。【1】监测元件仪器选择依据使用可靠和经济的原则,在满足监测要求的前提下,选择操作方便、价格适宜的仪器。温度检测仪采用智能化数字多回路温度巡检仪,温度传感器为热敏电阻传感器。智能化温度巡检仪可自动具有数据记录和数据断电保护、历史记录查询、实时显示和数据报表处理等功能。该仪器测量结果可直接用计算机采集,人机界面友好,并且测温反应灵敏、迅速,测量准确,主要性能指标:测温范围:-50+150;工作误差:1 ;分辨率:0.1 ;巡检点数:32点;显示方式:LCD(240128);功耗:15W;外形尺寸:230130220;重量:1.5kg。温度传感器的主要技术性能:测温范围:-50150;工作误差:0.5;分辨率:0.1;平均灵敏度:-2.1mV/。【2】监测元件的埋设参照混凝土大坝安全监测技术规范(SDJ336-89),并根据桥梁大体积混凝土的特点加以改进,由具有埋设技术和经验的专业人员操作。为保护导线和测点不受混凝土振捣的影响,用等边角钢30mm3mm进行保护,监测元件埋设示意图见图5-2。监测元件埋设示意图温度测点布置原则:1) 根据锚碇对称性的特点,选取锚碇的1/4块布置测点;2) 根据温度场的分布规律,对测点层间距作适当调整;3) 充分考虑温控指标的测评。温度测点布设包括表面温度测点(在锚碇中心部位短边长边中心线表面以下5cm布置),内部测温点(布置在锚碇中心处)。温度测点布置见附图。【3】现场监测2.1现场监测内容及要求对大体积混凝土进行温度计算,是从理论上掌握大体积混凝土内部温度发展变化情况和温度应力的发展变化情况,实际施工中将会存在一定的差异,主要原因是计算所取用的相关参数及计算模型与大体积混凝土实际施工状态不可能完全一致,这就需要对施工过程进行监测,并将监测结果随时与理论计算及其结果进行比较、分析,及时调整参数取值、修正计算模型并采取相应的温控措施,只有这样才能保证计算、分析结果的准确性及可靠性,并依据计算、分析结果完善温控措施,确保温度应力不超过混凝土的抗拉强度,避免出现温度裂缝。温度监测主要内容包括:a. 混凝土温度场测量;b. 环境体系温度测量。3.1温度场测量混凝土的温度场是指在现场各种环境因素的影响下,已浇筑混凝土各部位混凝土的实际温度及温度分布。为全面监测混凝土浇筑、养护过程中温度场的变化情况,温度测点的布置应具有代表性,做到既突出重点又兼顾全局,在满足温控要求的前提下以尽可能少的测点获得所需的温度资料。3.2环境体系温度测量环境体系温度测量包括气温、冷却水温度。在检测混凝土温度变化的同时,还应监测气温、冷却水管进出口水温、混凝土浇筑温度等。温度监测过程中要求如下:1) 浇筑块温度场测量:浇筑块混凝土浇筑过程中,每2h测量一次温度;浇筑块混凝土浇筑完毕后至水化热升温阶段,每2h测量一次;水化热降温阶段第一周,每4h测量一次,一周后每天选取气温典型变化时段进行测量,每天测量24次。2) 大气温度测量:与混凝土温度同步观测。3) 通水冷却过程温度测量与浇筑块温度场测量过程同步进行。4) 特殊情况下,如寒潮期间,适当加密测量次数。5) 锚碇混凝土全部浇筑完毕后,根据温度场及应力场的预测计算结果,结合与监测结果的对比分析,确定终止测量时间。6) 每次观测完成后及时填写温度监测记录表。【4】现场监测异常的应对措施如果现场监测温度超出温控标准,可采取下列应对措施:1) 浇筑温度超过控制范围:可以通过砂石料洒水、遮阳通风降温,拌合水为雪水,水泥存放散热等措施以降低出机口温度,输送泵管覆盖麻袋洒水以降低输送摩擦热。2) 最高温度偏高:可以采取加大冷却水通水流量、降低冷却水温度的措施,但注意冷却水温度控制在比混凝土中心温度低1525之间。3)内外温差偏高:可以加大通水流量、降低进水温度以加强内部降温,使用冷却出水进行蓄水养护以减少混凝土表面热量散失,做到外保内降。
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