某大桥主桥承台大体积混凝土施工温度控制

2010-07-23雷明深

四川建筑 2010年3期

雷明深

(中铁二局机械筑路工程有限公司,四川成都 610031)

1 工程概况

大店河大桥全长 738m,为河南济邵高速公路的控制性工程,引桥为 16跨 30m箱梁,主桥上部结构为(66+120+66)m预应力混凝土连续刚构,下部结构为矩形薄壁墩,墩高79m,承台为长方体,结构尺寸为(15×9.2×5)m,每个承台C30混凝土数量为 690m3。

大体积混凝土在施工过程中,由于水泥水化热、外界气温、其它约束条件及混凝土收缩变形的影响,若处理不当,将会产生温度裂缝。

2 温度控制措施

2.1 原材料选择和配合比设计

选择水化热较低的普通硅酸盐水泥,同时掺加济源电厂Ⅱ级粉煤灰降低水泥用量及黄河UNF-2C高效减水剂,以改善混凝土性能节约水泥、降低水灰比。选用级配连续的粗骨料,细骨料采用中砂。选择最佳混凝土配合比以减少水泥用量,降低水化热峰值。坍落度可根据现场泵送情况选择较小坍落度,以利减少收缩裂纹的产生。混凝土配合比,见表1。

2.2 冷却水管布设

在浇筑过程中使用冷却水,可以降低初期由于水泥水化热所形成的高温,养护期间使用冷却水,可以控制浇筑混凝土内外温差。冷却管布设见图 1所示。冷却管采用 50钢管,利用地下水作为冷却水。

每层循环散热管各设置一个进出水水箱,每个水箱容量不小于 1.5m3,管内冷却水保持一定的流速,每层水管通道流量大于 1.5m3/h,使承台内部混凝土水化热均匀及时散出,以控制承台混凝土内外温差。设置散热管的该层混凝土自灌注时起,冷却管内须立即通入冷却水。采用两台水泵抽取地下水,通水 24h要换一次进出口,连续通水不少于 10 d。

2.3 混凝土原材料的预降温

拌和用水可采用加冰块的办法,以降低混凝土的入模温度。

2.4 养护时温度控制

采用内降外保的方法,同时控制拆模时间,拆模后侧面用挂麻袋或黑心棉淋水养护。

2.5 温度控制原则

利用实测温度通过计算的方法来预防混凝土开裂,十分繁琐。根据国内外大体积混凝土温度观测及科研成果,拟定以下温度控制原则。

(1)混凝土中心最高温度 Tmax与表面下 10 cm处 Tb之差(Tmax-Tb)<25℃;

(2)混凝土表面下 10 cm处温度 Tb与室外温度 Tq之差(Tb-Tq)<25℃;

(3)混凝土中心最高温度 Tmax与冷却水管周围 5 cm处温度 Tc之差(Tmax-Tc)<25℃;

3 主桥承台温度测量及控制

为了更准确有效地进行温度控制,必须掌握大体积混凝土浇筑过程后的温度场变化规律,这取决于温度监控手段是否准确、可靠。

3.1 温度测试方法

在大店河大桥主桥承台大体积混凝土施工中,采取在承台混凝土中埋设 K型(NiCr-NiAl)测温传感器、在外部用DM 6902数字温度仪直接读数的方法,根据电阻与温度间的相互关系,通过电阻而知相应电阻之间的温度值,为了提高测试过程中抗外界电磁场的干扰能力,热敏电阻一般采用屏蔽导线相连。测试传感器在埋设时忌与钢筋接触。混凝土覆盖传感器后开始测温。升温阶段每 2 h测一次,降温阶段测试时间为 4～8h,与此同时,用温度计测试并记录相对应的气温,混凝土浇筑温度,冷却水管进出水温度。

3.2 温度测点布置

测点布置:(1)通过在中心竖轴布置一组测点,找出最大升温点;(2)在距承台顶表面 10 cm和侧面附近布置两组测温点了解外界气温对混凝土温度的影响,以指导养护和拆模;(3)在冷却水管之间和竖直方向布置两组测温点,了解冷却水管的影响范围,据此调节冷却水管的横向和纵向间距,以及控制冷却水管和混凝土之间的温差。本桥的温度测试主要是对混凝土的实际温度进行控制,防止混凝土开裂,因此测点布置较多,如图 1所示:距承台底 1 m、2.5m、4.8m的位置布置三组温度感应器。平面位置布设15个测温点。