大体积砼温控措施

大体积砼温控措施（精选6篇）

大体积砼温控措施 篇1

1 工程概况

九江年丰厦B栋五层转换层板建筑面积1700m2, 长度61.2m、宽度26.5m, 转换层以1.5m (厚) 板为主, 砼设计要求为强度等级C40, 砼总方量约3000m3多。本工程砼用量大, 且施工中要求无施工缝, 而设计也无后浇带, 故采用商品砼泵送一次性连续浇筑完成。

2 大体积砼温控措施

2.1 降低水泥水化热

(1) 本工程混凝土采用42.5级普通硅酸盐水泥, 按砼配合比及施工规范掺加粉煤灰减少水泥用量, 降低水化热。 (2) 使用粗骨料, 尽量选用粒径较大, 级配良好的粗骨料。 (3) 外加剂选用缓凝减水剂和KL-HEA抗裂防水剂, 根据KL-HEA抗裂防水剂的技术指标, 不仅有效补偿混凝土的干缩和冷缩, 还可降低水化热10%以上。

2.2 降低混凝土入模温度

选择较适宜的气混浇筑大体积混凝土, 尽量避开炎热天气以便于混凝土入模通风的气候

2.3 加强施工中的温度控制

(1) 在混凝土浇筑之后, 采用草包辅盖并保持草包湿润, 防止混凝土内外温差偏大。 (2) 采取长时间的养护14天, 延缓降温时间和速度, 充分发挥混凝土的“应力松驰效应”。 (3) 随便时监控混凝土内的温度变化, 内外温差控制在250C以内, 基面温差和基底温差均控制在200C以内, 及时调整保温及养护措施, 使混凝土的温度梯度和湿度不致过大, 以有效控制有害裂缝的出现。

2.4 改善约束条件, 消减温度应力

采取分层或分块浇筑大体积混凝土, 合理设置水平浇筑层次, 以放松约束程度, 减少每次浇筑长度的蓄热量, 以防止水化热的积聚, 减少温度应力。

2.5 提高混凝土的极限拉伸强度

(1) 选择良好级配的粗骨料, 严格控制其含泥量, 加强混凝土的振捣, 提高混凝土的密实度和抗拉强度, 减少收缩变形, 保证施工质量。 (2) 采取二次振捣法, 浇筑后及时排除表面积水, 加强早期养护, 提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。

2.6 测温管的设置及测温和温度控制措施

混凝土测温管深2/3板厚, 以掌控混凝土的内部温度, 测孔垂直于板面。具体测温按表1要求实施:

(注:按上表方式同时进行测冷却管进出水水温, 并根据混凝土内部温度控制水流速度)

2.7 混凝土浇筑后期的温度控制措施:

在1.5米和1米厚板区内部中间水平预先设置冷却管———1寸钢管、1寸半主管, 通入冷却水 (在一楼设置水池泵送) , 强制降低混凝土水化热温度根据混凝土表面温度情况采用塑料刨沫板加盖草包保温

2.8 混凝土温度控制计算

(1) 本工程五层转换层混凝土量大 (约3000多立方) , 且根据设计结构要求, 需一次性浇筑完成, 不留施工缝, 故采用商品混凝土泵送。

(2) 本工程五层转换层板尺寸1.5m (高) ×30m (宽) ×40m (长) , 以1.5米厚板区为主, 12月中旬日间平均气温15度, 属于大体积混凝土施工。本工程采用C40砼配合比为每立方砼中, 42.5R普硅水泥:370g, 粉煤灰:66.6g, KL-HEA:29.6g, 砂:691g, 碎石:1081g, 水:188g。

每立方砼原材料重量、温度、比热及热量如表2:

(3) 砼出罐温度:TB=TA-0.16 (TA-Ta) =15.6-0.16× (15.6-25) =17.1℃;Ta为搅拌台温度

(4) 砼拌合物经运输到浇筑时的温度:

a为散热系数、tt为运输时间、n为倒运次数、Tq为日间平均气温

(5) 砼绝热温升 (因普硅水泥砼1~3d为砼内部温度应力破坏最高时, 所以计算3d龄期)

mc为每立方砼水泥用量、Q为每千克水泥水化热、C为砼比热、P为砼密度、K为掺合料拆减系数、F混凝土活性掺合料用量。且外加剂KL-HEA技术参数可降低水化热10%以上, 故可不计算其他因素。

(6) 砼内部温度:Tmax=Tc+Th﹒ξ (t) =16.77+52.15×0.68=52.2℃

ξ (t) 为降温系数3d-取0.68 (根据地下室承台砼浇筑时大气均温度25℃, 砼内部温度70℃)

2.9 砼表面温度

根据工程情况采用盖0.012m厚黑心棉保温

(1) 保温层传热系数:B=1[Σδiλi+1/Bq]=1/[Σ0.012/0.14+1/23]=7.7;δi保温层厚度、λi保温材料传热系数、Bq空气传热系数。

(2) 砼虚厚度:h'=K.λ/B=2/3×2.33/7.7=0.2m;

(3) 砼计算厚度:H=h+2h'=1.5+2×0.2=1.9m

(4) 砼表面温度:Tb (t) =Tq+4h' (H-h') [ΣTmax (t) -Tq]/H2=15+4×0.2× (1.9-0.2) (52.15-15) /1.862=29.6℃

此时, 砼内部温度与砼表面温度之差 (Tmax-Tb) 为22.550C, 未超过25℃。砼表面温度与12月中旬最低大气温度之差 (Tb-Tq) 为29.6-10=19.60C, 未超过20C°, 满足要求。

2.1 0 安全措施

(1) 设置冷却管———1寸钢管、1寸半主管, 通入循环冷却水 (利用地下室周边地表水) , 强制降低混凝土水化热温度, 从源头上减少混凝土温差过大———通过控制水流量在一定程度上来控制混凝土内部温度 (3天时在53℃以内) 。

(2) 冷却管铺设方式:冷却管水平铺设在板中 (安板厚) , 安S型800CM一档 (1.5M、1.0M厚板区) , 铺设详附图。

3 效果分析

本工程大体积砼温控措施落实到位, 且根据现场砼完成后天气突变下雪的情况, 及时采取改变冷却管出水方向 (现场冷却管出水口见温水冒出白雾) , 由直接向地下室周边排发改为经过转换层楼板后自由外流到地下室周边, 很好解决冬季大体积砼内外表面与大气直接的温差及砼养护, 砼内外未见任何裂纹。

4 总结

本工程大体积砼采取以上温控处理方法, 使砼温差在可控范围, 取得良好效果, 确保了对工程整体安全。

大体积砼温控措施 篇2

编制单位：XX建设有限责任公司 编制人员： 审核人员： 编制时间：

目 录

一、工程概况………………………………………………………1

二、混凝土裂缝分析………………………………………………1

三、施工准备………………………………………………………2

1、现场准备………………………………………………………2

2、人员、机具准备工作………………………………………3

四、混凝土施工工艺………………………………………………3

1、混凝土降温措施………………………………………………4

2、混凝土浇注措施………………………………………………4

3、混凝土测温措施………………………………………………5

五、混凝土养护………………………………………………6

六、质量保证体系………………………………………………7

七、安全生产保证体系………………………………………8 大体积混凝土专项施工方案

一、工程概况

本工程为康定县XX，位于四川省甘孜州康定县XX。建筑面积：XX㎡；建筑层数：地下一层，地上十一层；建筑高度：37.3m；建筑结构类型：剪力墙结构；基础类型：筏板基础，筏板厚度为1.1m，筏板基础混凝土强度等级：C35抗渗砼，P6。

二、混凝土裂缝分析

本工程筏板基础厚度为1.1m厚，筏板面积为1500㎡左右（一、二单元共计），筏板基础施工属于大体积混凝土施工范畴。本工程筏板基础混凝土施工在2013年11月，根据甘孜州康定县地区近10年气温统计数据，11月月平均气温最高为3.3°，最低为﹣0.2°，均低于5°。大体积混凝土施工产生裂缝有多重原因，主要原因是温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性，次要原因是结构不合理、原材料不合格、模板变形、基础不均匀沉降等。裂缝产生的次要因素比较容易控制，而主要因素的控制较为困难，同时也极为重要，我公司对于产生裂缝的次要因素有较为完整的管理方针和技术措施，并成熟的应用于大体积混凝土施工和质量控制中，对于控制裂缝产生的主要因素也在不断修改和完善相关措施，保证大体积混凝土施工质量达到设计和相关规范要求标准。

混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基坑或混凝土的约束，会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大 的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即出现裂缝。许多混凝土的内部温度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1/10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6~1.0）×104，长期加荷时的极限拉伸变形也只有（1.2~2.0）×104，由于原材料不均匀、水灰比不稳定及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，造成抗拉能力低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝土的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或只出现很小的拉应力，但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其他外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

本工程从施工角度对大体积混凝土的温度、湿度、混凝土质量、模板变形和浇注混凝土工艺方面控制大体积混凝土的裂缝，以达到设计图纸和《钢筋混凝土结构施工质量验收规范》的要求。

三、施工准备

1、现场准备

（1）基础筏板钢筋及墙柱插筋应分段尽快施工完毕，并进行隐蔽工程验收。（2）将筏板基础表面标高抄测在侧模、柱筋、墙筋上，并作明显标记，以供浇注混凝土时找平使用。

（3）浇注混凝土前预埋好混凝土降温PVC管、测温管，混凝土到场时对降温PVC管、测温管的安装再次进行检查，保温所需的塑料薄膜、草帘子等应提前准备好。

（4）项目经理部应与建设单位联系好施工用电，以保证混凝土振捣、水泵及施工照明用电。

（5）提前联系商品混凝土生产单位，提交混凝土计划单，以保证混凝土运输和浇注能够连续、不间断进行。

（6）管理人员、施工人员、后勤人员和保卫人员要求现场值班监督混凝土浇筑，坚守岗位，各负其责，保证混凝土连续浇注的顺利进行。

2、人员、机具准备工作

本工程筏板基础大体积混凝土浇筑必须从：汽车泵、混凝土运输罐车的配备、商品混凝土供货速度、混凝土罐车进场和运输路线、浇筑队伍及振捣手、振捣机具安排、混凝土浇筑分区、分层设计等方面做细致、认真的布置，以确保混凝土连续浇注施工。

（1）泵车一辆、混凝土运输罐车6辆。

（2）浇注混凝土工人组织两个班组，实行两班倒，每班10人，振捣手每班2人，保证混凝土浇注连续进行。

（3）振动棒5跟（备用2根）。

四、混凝土施工工艺

1、混凝土降温措施

本工程筏板基础为大体积混凝土，筏板厚度为1.1m，计划采用预埋Ф50PVC管的方式对混凝土内部进行降温，降低混凝土水化热温度，使混凝土浇注、凝固时内外温差较小，避免混凝土成型后产生裂缝。

在混凝土内水平预埋Ф50PVC管，预埋PVC管方式为： 筏板基础混凝土量大，项目部分两次完成全部筏板基础混凝土浇注，充分利用本工程设计后浇带的特点设置施工缝，避免对结构性能的影响。

（1）一单元沿横坐标方向进行预埋，预埋高度距筏板基底0.5m，与筏板内纵筋连接稳固，两端距离边模0.5m，PVC管使用专用胶水粘接牢靠不漏水，PVC排距为2m，每排PVC管相互进行串联，使所有PVC管线连接成一个排水系统。留置一个进水口和两个出水口，进水口与施工场地自来水给水管道连接，并设置一个水闸进行控制，出水口连接至施工场地排水沟内。

（2）二单元沿纵坐标方向进行预埋，预埋高度距筏板基底0.5m，与筏板内纵筋连接稳固，两端距离边模0.5m，PVC管使用专用胶水粘接牢靠不漏水，PVC排距为2m，每排PVC管相互进行串联，使所有PVC管线连接成一个排水系统。留置一个进水口和两个出水口，进水口与施工场地自来水给水管道连接，并设置一个水闸进行控制，出水口连接至施工场地排水沟内。

2、混凝土浇注措施 本工程使用商品混凝土，特点是混凝土质量可靠、供应混凝土连续性好，筏板基础厚度为1.1m，面积较大，为保证混凝土的施工效果和成品质量采取以下措施对混凝土的浇注进行控制：

（1）混凝土浇注前对筏板基础的钢筋、模板支设进行检查，查看是否符合设计图纸要求。

（2）做好混凝土浇注人员安排，提前准备施工机具并测试是否正常运行。

（3）与商品混凝土供应单位协商混凝土的运输相关问题，增加混凝土运输罐车，保证混凝土运输、浇注连续进行不间断。

（4）混凝土浇注分层进行，分层厚度为0.3m，浇注时由底层开始，浇注至一定距离（距离远近根据最前面已浇注混凝土距离初凝时间而定）后浇注第二层，浇注下一层时必须在上一层混凝土初凝前完成，并振捣密室。

（5）混凝土振捣手振捣混凝土时振捣密室，每次振捣点之间间距不能过大，不可振捣漏点。

（6）混凝土收面时牵线进行，严格按照施工员提供的标高点牵线，不可凭眼观收面。

（7）收面完成后铺设一层塑料薄膜，在铺设一层草帘子对混凝土进行保护和养护。

3、混凝土测温措施

为保证已浇注混凝土的质量，便于细致的控制混凝土内部温度和及时调整施工方法，避免大体积混凝土的温度裂缝，需严格对混凝土 进行温度控制。

（1）混凝土浇注前在筏板基础内竖向预埋Ф50PVC管作为温度测试点，与筏板内纵筋链接牢靠。预埋管底距离筏板基底0.2m，预埋管长1.1m，预埋管顶高出筏板面层0.2m，温度测试点纵横间距为4m。

（2）混凝土到场浇注前将测温管内灌注满清水（自来水即可），再使用电工专用封口胶将测温管口进行密封，防止泵车卸料时将混凝土浇注于测温管内。

（3）混凝土浇注完成，工人收面、抹面时拆除测温管口的封口胶，安装温度测试元件（煤油温度计）。抹面完成后铺设一层塑料薄膜，薄膜上再铺设一层草帘子。

（4）安排专人每半小时对温度测试元件进行读数，并记录读数值。如混凝土内外温差过大，打开降温管道水闸，对混凝土内部进行降温，直至混凝土内外温差在规范要求的范围内，再关闭水闸继续观察。

五、混凝土养护

养护控制的原则：一是混凝土面要保持湿润；二是混凝土表面与外界温差小于25°。养护时间一般不少于14天。

考虑到筏板基础大体积混凝土浇注在11月份，根据甘孜州康定县地区历年气温统计数据来看，11月份月平均气温最高为3.3°，最低为-0.2°，故严重的低温对筏板基础大体积混凝土的养护极为不利，因此为保证已浇注好的混凝土在规定龄期内达到设计要求的强度，并 防止产生收缩裂缝，必须认真做好养护工作。本工程筏板基础混凝土浇注完毕后，在筏板混凝土面上铺设塑料薄膜一层，再铺设草帘子一层，做好混凝土养护工作。

六、质量保证体系

（1）认真组织施工人员进行图纸学习、自审和专业图纸会审，进行设计和施工技术交底和培训，使全体施工人员对整个工程施工部署、施工方法、施工要点和应注意事项有一个全面得了解，使能切实掌握操作要求并严格执行。

（2）进场的原材料均应按照规范要求进行复检，合格后方准使用。不合格材料清退出场，避免混用。

（3）做好现场商品混凝土全过程的质量管理，对商品混凝土质量和配合比、塌落度、浇注高度、振捣、试块制作、测温、养护等的全面检查，做好记录，设专人制作、养护和管理试块，以保证商品混凝土质量。基坑内设专人指挥下放料，严格控制浇注厚度和浇注次序、振捣和接搓方法，认真做到分层分段连续浇注，防止出现施工缝。设专人查看模板、钢筋、预埋降温水管，随时检查，发现有变形、移位现象，应立即纠正整改。实行二班倒作业，严格执行交接班制度。浇注商品混凝土完毕，及时进行保湿、保温养护和测温控制。对商品混凝土的施工质量进行跟踪检查和监督。

（4）严格按照施工技术方案组织施工，按质量标准操作。现场指挥和值班人员应时刻检查施工质量情况，出现问题及时处理纠正，以保证工程质量。（5）商品混凝土浇注完成后及时覆盖保温养护材料。保温层和模板的拆除，应报告并经现场技术负责人批准后方可按要求实施。

七、安全生产保证体系

（1）严格遵循安全生产制度、安全操作规程以及各项安全技术措施和操作规程，做好安全技术交底，加强安全检查。

（2）凡进入现场施工人员，应经过安全教育，具备一定安全知识，并与项目安全部门签订有关安全施工的责任合同。

（3）电焊、气焊等严格执行动火制度，明火作业设专人看守。（4）泵送浇注混凝土，要加强操作控制，防止爆管。现场应保持交通畅通，防止撞车。

大体积砼温控措施 篇3

【关键词】混凝土;温度;监测

大体积混凝土是指现场浇筑混凝土结构的几何尺寸较大,且必须采取技术措施以避免水泥水化热及体积变化引起的裂缝。城市建设的不断发展与科学技术的不断进步,极大推动了高层以及超高层建筑和许多特殊建筑物的出现,这些建筑基础工程大都采用体积庞大的混凝土结构,大体积混凝土已大量应用在工业与民用建筑中。

大体积混凝土的温度检测和控制贯穿于施工的全过程。温度监测和温度控制是相互联系、相互配合的。在施工中宜采用信息化的施工方法,温度监测的数据要及时反馈,以进行温度控制,采取温度控制的措施后,又要根据温度监测的数据判断温度控制的效果。

1.大体积混凝土的浇筑与养护温控技术

1.1分层连续浇筑法是目前大体积混凝土施工中普遍采用的方法

分层连续浇筑优点:①便于振捣,易保证混凝土的浇筑质量;②可利用混凝土层面散熱,对降低大体积混凝土浇筑块的温升有利。

1.2大体积混凝土温度控制的参数

(1)混凝土的浇筑温度不宜超过28℃。

(2)混凝土内部与表面的温度之差不宜超过25℃,混凝土的温度骤降不应超过10℃。

1.3每次混凝土浇筑完毕后,应及时按温控技术措施的要求进行保温养护

(1)铺设完保温层之后,根据实际情况选取保温材料进行覆盖,塑料薄膜、麻袋、草帘、土、砂等都可作为保温材料,要经过计算确定保温层的总厚度。

(2)大体积混凝土浇筑完成并其收水后,外露表面可选用塑料薄膜、养护纸以及喷涂养护液等保温材料。有的保温材料配合使用能取得良好效果,比如塑性薄膜和浸湿的吸水性织物(麻袋、帆布等)配合,可使混凝土中的水分得以保持,并使其表面水分均匀分布,避免流淌水产生的混凝土表面斑纹。

(3)在昼夜温差大的地区以及特殊恶劣天气频发的地区,施工现场应准备充分的保温材料,同时要依照气温变化趋势和混凝土内温度监测结果及时调整保温层的厚度。

(4)根据温度监测的结果,若混凝土内部升温较快,表面保温效果不好,混凝土内部与表面温度之差有可能超过控制值时,应及时增加保温层厚度。

(5)当混凝土内部与表面温度之差小于20℃时,即可逐层拆除保温层。但要保证混凝土内部与表面温度之差不超过控制值。当混凝土内部与环境温度之差接近内部与表面温度控制值时,即可全部撤掉保温层。冬期施工时,保温养护的时间要保证混凝土在受冻前能够达到受冻临界强度,并要冷却到5℃时,方可全部撤掉保温层。

(6)大体积混凝土基础,也可蓄水养护保温。蓄水深度一般10mm～30mm左右,可根据蓄水深度在四周砌砖墙表面抹防水砂浆或用黏土筑成小埂,并设进出水管。通过调整蓄水深度控制温度。

1.4降低大体积混凝土浇筑温度的措施

(1)降低骨料、拌和用水的温度,通常采取以下措施:①喷水雾进行骨料预冷,其效果也较好。但要有排水措施,使骨料含水量保持稳定。②选定低温地下水或自来水,也可用冰水。水温控制在5℃～10℃时,其降温效果更为显著。③炎夏搭棚遮阳,将骨料放在凉棚内2d～3d后使用,可使骨料温度相对曝晒温度降低2℃～4℃,成品骨料堆高6m～8m,并保持足够的储备,通过底部和地垅取料可取得同样效果。

(2)可充分利用低温季节和夜间进行浇筑,以降低浇筑温度,减少温控费用。夏季的温度较高,白昼期间要加快混凝土的浇筑速度,同时缩短混凝土日光暴晒时长,减少暴露的面积,降低混凝土拌和物因吸收太阳光造成的温升;夜间在不形成“冷缝”的前提下,尽可能延缓混凝土的入仓覆盖速度,以便早期水化热散发。

(3)当夏季温度较高时,混凝土泵管上可覆盖草等材料,并经常喷水保持湿润,以较少混凝土拌和物因运输而造成的温度回升。

2.防止大体积混凝土裂缝的温控技术措施

对于大体积混凝土,由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化,是导致发生裂缝的主要原因。因此,如何控制温度是重中之重。

2.1混凝土的温升控制

在降温阶段,降温和水分蒸发等原因会使大体积混凝土结构形成收缩,加之存在的外约束不能自由变形而产生温度应力。控制水泥水化热引起的温升,可以减小降温温差,它对降低温度应力有很好作用,同时防止产生温度裂缝。混凝土升温的热源是水泥水化热,为控制大体积混凝土结构因水泥水化热而产生的温升,要选用中低热的水泥品种,并尽量降低水泥用量,大体积混凝土结构施工选用325#、425#矿渣硅酸盐水泥,实验统计结果显示可使水化热量减少超过20%。

2.2掺加粉煤灰及其他外加剂

长期实践表明,在混凝土内掺入粉煤灰,可以改善混凝土黏塑性,因为粉煤灰具有一定活性,可替代部分水泥,另外粉煤灰颗粒呈球形,能发挥“滚珠效应”起到润滑的作用,该措施能增加泵送混凝土施工要求的0.315mm以下的细粒含量,改善混凝土可泵性,降低混凝土水化热。为满足送到现场的混凝土具有一定坍落度,仅依靠增加单位水泥用量,会浪费水泥,加剧混凝土的收缩,会使水化热增大,引发混凝土开裂。必须选择适当的外加剂。木质素磺酸钙是一种阴离子表面活性剂,对水泥颗粒有明显的分散效应,并能使水的表面张力降低而引起加气作用。在混凝土中掺入一定比重的木质素磺酸钙,可改善混凝土的和易性,又可降低拌和水,节约水泥水量,降低水化热。目前,许多新型的减低收缩剂已经在广泛使用。

2.3利用混凝土的后期强度

长期实践得知,单位体积混凝土水泥使用量,每变化10kg,混凝土温度会因水泥水化热相应变动1℃。为控制混凝土温升,降低温度应力,极大程度避免温度裂缝,结合实际,可采用f45、f60或f90替代f28作为混凝土设计强度,单位统计混凝土水泥使用量可大幅减少,混凝土的水化热温升也随之大幅降低。

2.4粗细骨料选择

大体积砼温控措施 篇4

关键词：大体积砼,温控,冷却,养护,分析

1 概述

大体积砼具有结构厚、体积大、钢筋密、砼用量多、施工时间长、水化热量大、技术要求高等特点。除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求以外还必须控制温度变形裂缝的开展, 以免影响砼构件的整体受力性能。目前在国内桥梁施工中, 特别是铁路桥梁, 大体积承台砼更是屡见不鲜, 其施工质量的好坏直接影响到桥梁的使用功能和寿命, 需要重点予以关注。

2 工程概况

中南铁路通道屈产河特大桥全长1307m, 桥梁位于山西省石楼县境内, 由中铁十七局第四工程有限公司承建施工, 桥梁承台最大平面尺寸29.2m×19.7m, 厚度分别为4m、3.5m、3m、2.5m、2m不等, 单承台最大砼量为2300m3, 设计强度等级为C40。在前期施工中, 由于降温措施采取不当, 个别承台出现了明显的温度裂缝, 影响了工程质量。为有效解决温度裂缝问题, 四公司安质部联合项目技术人员, 对大体积承台砼施工降温技术进行了现场应用和积极探索。

3 总体思路

由于形成温度裂缝的主要原因是水泥水化过大, 导致砼表面温度应力超过其最大抗拉强度。因此, 在施工前进行充分的准备, 在施工过程中严格按照规范操作, 在养护过程中合理采取降温措施, 有效控制砼内外温差, 确保砼温度应力在允许范围内, 是实现工程质量目标的关键。

4 温控实例

屈产河特大桥6#承台尺寸为29.2 m×19.7 m×4 m, 单个承台砼方量为2300.96m3, 砼等级为C40, 预计施工时间为2011年6月26日。

4.1 配合比优化

优选原材料, 同时通过调整相关参数进行试配, 选择物理力学性能、施工性能及耐久性能最佳的配合比。

(1) 进行水泥水化热测定试验, 本工程水泥水化热实测值为377J/kg。

(2) 粗骨料选用级配良好的碎石, 细骨料选用天然砂, 含泥量均不大于1%。

(3) 采用“双掺技术”, 即同时掺加粉煤灰和高效减水剂, 降低单位砼水泥用量并延缓温升峰值出现时间。

(4) 在保证砼强度和工艺特性的基础上, 尽量减少水泥用量。最终选定的理论配合比为———水泥:掺和料1:细骨料:粗骨料1:粗骨料2:水:外加剂=1:0.43:2.28:0.75:2.98:0.51:0.016。

4.2 应力验算

计算砼表面收缩应力值σ, 验算砼受力性能。C40砼抗拉强度Rl约为1.71MPa。

4.2.1 计算砼最大水化热绝热温度

式中, mc为每立方砼水泥用量 (kg) , 取值302;Q为水泥水化热量 (J/kg) , 取值377;c为砼的比热 (J/kg·K) , 取值0.96;ρ为砼的密度 (kg/m3) , 取值2400。

4.2.2 计算砼最大综合温差

式中, T0为砼入模温度 (℃) , 根据近期施工经验取22;T (t) 为砼绝热升温值 (℃) , 即49.41;Ty (t) 为各龄期砼收缩当量温差 (℃) , 经计算该值约为9;Th为砼的稳定温度 (℃) , 按当地月平均气温取值21。

4.2.3 计算砼表面收缩应力值

式中, E (t) 为砼的弹性模量 (MPa) , 取值3.25×104;α为砼的线膨胀系数, 取值1×10-5;S (t) 为考虑徐变影响的松弛系数, 取值0.3;R为砼外约束系数, 取值0.25;v为砼泊松比, 取值0.15。

通过验算可知砼设计满足受力要求。

4.3 冷却管及测温元件安装

4.3.1 冷却水管的布置

冷却管采用直径Φ42mm壁厚2mm的钢管, 其接口采用90°钢弯管, 在垂直范围内设两层, 上层距顶面130cm, 底层距顶面270cm, 距承台边100cm。冷却水管各段配好弯头和套管, 水管网沿竖向设置在承台中央, 水管间距为120cm, 进、出口引出承台砼面1m以上, 出水口有调节流量的水阀和测流量设备, 冷却水管接头采用软管接头。冷却水管网按照冷却水由热中心区流向边缘区的原则分层分区布置, 进水管口设在靠近砼中心处, 出水口设在砼边缘区, 每层进、出水口错开布置 (见图1) 。另外, 在承台一侧高处放置3m×3m×2m的水箱, 在另一侧挖集水坑, 配抽水泵, 用于冷却水的循环利用, 承台浇筑前先通水循环, 以免阻塞影响冷却效果, 冷却时间为15d。

4.3.2 测温元件的布置

测温元件在钢筋及冷却管安装完毕后固定在设计位置, 将导线沿钢筋引出承台顶面一定高度, 测温线布置应具有代表性。测点沿浇筑结构高度布置在底部、中部及表面, 平面上布置在边缘及中间, 以此进行砼内部不同深度和表面温度的测量。该承台共布设了12个测点, 以便更好地掌握砼表面和内部实际温度, 测温元件不得同钢筋直接接触, 并需进行保护, 同时对引出的导线逐一编号, 便于温度监测。

4.4 机具降温

砼的入模温度不宜高于气温且不宜超过30℃。砼搅拌站需采取如下措施:砼罐车淋水;拌合前要用冷水冲洗配料机和搅拌机, 输送前冲洗输送泵, 输送时要用草袋覆盖泵管, 防止日照高温。

4.5 混凝土的浇筑

2011年6月26日8:30屈产河特大桥6#承台砼开始灌注, 入模温度22.5℃, 砼坍落度160 mm, 含气量3.3, 泌水率16;27日5:00浇筑结束, 浇筑时间20.5h。施工配合比———水泥:掺和料:细骨料:粗骨料1:粗骨料2:水:外加剂=1:0.43:2.31:0.75:2.99:0.47:0.019。砼浇筑采用分层连续浇筑, 一是可利用砼层面散热, 二是便于振捣, 分层厚度为30cm。振捣砼时采用二次振捣法, 严格控制振动棒的振捣范围, 以便保持砼良好的接搓, 提高密实度, 防止超捣或欠捣。砼施工完毕后, 在初凝之前对砼表面进行抹面收浆, 以清除砼表面产生的塑性裂缝。

4.6 混凝土测温

砼浇筑8h后开始测温, 砼温度上升阶段:1次/2h, 砼温度下降阶段:1次/4h, 待砼内部温度与大气温度温差降至25℃以下时, 停止测温。根据测温结果指导冷却系统工作及养护工作, 确保砼中心温度与表面温度温差不超过规范规定的25℃, 其中砼表面温度以砼外表以内150mm处的温度为准。

4.7 养护调节

(1) 砼在浇筑完毕后12h内覆盖和养护, 提高早期强度, 确保砼内外温差不超过25℃。

(2) 砼养护时间不得少于14d。

(3) 浇水次数以保持砼在整个养护期间内处于湿润状态为宜, 当气温在20℃左右时每天浇水2~4次, 气候干燥时, 浇水次数适当增加。

(4) 大面积结构采取四周砌砖蓄水养护。

(5) 抹面收浆后, 表面上加盖草帘进行保温保湿养护, 防止砼表面干裂, 延缓降温速率。

(6) 按照测温结果调节冷却管通水量的大小, 当砼内外温差过大时, 可将出口温水覆盖砼表面, 提高砼表面温度。

4.8 冷却管系统温控效果分析

4.8.1 冷却管降温效果分析

式中:Q为冷却管中水的日流量 (m3) ;t为冷却管通水时间 (d) ;P为水的密度 (kg/m3) ;Δt为进出水口处的温差 (℃) ;C为水的比热 (J/kg·K) ;V砼为砼的体积 (m3) ;P砼为砼的密度 (kg/m3) ;C砼为砼的比热 (J/kg·K) 。

持续通水按t=1d计算。6#承台出水管和进水管的平均温差:20.6℃

持续通水按t=3d计算。6#承台出水管和进水管的温差:26.7℃

通过计算可以看出由于冷却水管的安装, 在1d龄期时温度降低3.87℃, 在3d龄期时温度降低15.04℃。冷却管对于降低大体积砼内外温差, 减少开裂有显著作用。

4.8.2 测温数据分析

在砼降温实施期间, 根据实测砼温度及时调整循环水流水量的大小, 使砼内部温度与外部温度差控制在允许范围内, 具体温度变化详见表1。

对表1进行分析, 可得出如下几点结论:

(1) 安装循环水管并通水后, 砼内部最高温度为62.1℃, 砼内外温差最大为18.7℃, 表面温度与环境温度之差最大为22.8℃, 均满足规定要求。

(2) 测量冷却水管进、出管口水温, 可知出水口水温较进水口高, 证明循环水可带走砼中水化热。砼施工后第14d砼表面温度基本与环境温度相同。

(3) 高温时间为砼浇筑完后的第2、3、4天, 之后芯部温度逐渐降低。

在6#承台砼施工中, 由于准备充分、措施得当、现场施工组织严密, 承台没有出现有害的温度裂缝, 温控效果良好, 确保了承台施工质量。

5结论与建议

(1) 掺入适量的粉煤灰及各种外加剂有效降低了砼的水化热, 减缓了反应速度, 为控制大体积砼温度裂缝提供了有利条件。

(2) 采用内散外蓄综合养护措施, 可有效降低砼的温升值, 且可大大缩短养护周期, 对于大体积砼施工尤其适用。

(3) 大体积砼施工, 冷却水管布置层数和间距可先由试验调节确定, 也可根据管的直径、导热效果来确定管的水平和垂直间距。

(4) 从施工过程和结果来看, 通过优化配合比设计、安装冷却系统、规范施工操作、做好温度监测以及加强砼养护, 可以有效减少桥梁承台大体积砼温度裂缝的产生, 达到良好的自防水抗渗效果。

参考文献

[1]周水兴, 何兆益, 邹毅松.路桥施工计算手册[M].北京:人民交通出版社, 2001:285-289.

[2]董国桢.大体积砼温度裂缝分析及控制技[J].公路交通科技, 2010 (3) :113-115.

大体积砼温控措施 篇5

在浇筑大体积混凝土时, 一定要控制混凝土内外温差, 较小内外温度梯度。

温差控制原则:混凝土的中心温度与表面温度的差值不得超过25℃;混凝土表面温度与环境空气最低温度的差值不得超过25℃;冷却水管之间混凝土最高温度与冷却水温度的差值不得超过25℃。一主要的控制措施:

1 原材料的选用

1.1 水泥的选用

水泥是大体积混凝土结构的主要材料。大体积混凝土产生裂缝主要的原因就是水泥水化热的大量聚集, 是混凝土早期升温以及后期降温的现象。因此降低水化热的措施之一就是选用中低热的水泥品种。另外, 大体积混凝土的温度应力与水泥水化热, 混凝土的收缩和混凝土受到的约束等因素有关。当大体积混凝土的温度应力大于混凝土的早期抗拉强度时, 混凝土就会开裂, 所以较高的早期强度对抵抗大体积混凝土的开裂是有好处的。

1.2 骨料的选用

骨料的最大粒径、级配和质量直接决定水泥的用量, 而水泥用量的多少对控制温度裂缝相当重要。因此, 要选择合适的骨料级配, 从而减少水泥和水的用量。在条件允许的情况下, 选择粒径较大, 级配良好的粗骨料。石子采用碎石, 含泥量不大于1%;砂子尽量采用中、粗砂, 含泥量不大于2%。

1.3 外加剂

适当添加外加剂, 可以延迟水化热释放速度, 降低水化热。例如在混凝土中掺入木质素磺酸钙, 既可以减少拌合水, 又可以节约水泥;若在混凝土中加入适量的粉煤灰, 可减少水泥的使用量, 而粉煤灰的润滑作用也能改善混凝土的粘塑性和可泵性。

1.4 混凝土配合比

优化大体积混凝土的配合比应设计最小水泥用量, 最小砂率和最小用水量。最小水泥用量减少水泥水化热;最小砂率用的水泥浆少, 混凝土收缩小;在满足混凝土和易性的前提下, 保持水泥用量不变, 减少水的用量, 混凝土越密实且收缩越小, 而水灰比不变时, 水少水泥也少, 水化热少。

2 对原材料进行预冷

对混凝土的原材料进行预冷, 可以降低混凝土的出机温度, 减少混凝土的内外温差, 有效防止裂缝。在混凝土的各种原材料中, 石子的比热容较小, 但石子占总质量的85%左右;水的比热容最大, 占总质量的6%左右。因此, 对混凝土出机温度影响最大的是石子和砂的温度, 而水泥的温度影响最小。为了降低混凝土出机温度, 最有效的办法是降低骨料的温度。预冷骨料的方法有浸水法、喷水法、喷淋法和遮盖法。其中经济效果最好的是遮盖法。特别是在夏季施工, 应从降温保凉着手, 采用在砂石料场和搅拌筒上搭设遮阳装置, 可是砂石温度降低3℃~5℃。

3 控制温度升降速度, 防止出现过大温度应力

选用低水化热水泥, 降低混凝土内部热量:选用矿碴42.5级水泥, 28天水化热335KJ/Kg, 比普通水泥低42KJ/Kg。掺加缓凝剂, 推迟水化热的峰值, 混凝土缓凝时间可推迟8~10小时, 从而延缓水泥的水化速度。掺加粉煤灰, 降低水泥用量, 减少水泥水化热。降低混凝土的入模温度。

4 选择合理的浇筑工艺

浇筑方法:浇筑方法采用“斜面分层、薄层浇筑、连续推进、自然流淌、一次到顶”的方案。

振捣:根据混凝土自然形成的流淌斜坡度, 在浇筑带前、后各布置2道振捣器, 随着混凝土向前推进浇筑, 振捣器相应跟进。表面处理:混凝土浇筑约3~4h后, 先按设计标高用长括尺初括平, 后在混凝土初凝前用木蟹打压实, 最后用铁抹刀抹光。

5“内排外保”, 减少混凝土内外温差

根据国内外经验, 大体积混凝土内外温差控制在25℃以内, 可避免混凝土出现温度收缩裂缝, 为此拟采取以下措施:

“内排”:尽快排出混凝土内部热量, 降低混凝土内部温度。在混凝土浇注以前, 预先在钢筋骨架内从构件底50cm高度每间隔1m高布置一层循环水冷却管, 每层按间距1m弓字型布置Ф20mm的薄壁钢管作散热管, 同时每层设置进水口和出水口。混凝土灌注中和灌注后, 利用安装的高低循环水箱, 不间断用冷水通过冷却管降低混凝土内部产生的高温。待混凝土内外温差降至25℃以下可停止换水, 混凝土达28天后用同标号混凝土将散热管灌实。

“外保”:在混凝土表面采取保温措施, 控制混凝土内外温差及表面与空气温差, 避免出现深层裂纹和表面裂纹。在混凝土顶面采取两种保温措施:承台若在夏季施工, 散热管内水温较高, 一般超过40℃, 待混凝土终凝后将抽换的热水覆盖混凝土表面, 既可保温, 又作养生;若承台在冬季寒冷期间施工, 大气温度较低, 在表面覆盖厚5cm的草袋。

6 改善混凝土的性能和施工工艺, 提高混凝土抗裂能力

采用干净的砂、石料, 含泥量分别控制在3%和1%以下。

掺加高效缓凝减水剂, 配制自密实流态混凝土, 既减少混凝土用水量, 又能延缓终凝时间, 同时增加混凝土前期强度, 防止混凝土发生开裂。

掺加一定粉煤灰, 除减少水泥用量外还能增加混凝土的抗渗、抗裂能力。

优化施工工艺, 提高混凝土抗裂性能。采用全面分层的方法浇注, 每层厚度控制在0.5m, 浇注顺序由一端往另一端进行, 混凝土连续浇注。加强混凝土的捣固, 增加混凝土密实度。同时在混凝土钢筋保护层内安装CRB550级冷轧带肋防裂钢筋网, 安装时注意防裂网的保护层厚度。

7 结语

对于大体积混凝土而言, 温度控制措施的成败将直接决定大体积混凝土结构质量的优劣, 而一旦大体积混凝土浇灌完毕, 除冷却水降温的措施外, 其它的措施都是被动的、非高效的。所以利用理论公式进行提前预测和计算以及因此而积极地采取主动温度控制措施就显得尤为重要。

摘要：本文介绍大体积混凝土浇筑过程中的温控防裂措施。

关键词：大体积混凝土,温控,防裂

参考文献

[1]公路桥涵施工技术规范.人民交通出版社.

[2]桂业琨, 丘式忠编.桥梁施工专项技术手册.人民交通出版社.

大体积砼温控措施 篇6

1 沉缩裂缝

混凝土沉缩裂缝在大体积混凝土施工中也是非常多的。主要原因是振捣不密实，沉实不足，或者骨料下沉，表层浮浆过多，且表面覆盖不及时，受风吹日晒，表面水份散失快，产生干缩，混凝土早期强度又低，不能抵抗这种变形而导致开裂。在施工中采用缓凝型泵送剂或减水剂，延缓混凝土的凝结硬化速度，充分利用外加剂(特别是缓凝剂)的特性，适时增加抹加次数，消除表面裂缝 (特别是沉缩裂缝和初期温度裂缝)，特别是初凝前的抹压。

2 温度裂缝

(1)原因：一是由于温差较大引起的，混凝土结构在硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，水泥发出的热量聚集在结构物内部不易散失，使混凝土表面和内部温差较大，混凝土内部膨胀高于外部，此时混凝土表面将受到很大的拉应力，而混凝土的早期抗拉强度很低，混凝土温度变化产生的变形受到混凝土内部或外部的约束后，将产生很大的应力。一旦温度应力超过混凝土能承受的抗拉强度时，因而出现裂缝。二是由结构温差较大，受到外界的约束引起的，当大体积混凝土浇筑在约束地基上时，又没有采取特殊措施降低、放松或取消约束，或根本无法消除约束，易发生深进，直至贯穿的温度裂缝。

(2)过程：一般(人为)分为三个时期：一是初期裂缝———就是在混凝土浇筑的升温期，由于水化热使混凝土浇筑后2-3天温度急剧上升，内热外冷引起“约束力”，超过混凝土抗拉强度引起裂缝。二是中期裂缝———就是水化热降温期，当水化热温升到达峰值后逐渐下降，水化热散尽时结构物的温度接近环境温度，此间结构物温度引起“外约束力”，超过混凝土抗拉强度引起裂缝。三是后期裂缝，当混凝土接近周围环境条件之后保持相对稳定，而当环境条件剧变时，由于混凝土为不良导体，形成温度梯度，当温度梯度较大时，混凝土产生裂缝。

3 控温措施和改善约束

3.1 温控措施

(1)降低混凝土内部的水化热，采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥，控制水泥的入库温度，掺加一定量有效降低水化的峰值温度的优质粉煤灰，以降低混凝土的水化热，同时选用高效抗裂膨胀剂，有效补偿混凝土的收缩。

(2)优化配合比，降低水化热。进行配合比试验时，尽量降低水泥用量，选择性能优良的外加剂，有效地降低混凝土的单位用水量，从而降低水泥用量。缓凝型减水剂还有抑制水泥水化作用，可降低水化温升有利于防裂。还可延迟水化热释放速度, 热峰也有所降低。这种减水剂可以缓凝, 在大体积混凝土中可以避免冷接缝, 提高工作性及流动性，有利于泵送。

(3)减少地基约束力。岩石基础与新浇混凝土之间，存在着弹性模量、温度的差别，新浇筑混凝土随着强度逐渐上升，其温度也发生变化，必有一个徐变过程，而原岩石地基对其便产生一个约束力，当达到一定程度，便会导致裂缝产生。

(4)控制混凝土的浇筑间歇期和分层厚度。

(5)控制混凝土浇筑人模温度。混凝土的入模温度取决于各种原材料的初始温度, 主要方法是施工时冷却拌合水、骨料、水泥，尽量选择较低气温时段浇筑砼;在混凝土运输工具上覆盖麻袋，并经常喷洒冷水降温。

3.2 改善约束条件措施：

(1)合理地分缝分块;分缝分块有两方面的目的:一是为了便于施工，将庞大的主体逐块逐层地进行浇筑;同时为了防止裂缝，减小基础块的尺寸，增加散热面，从而降低施工期间的温度应力，以减小产生裂缝的可能性。

(2)避免基础过大起伏;

(3)合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。

施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主，在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，混凝土表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起混凝土内外温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就很有导致裂缝产生的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。在混凝上中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结沟内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而肋口果钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。

4 保证大体积混凝土质量的措施

4.1 严格控制骨料级配和合泥量

选用10-40mm连续级配碎石 (其中10-30mm级配含量65%左右) ，细度模数2.80-3.00的中砂(通过0.315n凹筛孔的砂不少于15%，砂率控制在40%-45%) 。砂、石含泥量控制在1%以内，并不得混有有机质等杂物，杜绝使用海砂。

4.2 选择适当外加剂

可根据设计要求，混凝土中掺加一定用量外加剂，如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。外加剂中减水和缓凝组份能提高混凝土的和易性，使用水量减少16%左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝延长到5h左右。

4.3 选择合适水泥和严格控制水泥用量

优先采用42.5普通水泥等高标号水泥，以减少水泥用量。选用低热水泥，减少水化热，降低混凝土的温升值。并尽量选用后期强度高(90或120天)，降低水泥量，并延缓水泥水峰值。在满足设计和混凝土可泵性的前提下，将42.5水泥用量控制在280kg/m3左右，以降低混凝土最高温升，降低混凝土所受的拉应力。

4.4 采用切实可行的施工工艺

根据泵送大体积混凝土的特点，采用“分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶”的方法。根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况，在每个浇筑带的前后布置两道振动器，第一道布置在混凝土出料口，主要解决上部混凝土的振实;由于底层钢筋间距较密，第二道布置在混凝土坡脚处，以确保下部混凝土密实。随着浇筑的推进，振动器也相应跟上，以确保整个高度上混凝土的质量。

4.5 改进施工技术

施工时加强插筋位置的振捣、抹压、养护。由于钢筋是热的良导体，易产生大的温度梯度，这是裂缝产生的一个主要环节。同时加强初凝前的抹压，以消除初期裂缝，并加强早期养护，提高混凝土抗拉强度。

4.6 加强技术管理

加强原材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工，明确分工，责任到人。加强计量监测工作，定时检查并做好详细记录，认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝，并采取措施加以杜绝。

4.7 加适当预埋件

在混凝土易裂缝部位埋设应力应变传感片，直接测试拉应力，以便更直接控制混凝土(调节保温保湿养护条件，保证温度梯度)，确保混凝土不裂缝。在基础面筋上加设铁丝网或小直径钢筋网，以提高混凝土表面抗裂性(中间温度筋可去掉)。如3.00m厚承台设计时，在承台中间设置了垫20@2肋水平抗缩钢筋网片。采用“水平分层间隙”施工方法，分两层进行浇筑，间隙时间7d以上，分层厚度各1.5m，抗缩钢筋网设置在下层1.5m的上表面。

为及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值，在承台内埋没若干个测温点，采用L形布置，每个测温点埋设温管2根管底埋置于承台混凝土的中心位置，测量混凝土中心的最高温升，另一根管底距承台上表面100mm，测量混凝土的表面温度，测温管均露出混凝土表面100mm。用100的红色水银温度计测温，以方便读数。第ld-5d每2h测温1次，第6d后每4h测温1次，测至温度稳定为止。从已有施工经验的测温情况看，混凝土内部温升的高峰值一般在3.5d内产生，3d内温度可上升到或接近最大温升，内外温差值在20℃左右，控制在规范规定范围内，未发现异常现象。

5 结束语