××大桥东引道××大桥工程项目经理部 大体积砼温度控制方案
1. 概 述
本工程桥墩承台基础厚度为2m,属大体积混凝土,这是建筑工程施工中的一个重点,每个承台基础均为一次性浇注成型,须保证混凝土的整体性、密实性。工程中除垫层、护壁混凝土采用自拌混凝土外,其余均采用预拌商品混凝土,由××混凝土工程公司供应,混凝土初凝时间控制在6小时左右,混凝土水平运输以泵送为主,垂直运输则根据现场条件及高度采用泵送或塔吊运输,如场地情况允许,也可考虑采用溜槽自溜。
施工技术方案的主要着重点是:高度重视水化热升温问题,监测混凝土结构的内部与外部温差以及混凝土表面与大气温差在规定的允许范围25℃以内。安排并掌握好基础混凝土浇注的流程工艺和浇筑速度,做到浇筑作业连续,不出现裂缝,确保混凝土的浇注质量。混凝土连续浇筑施工,要做好有关防雨施工的准备,作好气象预报的核查工作,避免在雨天进行混凝土的浇注。基础混凝土初凝后,马上满铺一层塑料薄膜、两层草袋,并浇水养护,要求保温、保湿养护14天。另承台模板拆除时间不宜过早,拆模后外露混凝土侧面悬挂草袋(帘)并浇水养护。
由于桥墩承台厚度达2米,必须采取分层浇筑,分层厚度≤50cm。为了保证混凝土浇筑的连续性,防止在混凝土浇筑过程中出现冷缝,混凝土浇注速度必须满足浇筑要求。本工程最大承台平面尺寸:26×9米,使用1台输送泵输送混凝土,条件允许尽可能使用溜槽进行配合,以确保浇注速度。每台输送泵的泵送量按40m3/h考虑,则要求混凝土输送罐车数量应满足每小时40m3运输能力。采用全分层法浇注基础,其浇注速度计算如下:
26(长度)×9(宽度)×0.5(均厚)=117m3
117÷40=2.9(小时)<初凝6小时,满足施工要求,混凝土不会出现
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冷缝。
由于承台基础的施工工艺、环境基本一致,因此大体积混凝土施工现场测温仅在第一个承台基础施工时作测温记录,并以该次测温记录来指导后续承台基础的施工;当进入冬季,且混凝土配合比发生变化后,再根据需要作相应计算及现场测温,以指导冬季承台基础施工。
2. 混凝土水化热温升值计算
本工程桥墩承台及桥台混凝土最高强度等级为C30,根据混凝土强度越高其水化热越大,因此只进行C30混凝土的温差计算即可。
八、九月施工,外部气温:20~35℃ ;混凝土厚度2.0m;最大块面积234m2;使用木模,普通水泥,强度等级为42.5R级,水泥用量265kg/m3;桥墩承台双层双向配筋直径25(或28)mm,间距为150mm。 ? 用经验表计算:
混凝土结构的水化热温升值用表:(的经验公式)
壁 厚(m) 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0
温升T1(℃) 6 10 20 30 40 夏季(32~38℃) 入模温度(℃) 最高温度(℃) 30~35 30~35 30~35 30~35 30~35 36~41 40~45 50~55 60~65 70~75 以上表的基本条件是:①.水泥品种为矿渣水泥;②.水泥标号为32.5号;③.水泥用量为275kg/m3;④.钢模板。如用不同则采用以下表的修整系数:
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水泥标号修整系水泥品种修整系水泥用量修整系模板修整系数 数k1 275 0.74 325 0.86 425 1.00 525 1.13
数k2 矿渣 1.0 普通 1.2 数k3 K3=W/275 W为实际用量 (kg/m3) k4 钢模板 1.0 木模板及其它材1.4 Tmax=T1×K1×K2×K3×K4
Tmax:为结构在散热条件下的温升最高日的升温值,即温差值。 Tmax= T1×K1×K2×K3×K4
=20×1.13×1.2×(265÷275)×1.4=36.59℃
3. 混凝土内部的最高温度计算
T=T1+T2
T1—入模温度,取30℃;
T2—混凝土水化热散热条件下的最高升温是:36.59℃; T=30+36.59=66.59℃
4. 覆盖层厚度计算
公式:δi=
0.5h?i?Tb?Ta?K
??Tmax?Ta?式中:δi—保温材料所需厚度(m);
h—结构厚度(m);
λi—保温材料的导热系数;
λ—混凝土的导热系数,取2.3W/m·K; Tb—混凝土的表面温度; Tmax—混凝土的中心最高温度;
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Ta—混凝土浇注后3至5天后的空气平均温度;
K—传热系数修正值,对于透风的保温材料,取2.6或3;对于不透风的保温材料,取1.3或1.5;对于混凝土表面用一层不易透风材料,上面再用容易透风的材料时,取2.0或2.3。
覆盖材料方案采用首层是薄膜,上面是草袋,则: λ=2.3 K=2 λi=0.14 Tmax=66.59℃ Ta—施工时平均气温 取25℃;
Tb—混凝土表面温度取Tb=Tmax-25=66.59-25=41.59℃; δi==
0.5h?i?Tb?Ta?K
??Tmax?Ta?0.5?2?0.14??41.59?25??2
2.33??66.59?25?=0.048 m=4.8cm (盖一层薄膜及二层草袋即可)
5. 混凝土表面温度计算
公式:Tb(t)= Ta+4÷H2×h'(H-h')△T(t) 式中:Tb(t)—龄期T混凝土的表面温度℃;
Ta—龄期t时大气的平均温度(℃);(八、九月份的平均气温为25℃) △T(t)—龄期t时,混凝土的内部最高温度与外界的温度差:Tmax- Ta; H—混凝土的计算厚度,H = h+ 2h'; h—混凝土的实际厚度(m);
h’—混凝土的虚厚度(m),h'=Kλ/β; K—计算折减系数;取0.666; λ—混凝土的导热率,取2.3W/m·K;
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β模板及保温层的传热系数(W/m2·K), β= 1/(∑δi/λi + 1/βa) δi—各种保温材料的厚度(m);
λi—各种保温材料的导热系数(W/m·K); βa—空气层的导热系数,可取23(W/m2·K); a. 混凝土的计算厚度 H=h+2hˊ hˊ=Kλ/β
β=1÷[(Σ(δi/λi)+1/βa)] =1÷[(0.048/0.14)+1/23] =1÷(0.34+0.043)=2.6 hˊ=(0.666×2.3)÷2.6=0.56 H=2+2×0.56=3.12m b. 混凝土的表面温度
Tb(t)= Ta+4÷H2×h'(H-h')△T(t) 式中:ΔT(t)—混凝土中心与外界气温之差;
ΔTt=66.59-25=41.59℃
Tb=25+4÷3.122×0.56×(3.12-0.56)×41.59
=25+24.5=49.5℃
6. 混凝土温差计算
a. 混凝土的内部与混凝土表面温差:
66.59-49.5=17.09℃<25℃ (安全) b. 混凝土表面与外界温差:
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