土)的约束和混凝土施工期的内外温差引起。
4.1承台混凝土温控计算
(1) 网格剖封分、边界条件及荷载
承台混凝土分两层浇筑,每层混凝土高度为3m.取1/4混凝土进行温度
应力计算,网格剖分图见图1。
施工措施为:混凝土开始施工时间为7月上旬,分两层浇筑,浇筑厚度为3m、3m,施工间歇期为7-10天,计算时取浇筑温度为28℃。每层混凝土布置四层冷却水管,混凝土顶面采用麻袋(或土工布)覆盖保温。 (2)温度场结果分析
混凝土内部最高温度为63.7℃,2-3天后达到最高峰值,随后逐渐下降,20-30天达到稳定温度。混凝土的温度分布呈现从内部向表面逐渐降低,内外温差小于25℃,混凝土温度包络图见图2、最大内表温差包络图见图3。 (3)应力场结果分析
混凝土内部最大应力值见表5、应力包络图见图4。 表5 混凝土内部最大主拉应力(Mpa) 龄期 层数 应力 第一层混凝土 第二层混凝土 0.58 0.72 0.49 0.47 1.3 0.44 1.49 0.58 3 7 14 28 由计算结果可看出C40承台混凝土的最大内部主拉应力在第一层混凝土四个表面的中心部位,3天为0.58Mpa,7天为0.49Mpa,14天为1.3Mpa,28天为1.49Mpa,远远低于混凝土的劈裂抗拉强度。因此,在施工期承台混凝土不会出现温度裂缝。
4.2主1号塔座混凝土温控计算 (1)网格剖分、边界条件及荷载
塔座混凝土分两次浇筑完成,浇筑厚度分别为1.5m、1.5m。取1/4混凝土进行温度应力计算,网络剖分图见图5
施工措施为:混凝土开始施工时间为7月底,计算时浇筑温度取值为28℃。混凝土共布置四层冷却水管,混凝土顶面采用麻袋(或土工布)覆盖保温。 (2)温度场结果分析
混凝土内部最高温度为62.2℃,2-3天后达到最高峰值,随后逐渐降低,20-30天达到稳定温度。混凝土的温度分布呈现从内部向表面逐渐降低,最高温度在混凝土的中部。混凝土温度包络图见6、最大内表温差包络图见图7。 (3)应力场结果分析
混凝土内部最大应力值见表6,应力包络图见图8。
表6 塔座混凝土最大主拉应力(Mpa)
龄期 层数 应力 第一层混凝土 第二层混凝土 0.41 0.49 1.05 0.63 1.78 0.95 1.92 1.24 3 7 14 28 由计算结果个看出,C50塔座混凝土的最大内部主拉应力在塔座第一层混凝土与承台混凝土的接触部位,其中在第一层混凝土长方向中心处最大,3天为0.41Mpa,7天为1.05Mpa,14天为1.78Mpa,28天为1.92Mpa,远远低于混凝土的劈裂抗拉强度。因此,在施工 期塔座混凝土不会出现温度裂缝。 4.3主2号塔座混凝土温控计算 (1)网格剖分、边界条件及荷载
塔座混凝土分两次浇筑完成,浇筑厚度分别为1.5m、1.5m。取1/4混凝土进行温度应力计算。网格剖分图见图9。
施工措施为:混凝土开始施工时间为7月底,计算时取浇筑温度为28℃。混凝土布置四层冷却水管,混凝土顶面采用麻袋(或土工布)覆盖保温。 (2)温度场结果分析
混凝土内部最高温度为61.6℃,2-3天后达到最高峰值,随后逐渐下降,20-30天达到稳定温度。混凝土的温度分布呈现从内部向表面逐渐降低,最高温度在混凝土的中部。混凝土温度包络图见图10、最大内表温差包络图见图11。 (3)应力场结果分析
混凝土内部最大应力值见表7,应力包络图见图12。
表7 塔座混凝土最大主拉应力 龄期 部位 应力 第一层混凝土 第二层混凝土 0.39 0.47 1.02 0.61 1.75 0.93 1.89 1.22 3 7 14 28 由计算结果可看出,C50塔座混凝土内部的最大内部主拉应力在塔座第一层混凝土与承台混凝土的接触部位,其中在第一层混凝土长方向处最大,3天为0.39Mpa,7天1.02Mpa,14天为1.75Mpa,28天为1.89Mpa,远远低于混凝土的劈裂抗拉强度。因此,在施工期塔座混凝土不会出现裂缝。
五 温控标准和温控措施
根据计算结果,在施工期内为保证承台和塔座不出现有害温度裂痕机,宜采取如下温控标准:
(1) 混凝土浇筑温度控制
混凝土浇筑入仓后,在上层混凝土覆盖前,距混凝土表面10-15cm处的温度为该层混凝土的浇筑温度。承台和塔座浇筑温度不应高于30℃。
(2) 混凝土内表温差控制 混凝土内表温差不应超过25℃ (3) 混凝土内部最高温度控制
承台内部最高温度不应高于63.7℃;塔座混凝土内部最高温度不应超过 62.2℃。
(4) 混凝土降温速率不宜超过2.5℃/d。
5.2温控措施
5.2.1混凝土原材料选择及质量控制
(1) 水泥:水泥应分批检验,质量应稳定。如果存放期超过3可月应重
新检验。
(2) 粉煤灰:粉煤灰入场后应分批检验,质量应符合《用于水泥和混凝
土中的粉煤灰》(GB1596-91)的规定。
(3) 细骨料:细度模数为2.71,砂含泥量不小于2%,其它指标应符合规
范规定,砂入场后应分批检验。细骨料应尽量堆高,以降低混凝土出机温度。
(4) 粗骨料:石子级配必须优良,来源应稳定。石子必须分批检验,使
用前应用水冲洗,其各项指标必须合格规范要求。粗骨料应尽量堆高,以降低混凝土出机温度。
(5) 外加剂:掺加性能优良的缓凝型高效减水剂,外加剂在使用前尽量
配成溶液,拌和均匀后方可使用,配制应有专人负责,做好配制记录;若直接使用固体外加剂,则需提前分袋称好。
(6) 水:拌合用水应采用深层河水。 5.2.2优化混凝土配合比,降低水化热温升
优化混凝土配合比,尽量降低水泥用量,控制水化热温升,是大体积混凝土温控重要环节。因此必须通过大量试验,筛选减小率高,性能优良的外加剂以最大限度的降低水泥用量,同时合理选择配合比参数,使混凝土工作性能优良,便于施工。混凝土应具有良好的粘聚性,不离水,不泌水。初始坍落度应控制在16-18cm,初凝时间应大于20h。 5.2.3混凝土浇筑温度的控制
混凝土浇筑温度最高不得超过28℃,否则应采取相应措施。
在每次混凝土开盘前,试验室要量测水泥、砂、石、水的温度,专门记录,计算其出机温度,并估算浇筑温度,详细资料参考附1。当浇筑温度超过控制标准时,必须采取以下措施:
1)混凝土尽量在夜间浇筑。 2)砂石尽量堆高并采取遮阳措施。
3)水泥入场温度不应超过50℃,否则应采取措施,如要求水泥厂家在水泥
出厂前放置一段时间,或采取多次倒运的方法降低水泥使用温度。 4)当气温高于仓温度时,提高浇筑强度,尽量缩短混凝土运输时间和暴晒
时间。
5)混凝土泵管外用草袋遮阳,并经常洒水降温。 6)当气温超过32℃时,采用加冰措施。
5.2.4控制混凝土浇筑间歇期、分层厚度
各层混凝土浇筑间歇期应控制在7天左右,,最长不得超过10天。为降低老混凝土的约束,要做到薄层、短间歇、连续施工。
5.2.5埋设冷却水管及要求 5.2.5.1水管位置
根据混凝土内部温度分布特征,宜在每层混凝土中埋设冷却水管,冷却水管为Ф25mm的薄壁钢管,其水平间距为0.9m,冷却水管距混凝土表面不应大于1.0m,每根冷却水管长度不宜超过200m,冷却水管进出水口应集中布置,以利于统一管理。承台冷却水管布置见图13,主1号塔座水管布置见图14,主2号塔座水管布置见图15。 5.2.5.2冷却水管使用及其控制
(1) 冷却水管使用应进行压水试验,防止管道漏水、阻水;
(2) 混凝土浇筑到各层冷却水管标高后开始通水,各层混凝土峰值过后
立即停止通水,通水流量应到达30L/min,为防止上层混凝土浇筑后下层混凝土温速的回升,采取二次通水冷却,通水时间根据测温结果确定;
(3) 应严格控制进出水温度,在保证冷却水管进水温度与混凝土内部最
高温度之差不超过30℃条件下,尽量使进水温度最低;
(4) 待通水冷却全部结束后,应采用同标号水泥浆或砂浆封堵冷却水
管;
(5) 考虑现场实际情况,应在山上设置水箱(或水槽),供冷却水循环
使用,并且应在上面搭一遮阳篷。
为保证冷却水的初期降温效果,项目部应提前成立专门班子,专门负责,优化冷却水管的管路布置,合理选择水泵,若管路出现故障应及时排除,保证冷却系统正常工作。施工时,操作人员听从指挥,及时开启和关闭阀门。 5.2.6内表温差控制
为了防止混凝土出现温度裂缝,必须对混凝土进行内表温差控制。做法如下:每层混凝土浇筑后,混凝土侧面木模板外首先覆盖一层土工布,再用保温棚