大体积混凝土施工裂缝控制计算.doc

.承台混凝土浇筑前裂缝控制施工计算书1、计算参考1）、路桥施工计算手册（周水兴等编著 人民交通出版社 2003年7月第1版） 3）、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）4）、混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-92）5）、韩国有限元分析软件MIDAS V5.9.02、计算参数2.1、结构尺寸主墩承台圆弧段一次浇筑最大尺寸为(10.823)m3，C30混凝土方量为1099 m3。2.2、拟选混凝土配合比承台C45混凝土设计配合比为：水泥：粉煤灰+矿渣粉：砂：石：高效减水剂+克汰：水=260：80+110：695：1075：7.65+30：130。C45混凝土轴心抗压强度设计值ftd取1.39MPa。2.3、温度参数 假定拱座混凝土灌注时间在2011年68月份，室外平均温度tp=30；混凝土浇筑入模温度为33.1。3、裂缝控制施工计算3.1、温控计算1)、水化热绝热温升值计算混凝土3d、7d水化热绝热温度及最大水化热绝热温度为：T(t)混凝土龄期为t时的绝热温升值（）；mc每立方米混凝土中的水泥用量（Kg/m3）；Q水泥水化热总量（KJ/Kg）；c混凝土的比热，一般为0.921.0（KJ/Kg），取0.96KJ/Kg；混凝土的重力密度。取2400 Kg/m3；m与水泥品种、浇筑温度等有关的系数,一般取0.31.3d-1。取0.3 d-1；t混凝土龄期（d）2)、3d、7d龄期混凝土收缩变形值计算3)、混凝土3d、7d收缩当量温差：4）、混凝土3d、7d的弹性模量：5）、混凝土最大综合温差：6）、混凝土最大降温收缩应力：需采取降温措施，本工程拟采用布设冷管方式降低混凝土内外温差，使之控制在25以下，确保混凝土施工质量，不出现贯穿性温度裂缝和干缩裂缝。3.2、冷管布置及拱座混凝土降温计算3.2.1、冷管布置冷管规格为402.5mm，按照设计图纸间距和层高布置，见拱座混凝土浇筑工艺附图4拱座混凝土浇筑冷管布置图。每层冷却管有一个进水口，两个出水口，采用水泵抽水，冷却水化热，管内水流流速不小于0.7m/s;管道出水口流量不小于338L/min。3.2.2、混凝土降温计算1）、水的特性参数：水的比热：c水=4.2103J/ Kg；水的密度 =1.0103 Kg/m3；冷管直径为：D=4cm2）、拱座混凝土体积（除去冷却管后）3）、混凝土冷管降温计算式中： 冷却管中水的流速；冷却管通水时间；水的密度；进出水口处的温差；水的比热；混凝土的体积；混凝土的密度；混凝土的比热（1）、 3d龄期冷管通水时间：持续通水（按t=2d计算），出水管和进水管的温差：=3（2）、7d龄期冷管通水时间：持续通水（按t=3d 计算），出水管和进水管的温差：=3（3）、预埋冷却管后各龄期拱座混凝土内外温差值：3d龄期 25.03- /2= （安全系数为2.0）7d龄期 36.61- /2= （安全系数为2.0）4、结论和建议4.1结论拱座大体积混凝土在浇注过程中，由于混凝土在结硬过程中内部产生大量的热量使其内部温度升高，当内外温度相差过大时就容易出现温度裂缝，若需降低混凝土的内外温差，在混凝土中埋设冷却管是一种行之有效的方法。计算表明：混凝土中埋设冷却管后内外温差均小于25，满足混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-92）中的规定。4.2建议1）、浇注混凝土避免阳光直晒，一般选择在傍晚开始直至第二天十点以前。对粗骨料进行喷水和护盖，施工现场设置遮阳设施，搭设彩条布棚。 2）、监测入水口和出水口的水温差，根据水温差，及时调整泵水速度。温差大时，提高水速；温差小时，降低水速。通过冷却排水，带走混凝土体内的热量，本计算方案表明，此方法使大体积混凝土体内的温度降低3-4。 3）、浇注混凝土时，采用分层浇注，控制混凝土在浇注过程中均匀上升，避免混凝土拌和物局部堆积过大，混凝土的分层厚度控制在20-50cm。4）、浇注混凝土后，满铺麻袋保