双洎河支渡槽承台大体积混凝土专项施工方案.docx

目 录1 概况12 编制依据13温度及应力分析23.1混凝土配合比23.2 混凝土内部理想温升值23.3 混凝土的温度应力24施工时温控措施34.1混凝土原材料质量控制34.2 优化混凝土配合比，降低水化热温升34.3混凝土浇筑温度的控制34.4施工方法44.5内表温差控制44.6养护4i双洎河支渡槽承台大体积混凝土专项施工方案1 概况双洎河支渡槽位于河南省新郑市城郊乡兰庄村东南，设计桩号为SH(3)127+343.9SH(3)127+668.9，总长为325m，其中进口段：渐变段长50m、连接段长20m、检修闸长15m，槽身段长150m，出口段：检修闸长15m、连接段长20m、渐变段长55m。槽身采用预应力钢筋混凝土矩形槽结构，横向布置为双联输水型式，每联两槽，共4槽。下部结构1#、6#槽台为通天柱，2#5#槽墩下部承台共计8个，承台尺寸22.012.53.0m，浇筑混凝土体积为825m3，属大体积混凝土。混凝土的设计强度等级为C30W6F150，水泥采用P.O 42.5水泥，掺料为I级粉煤灰(FA)，砂为机制砂中砂，碎石采用二级配。借鉴已有工程的施工经验，承台采用一次浇筑。对于大体积混凝土浇筑，为防止温度裂缝的产生，施工中需采用严格温控措施以降低温差。大体积混凝土在确保具有良好和易性的情况下，主要是采取优化混凝土级配和掺入外加剂、降低混凝土入模温度、改善混凝土浇筑方法等，从而降低温升，延续降温速度，减小混凝土的收缩，提高混凝土极限拉伸强度和改善约束。最终达到混凝土表面和贯穿裂缝得到有效控制，以满足结构物整体的浇筑要求。2 编制依据(1) 南水北调中线一期工程总干渠沙河南黄河南(委托建管项目)新郑南段第三施工标段(桩号：SH(3)127+200SH(3)131+531.4，合同编号：HNJ-2010/XZ/SG-003)招标文件。(2) 双洎河支渡槽相关施工图纸。(3)水工混凝土施工规范DL/T5144-2001。(4)混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002。3温度及应力分析3.1混凝土配合比针对水泥用量多水化热大这一问题，在保证强度的前提下，尽量减少水泥用量，增加FA和外加剂的掺量，控制粗骨料粒径及骨料含泥量。设计出的混凝土配合比见表 1。表 1 双洎河支渡槽承台混凝土配合比（kg/m3）水水泥粉煤灰砂D20石子D40石子减水剂引气剂137266666895526744.650.0343.2 混凝土内部理想温升值在理想的绝热条件下，水泥水化反应产生的水化热将全部使得混凝土内部温度升高。混凝土的绝热温升值按公式（1）计算：Tmax=W水泥+kF掺料Q/(cp) （1）其中，水泥最终水化热Q=335kJ/kg，单位体积混凝土水泥用量W水泥=266kg/m3，单位体积混凝土掺料用量F掺料=66kg/m3，粉煤灰掺料水化热折减系数k=0.25，混凝土比热取c=0.96kJ(kg)，混凝土密度取=2400kg/m3，代入公式（1）可得：Tmax=41.1根据本段水文气象资料，新郑市10月份平均最高气温22，极端最高气温27， 极端最低气温10。假定入模温度同环境温度，现阶段平均环境温度25，则混凝土的中心与表面温度差为16.1，未超过规范规定的内外温差不超过25。因此可采取适当的降温措施来避免温度裂缝的出现。3.3 混凝土的温度应力大体积混凝土中由于平均降温差和收缩差引起过大的收缩应力会造成温度裂缝的产生，严重时会产生贯穿性裂缝，危机到结构安全。混凝土内外约束引起的温度应力，一般可用公式（2）来计算出约束应力。=-ET1-SR （2）式中：E混凝土的弹性模量（N/mm2）；混凝土线膨胀系数，取 1.010-5；T混凝土的最大综合温差（）；S考虑徐变影响的松弛系数，取0.3； 混凝土的泊松比，取0.15；R约束系数，0R1，其精确值由约束变形自由变形之比确定。一般情况下，作为估算R取值如下：轻微约束0.10.2，中等约束0.40.6，强约束0.81.0。本承台的约束系数R=0.4。根据混凝土的配合比和现场浇注温度，计算最大综合温差T=41.1-10=31.1。根据水泥水化热绝热温升值变化规律按浇筑后7天内计算，7天以后不再进行温度推算，因此最大的混凝土弹性模量为第7天的弹性模量E7=1.40104N/mm2。由公式（2）可算出约束应力为0.615MPa，根据规范C30W6F150 的ft=1.39MPa，1.39/0.615=2.261.15，满足规范要求，说明温变和收缩引起的温度应力不至于引起贯穿裂缝，采用一次浇筑 在技术上是可行的。4施工时温控措施4.1混凝土原材料质量控制水泥、粉煤灰、骨料都要选择符合相应规程并进行检验。外加剂应为性能优良的缓凝型高性能减水剂，另外拌合用水应采用淡水。4.2 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，筛选减水率高，性能优良的外加剂以最大限度地降低水泥用量，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。4.3混凝土浇筑温度的控制计划于2011年10月22日浇筑5#墩第一个承台混凝土，混凝土浇筑温度最高未超过30，否则应采取相应措施。在每次混凝土开盘之前，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。当浇筑温度超过控制标准时，必须采取以下措施：（1）施工期接近冬季，混凝土尽量在白天浇筑；（2）砂石料尽量堆高并采取遮阳措施；（3）混凝土泵管外用草袋遮阳，并经常洒水降温。4.4施工方法（1）水平分层法一次性连续浇筑。每层厚度控制在50cm，共分6层，以使混凝土的水化热能尽快散失，并使浇筑后的温度分布均匀。（2）混凝土采用HB120输送泵入仓，混凝土坍落度为1214cm，初凝时间为4小时。根据目前混凝土拌合站的拌合能力，每小时生产50m3，采用4台12m3混凝土搅拌车运送现场，每层需要拌合时间为137.5/50=2.75h。因此每层浇筑完毕，上一层混凝土不会初凝。（2）冬季采用保温法，在混凝土表面覆盖保温材料，防止冷空气侵袭。4.5内表温差控制2011年10月份浇筑承台时，待混凝土浇筑完毕68小时后即可拆除侧模，是混凝土更好散热，并用养生土工布覆盖，洒水保持混凝土表面湿润。随着承台施工渐入冬季，若混凝土内表温差大于25时，必须对大体积混凝土进行保温养护。做法如下：混凝土表面用土工布养护，并适当延长拆模时间，且拆模时间应选择一天中温度较高时段。4