阳逻长江大桥锚碇（出报告用）

1、阳逻长江大桥北标段锚碇大体积混凝土配合比设计及温控施工方案 武汉理工大学二OO四年八月主要内容一、工程概述二、锚碇部位混凝土配合比设计三、温控计算四、温度控制标准五、砼温控措施及实施细则六、锚碇温控施工的现场监测 七、温控施工质量保证措施 锚碇工程概述 阳逻大桥北锚碇为重力式结构，其顶面标高为45.0m，底面标高为-1.0m，长70.5m，宽54.0m，高46.0m，砼强度等级分别为C30和C40。其立面示意如图1。锚碇砼方量为：C30（P12）砼80418.4m3，C40(P12)砼2367.5 m3，C30微膨胀砼4659.7 m3，共计砼87445.8 m3；锚碇分为四块浇筑，各块之间采

2、用C30（P12）微膨胀砼进行后浇带浇筑。其浇筑分块平面示意如附图所示。 图1 锚碇立面示意图图2 锚碇浇筑分块平面示意图锚碇部位混凝土配合比设计原材料：水泥：葛洲坝水泥厂三峡牌PS32.5水泥粉煤灰：阳逻电厂I级灰砂：巴河中砂石：5-31.5mm连续级配碎石减水剂：南京华迪NF高效减水剂（水剂）锚碇大体积混凝土温控计算结果 一、温度场计算结果 锚锭内最高温度为49.6。典型点温度历时过程见图3、。所取点坐标见下表：图3 温度历时过程图图4锚碇历时过程最高温度场（） 锚碇大体积混凝土温控计算结果 二、应力场计算结果 典型点所取点坐标见表3，不同高程应力历时过程及最大应力见图5图6。图5A点应力

3、历时过程图图6B点应力历时过程图各砼浇注层最大主应力值各砼浇注层最大主应力值计算结果分析 根据表17的C30掺粉煤灰砼劈裂抗拉强度试验结果和锚碇混凝土温度应力计算结果，可知混凝土劈裂抗拉强度均大于温度应力值,锚碇部位大体积砼在施工期内抗裂安全系数大于1.4，在采取有效温控措施并进行合理施工，可以防止锚碇砼产生有害温度裂缝。四、温度控制标准 在仿真计算的基础上，结合以往施工经验制定了混凝土在施工期内不产生有害温度裂缝的温控标准，具体内容如下：1、混凝土最大水化热温升：C30混凝土不超过31；C40混凝土不超过35；2、混凝土内表温差不超过25，其中基岩以上第1第5层混凝土内表温差不超过20；3、

4、相邻块体的混凝土温差不超过25；4、混凝土允许最大降温速率不超过2.0/d。五、砼温控措施及实施细则 （一）、优化混凝土配合比，合理选材，降低混凝土内部水化热温升。合理选择混凝土原材料：选择级配优良的砂、石料，选择优良的混凝土外加剂，控制混凝土水灰比，降低水泥用量，是降低内部水化热温升的重要环节，因此必须进行配合比优化设计。1、混凝土原材料选择及质量控制 （1）水泥：采用葛洲坝水泥厂生产的三峡牌P.S32.5水泥。水泥散袋或袋装入场，水泥使用温度不得超过50，否则须采取措施降低水泥温度，如可要求水泥生产厂家放置一段时间后发货。袋装水泥入场后应按品种、标号、出厂日期分别存放，同时应采取措施防止受

5、潮。水泥应分批检验，质量应稳定。若存放期超过3个月应重新检验。 (2）粉煤灰：采用阳逻电厂I级粉煤灰，质量应符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB159691）的规定。 （3）砂：采用湖北巴河产中砂，含泥量1%，细度模数2.33.1，属II区级配范围，其它指标必须符合规范规定。砂来源必须稳定，砂入场后应分批检验。 （4）石：采用碎石。石子必须为531.5mm连续级配，来源应稳定。石子必须分批检验并严格控制其含泥量不超过1.0%。如果达不到要求，必须用水冲洗合格后才能使用，其他指示标必须符合规范要求。 （5）外加剂：施工方采用南京华迪NF系缓凝型高效减水剂(水剂)。外加剂应分批检验，品质应稳定，如

6、发现异常应及时报告。 （6）水：拌和用水的水质需通过严格检验并符合有关规范规定。2、混凝土配合比泵送混凝土应具有良好的和易性和粘聚性，不离析、不泌水。初始落度宜控制在18cm以上，初凝时间为28h3h。为满足以上施工要求，确保施工质量，应对锚碇大体积混凝土配合比进行大量试验，按材料实际情况，优选出配合比；同时结合现场施工和材料情况，对配合比进行调整。根据设计要求和有关规范规定，锚碇大体积采用标准养护条件下60天龄期的抗压强度作为验收和评定的依据。五、砼温控措施及实施细则 （二）对混凝土施工的一般要求：考虑到混凝土的收缩和温度应力，建议在锚碇大体积混凝土浇筑完之后一个月再进行后浇带施工。为确保大

7、体积混凝土施工质量，提高混凝土的均匀性和抗裂能力，必须加强对混凝土每一施工环节的控制，要求现场人员必须从混凝土拌合、输送、浇筑、振捣到养护、保温整个过程实行有效监控。混凝土施工应严格按照公路桥涵施工技术规范（JTJ041-89）进行，并特别注意以下方面：1、混凝土拌制配料前，各种衡器应请计量部门进行计量标定，称料误差应符合规范要求。应严格控制新拌混凝土质量，使其和易性满足施工要求。坍落度检验应在出机口进行，每班2-3次，拒绝使用坍落度过大和过小的混凝土料。应及时检测粗、细骨料的含水率，遇阴雨天气应增加检测频率，随时调整用水量。2、浇筑混凝土前应对模板、钢筋、预埋件、监控元件及线路等进行检查，同

8、时应检查仓面内冲毛情况，及是否有碎碴异物等，检验合格后才能开盘。3、自高处向模板内倾卸混凝土时，为防止混凝土离析，应符合下列规定：（1）当直接从高处倾卸时，高度不应超过2米；（2）当高度超过2米时，应通过串筒，溜管等设施；（3）在串筒出料口下面，混凝土堆积高度不宜超过1米，即时摊平，分层振捣。4、混凝土应按规定厚度，顺序和方向分层浇筑，必须在下层混凝土初凝前浇筑完毕上层混凝土。如因故停歇，时间超过初凝时间时，仓面混凝土应按工作缝处理。混凝土分层浇筑厚度不宜超过0.3米，并保持从仓面一侧向另一侧浇筑的顺序和方向。5、浇筑混凝土时，应采用振动器振实：（1）使用插入式振动器时，移动间距不应超过振动器

9、作用半径的1.5倍，与侧模应保持5-10cm距离，应避开预埋件或监控元件10-15cm，应插入下层混凝土5-10cm；（2）对每一部位混凝土必须振动到密实为止，密实的标志是：混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面呈平坦、泛浆。6、在浇筑混凝土过程中，必须及时清除仓面积水。7、严格按公路桥涵施工技术规范（JTJ041-89）要求进行各层间和各块间水平和垂直施工缝处理。五、砼温控措施及实施细则 （三）严格按规定的分块、分层进行施工。按附件中的分块示意图进行施工时，各块必须严格按温控方案规定的分层厚度进行分层浇筑，分层厚度按2m层。锚锭混凝土浇筑顺序为：除湿接缝和后浇段外，其余四块应基本保证均匀上升，垫层

10、0.3厚C20混凝土浇筑后，尽快浇筑其它锚锭混凝土。后浇筑段混凝土和微膨胀湿接缝混凝土应在主体混凝土温度基本稳定后浇筑，避免接缝开裂，具体时间以测温结果定。（四）混凝土浇筑温度的控制混凝土出拌和机后，经运输、平仓、振捣诸过程后的温度为浇筑温度，控制在28以内。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，计算出机温度，并估算浇筑温度，当浇筑温度超过上述控制标准时，必须利用夜间浇筑混凝土，在夜间20时以后开盘，次日8时以前浇筑完；如果浇筑施工要经历午间高温期，应当在采取遮阳措施下进行施工。炎热季节施工时应持续往泵管上浇水降温，避免日光曝晒及混凝土在泵管中运动时由于摩擦而导致

11、管内混凝土温度升高。必须严格控制混凝土原材料的温度；其中水泥的温度不得高于50，否则必须要求水泥厂家在水泥出厂前放置一段时间或采取其它降温措施；砂、石料要采取遮阳措施，防止太阳直晒；石子温度不超过30，砂温度不超过32，粉煤灰温度不超过35；必要时须对石子采取冷水冲洗及风冷降温等措施；建议拌合水采用流动深水或深井地下水，抽至蓄水池后进一步采取加冰等降温措施，7、8、9月份期间施工时拌合水温应控制在6以下，蓄水池的顶面采用保温隔热材料制成。在炎热季节施工时，必须建有在施工现场建有冰库备用。冬季施工时应遵照有关冬季施工规范执行。 （五）控制各层浇筑的间歇期混凝土浇筑间歇期应控制在6-7天，因此要求

12、施工单位加强施工组织管理，统筹安排好各块、各层的施工，保证锚锭大体积混凝土做到短间歇、连续施工。若因安装钢支架，某些块的间歇时间超过7天，应通过验算并相应调整温控措施。五、砼温控措施及实施细则 （六）混凝土内部必须布设冷却水管及其要求 1、冷却水管及其布置。冷却水管采用管径42mm的薄壁钢管，除散索鞍支墩中第14层混凝土在中间位置布置一层冷却管，以及锚块中第19层混凝土在距底面50cm处布一层冷却水管外，施工时应在每层混凝土中均布设两层冷却水管，冷却水管分别位于距顶面和底面50cm处，冷却水管水平间距1m；2、埋设冷却水管及其控制要求。（1）冷却水管布设后应进行压水试验，防水管道漏水、阻水；（

13、2）在混凝土浇筑至水管标高后立即开始通水，连续通水15天左右，即第n层混凝土冷却水必须连续通水至开始浇筑第n+2层混凝土，在此期间若混凝土降温速率超过2/d，则停止通水；（3）建议采用42mm的冷却水管，其流量应不低于30L/min；（4）严格控制进水温度，在保证冷却水管进水温度与混凝土内部最高温之差。在冷却水管进水温度与混凝土内部最高温之差不超过25条件下，尽量使进口水温最低；因此，在气温较高时（日最高气温超过20），冷却水应使用静置后的集水池内的水，气温较低或冬季施工时，应使冷却水管出水回至集水池内，使再用集水池中的水作冷却水管进水，使进口水温适当升高，以控制温差。（5）单根冷却水管长度控

14、制在150-200m之内。（6）待主体混凝土浇筑后，采用同标号水泥浆封堵冷却水管。为保证冷却水的初期降温效果，施工单位要提前成立专门班子，专人负责，优化冷却水管的管路布置，合理选择水泵，并配备检修人员，准备12台备用水泵，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，操作人员要听从指挥，及时开启和关闭阀门。图4 冷却水管平面布置示意图(单位：cm)图8 冷却水管立面布置示意图 单位：m五、砼温控措施及实施细则 （七）保温及养护。各层混凝土浇筑完之后立即用湿麻袋覆盖混凝土表面进行养护，一方面避免塑性收缩裂缝的出现，另一方面起到保温的作用；各层混凝土顶面待混凝土终凝后应将冷却水管出水引

15、至混凝土顶面进行蓄水养护，蓄水深度10-20cm，蓄水时间持续到上层混凝土覆盖，浇筑前各层间水平接缝施工缝进行处理，并铺设一层钢筋网。气温较高时（日最高气温超过25），如果混凝土内表温差不超过25，侧面可不用保温，但各暴露的侧面拆模后必须进行喷淋养护（采用冷却水管出水），保持混凝土面潮湿，防止干缩裂缝的产生。当混凝土内表温差超过温控标准或寒潮来临及冬季施工时，混凝土各侧面应进行表面保温覆盖，建议作法如下：在混凝土表面覆盖两层麻袋，上面再包一层彩条布，并适当推迟混凝土的拆模时间，拆模后涂刷养护液并及时保温覆盖，以满足内表温差要求，且拆模时间应选择一天中较高温度的时刻。待混凝土浇筑到一定的高程后，

16、周边经检查认可及时回填。六、锚碇温控施工的现场监测 1、混凝土温度测试 根据锚锭结构特点和温度场计算成果，拟在各层埋设温度传感器，其测点布置示意图见图9-图19，温度测点位于层厚1/3处（布一层冷却水管时）或1/2处（布两层冷却水管时），并同时检测大气温度，混凝土浇筑温度，各冷却水管进、出口水温。 温度传感器为PN结温度传感器，温度检测仪采用PN-4C型数字多路自动巡回检测控制仪。温度传感器主要技术性能：测温范围-50+150；工作误差+0.5；分辨率0.1；平均灵敏度-2.1（mv/）。 在混凝土浇筑前完成传感器的埋设及保护工作，并将电缆接至测试房，保护材料主要为角钢和塑料泡沫。各项测试应在

17、混凝土浇筑后立即进行，连续不断。混凝土的温度测试，峰值以前每2小时观测一次，峰值出现后，每4小时观测一次，持续5天，转入每天测2次，直至基本稳定。每次检测完后及时填写混凝土测温记录表。2、裂缝监测 利用测缝计监测后浇带混凝土与先浇的锚碇30混凝土之间的裂缝；在4（2）、10（8）、7（5）层每层埋设四支测缝计，然后在13、16层每层各埋设两个测缝计。测缝计布置图见图20图23。图5-1 锚碇砼A1-A2、A16层（下排）测温点布置示意图(cm) 图5-2 锚碇砼A3-A15层测温点布置示意图(cm) 图5-3 锚碇砼A16层（下排）测温点布置示意图(cm) 图5-4 锚碇砼A17层（上下排）测温点布置示意图(cm) 图5- 5 碇砼B1层测温点布置示意图(cm) 图5-6 锚碇砼B2层测温点布置示意图(cm) 图5-7 锚碇砼B3层测温点布置示意图(cm) 图5-8 锚碇砼B4-B8层测温点布置示意图(cm) 图5-9 锚碇砼B9、B10层测温点布置示意图(cm) 图5-10 锚碇砼B11-B17层测温点布置示意图(cm) 图5-11 锚碇砼B18层测温点布置示意图(cm) 图6-1 A4(A10)、B2(B8)层裂缝计布置示意图图6-2 A7、B5层裂缝计布置示意图图6-3 A13层裂缝计布置示意图图6-4 A16层裂缝计布置