浙江特大型跨海桥北锚碇大体积混凝土温度控制施工方案

西堠门大桥北锚碇大体积混凝土温度控制施工四川公路桥梁建设集团有限公司浙江省舟山大陆连岛工程西堠门大桥北锚碇大体积混凝土温度控制施工QC小组工程概况浙江舟山西堠门大桥为主跨1650m的大跨径悬索桥。其北锚碇为重力式扩大基础锚，尺寸为60m×81.7m×50.8m。北锚碇分别由锚块、散索鞍支墩及基础、连接部、前锚室、后浇段等部分组成。锚块沿桥中轴线被分为对称两块，中间设2m后浇段，锚块混凝土与基础及连接部混凝土间设2m后浇段。锚碇混凝土总浇筑方量约79426m3，单次最大浇筑方量约2000m3左右，其大体积混凝土施工温控防裂难度大。首先通过大量试验取得锚碇大体积混凝土物理、热学性能参数，并根据北锚碇的结构特点进行大体积混凝土分层、分块及冷却水管设计，在此基础上，对北锚碇各部位大体积混凝土进行温度场及仿真应力场计算，根据计算结果制定处不出现有害温度裂缝的温控标准和相应的温控措施。仿真计算仿真计算温控措施实时监控数据处理最终成果信息反馈图1温控实施流程图小组概况四川公路桥梁建设集团有限公司浙江省舟山大陆连岛工程西堠门大桥北锚碇大体积混凝土温度控制施工QC小组成立于2005年3月1日。小组成员12人，主要由施工现场管理人员和工人组成。小组基本情况见表一。表一QC小组概况抓小组名称盒西堠门大桥朽北锚碇大体积肚混凝土温度控厉制候施惜工冶Q酬C百小组惧成立时间牵200滥5流年拼3挣月些1碰日滩课题名称某西堠门大桥烛北锚碇大体积逗混凝土温度控床制袭施工坚小组类型妹现场型勤小组登记号另活动日期喉200盲5动.晃3辞.巩1油～聋200拐6拾.钱2蛙.梯1框小组成员束1冲2泻人狐Q旧C满教育时间览平均教育时间尸200检小时缝活动频率仆1定次峡/胳周，出勤率趴10植0沈％。顶循环次数螺28绿次哲小组成员简介取序号母姓名妨性别祝年龄浩文化程度手职务抵组内职务垄TQ层C裁教育时间桶TQ漠C待考试成绩刘1哄杨如刚批男矿39软大学殃项目经理忽组长掩206取优良袭2葡龙志恰迁勇疲男鸦38绒大学跑项目副经理准副组长筝205千优良叶3陕卢虎疑孔伟肾男使36县博士伞总工程师骆技术主管惠205愁优良辜4草徐国挺丸男欢32爽大学餐副总工程师诉施工管理毙194新优良露5视肖定波回男山50艰高中伯工班长教施工管理附190断优良诵6处刘基由雷勇怕男闷33覆大学锹质检负责人皮质量管理习205挂优良伐7成陈云兴委男润36括中专坡质检员爱质量监督佛205蒸优良馋8或钱建南投男边30甲大学站测量负责人落测量控制奔195壤优良他9基肖安兵慢男艰25门大学酷技术员喂现场技术白205肾优良晒10愿陈佳利跃男勿28闯大学柄机械热负责人窝机械工程师序201辜优良贤11仁杜尺辣螺勇锡男船44炼高中概工长哲工长飞197搂优良很12苹赵井貌烘宇侮男猫33扩高中荣班长携班长些195默优良选题理由浙江舟山西堠门大桥为主跨1650m的大跨径悬索桥，其北锚碇为重力式扩大基础锚，尺寸为60m×81.7m×50.8m，混凝土总浇筑方量约79426m3，单次最大浇筑方量约2000m3左右。锚碇施工分层、分块多，混凝土结构复杂，混凝土施工过程经历一年中的高温度季节和低温度季节，混凝土温控防裂难度大，必须采取合理的施工工艺和可靠的温控方案来有效地防止锚碇混凝土有害裂缝的产生。4、活动目标及可行性分析4.1活动目标：通过分析和研究，确定要实现目标如下：4.1.1砼浇筑温度：锚碇混凝土浇筑温度最低不小于10℃，最高不大于28℃。4.1.2混凝土最高温升：锚体C30混凝土≤27℃，散索鞍支墩C40混凝土≤38℃。刚4.1.贡3扛最大内表温差诉及相邻块温差膏：捎C30故锚体混凝搅土声≤廊20框℃伙。谎4.1.摄4爽混凝土养护水弄温：答冬季混凝土表偿面温度与气温时之静差嫁≥季20裕℃毒时，混凝土表往面养护水温度虹与混凝土表面来温度之斩差普≤托15迹℃要。吗4.1.际5秃混凝土降温速茅率：帽混凝土最大降凤温速袍率宽≤严2.0柏℃情／跪d焰。晃4.2甜可行性分析：嘉小组成员经过宅讨论，认为实裕现目标算有江以下几个有利宅条件页：蜘4.2.1匙北锚碇大体积府混凝土温度控飘制辰施离工忆QC避小组内部成员装均有多年桥梁能施工经验，技暑术全面，并有驳多落次清Q惩C菠活动的实践经债验。懒4.2.2羊将消锚碇大体积混忌凝土温控防裂恐施工降列为质量损管理勒体系特殊晌施工读过程，并揪全面桃贯彻实施。仰4.2.3嚼项目部对锚碇授大体积混凝土滑施工温度控制姥高度重视，加读大了施工投入封，加强了技术句保障，项目各付部门及全体员取工能给予很好造的配合。抑制唐锚碇大体积混康凝土有害温度主裂缝的出现，短是全项目部共六同关注的事情扑。霸4.2.4月项目部毕全体职工积极圆参与活动，有磁强烈的竞争意护识，能够认识悲到只有出优质还工程，企业才满能发展壮大。5、现状调查毯浙江舟山西堠纠门大桥为主叼跨编1650与m貌的大跨径悬索享桥，其北锚碇舰为重力式扩大惕基础锚，尺寸祸为灭60m×81蓄.7m×50为.8葵m候，混凝土总浇锻筑方量熔约牲79426m梨3庸，具有混凝土文强度等级高、谁结构复杂、浇挪注方量大等特因点。颈根据以往悬索饱桥锚碇及其他怜大体积混凝土浅施工经验，锚怪碇混凝土不可参避免的会出现腰一些温度裂缝搞。如何有效地乏防止三锚碇混凝土英有害裂缝的产钩生，必须对滑锚碇大体积砼侄特性进行充分惑研究，并通过纸大量试验取得盾其物理、热学恼性能参数，在邮此基础上进行鲜北锚碇大体积婶砼温度场及仿梦真应力场计算造，悄制定合理的温界控标准和采取向可靠的施工工饲艺来指导北刑锚碇大体积砼鼻施工。6、活动情况呆6.1左因果惯分析：膝引起大体积混克凝土裂缝出现丙的原因主要有醉温度变化和混月凝土收缩。荷6.1.咱1敌温度变化引起旗的裂缝抓：浑混凝土具有热诵胀冷缩性质，旨当外部环境或醒结构内部温度佣发生变化，混竞凝土将发生变椒形，若变形遭下到约束，则在蓬结构内将产生苹拉应力，当应幻力超过混凝土摧抗拉强度时即肥产生温度裂缝骨。引起温度变凡化主要因素有雅：堵匠A棒、日照：锚块忙侧面受太阳曝撑晒后，温度明孩显高于其它部雾位，温度梯度撇呈非线形分布型。由于受到自补身约束作用，党导致局部拉应博力较大，出现骨裂缝。色B泽、骤然降温：崖突降大雨、冷苦空气侵袭、日途落等可导致锚成碇外表面温度爷突然下降，但删因内部温度变砍化相对较慢而算产生温度梯度慌，出现裂缝。尊C隐、水化热：施劝工过程中，大箭体积混凝土浇灿筑之后由于水用泥水化放热，宏致使内部温度款很高，内外温兰差太大，致使每表面出现裂缝串。少D踩、蹈养护或冬季施响工时施工措施偏不当，混凝土岂骤冷骤热，内垦外温度不均，专易出现裂缝。拍6.1.2族收缩引起的裂耍缝：桑A侦、塑性收缩：离混凝土浇筑浸后荐4托～榴5滨小时左右，此巾时水泥水化反敬应激烈，分子骨链逐渐形成，扰出现泌水和水掘分急剧蒸发，舟混凝土失水收齿缩，同时骨料飞因自重下沉，粱因此时混凝土哭尚未硬化，称号为塑性收缩。像塑性收缩所产俭生量级很大，验可传达肺1浩%狭左右。在骨料槐下沉过程中若抹受到钢筋阻挡位，便形成沿钢讯筋方向的裂缝弓。岸B闪、缩水收缩（医干缩）：混凝游土结硬以后，叛随着表层水分葡逐步蒸发，湿碌度逐步降低，贼混凝土体积减潮小，称为缩水晋收缩（干缩）式。因混凝土表去层水分损失快宾，内部损失慢叛，因此产生表网面收缩大、内哨部收缩小的不桑均匀收缩，表纱面收缩变形受联到内部混凝土村的约束，致使赠表面混凝土承鬼受拉力，当表警面混凝土承受呈拉力超过其抗貌拉强度时，便项产生收缩裂缝撞。粒6.2券要因确认丈大体积混凝土斥因水化热作用慕早期温度上升企，后期温度下鹅降，混凝土的堤体积亦随之伸屑缩，如果其伸轧缩受到约束，苹就会产生温度火应力。在浇筑我混凝土早期阶的段，混凝土弹摇性模量较小，冰体积膨胀在结稍构表面所产生塞的应力较小；境而到了后期阶端段，表面混凝的土随外部环境亮温度产生收缩静，此时弹性模鸣量已经逐渐增竹大，受内部混甚凝土的约束产险生较大的拉应干力，当拉应力棵超过混凝土极淡限抗拉强度时躁，便产生裂缝办。奥6.3裹制定对策驴：笛针对以上导致香有害裂缝产生损的原因，我们迈制定了相应的腿温控措施。陵6.3.婚1蔽尽量降低混凝拒土的温升、延餐缓最高温度出刚现时间；碎6.3.辣2芦降低混凝土降茧温速率；蜻6.3.猎3控降低混凝土中团心和表面之间霞、新老混凝土男之间的温差以以及控制混凝土艺表面和气温之臭间的差值；乳6.3.论4尸加强混凝土早龙期养护。陆6.3.路5恨实行抗温度监测炊，捐在混凝土中埋毕入一定数量的币温度传感器，炎测量混凝土不睁同部位温度变典化过程。当温错控措施效果不破佳，达不到温阵控标准时，可赵及时采取补救黑措施；当混凝迫土温度远低于卫温控标准时，国则可减少温控书措施，避免浪染费。龙6.3.浸6炒实行应力监测摄，即在混凝土验内埋入应变计辱和无应力计，黎测量混凝土的黑应变，通过混摊凝土的应变测狐值可进一步计螺算温度应力，锅从而判断混凝妹土的应力状态舌和抗裂能力，阅预测产生裂缝撒的可能性，以扔便及时采取防穷护措施。谈6.适4降对策实施框6.4.1语优化混凝土配堂合比设计，注吓意混凝土原材巨料选择。传A祝、头原材料选择桨(1贫)加水泥：锚团碇渗C3伞0怀砼贩及筋C4混0娇砼分别采用华元新金好猫抚32.准5的及护42.侄5泼矿渣硅酸盐水颤泥。该类型水吴泥具有水化热叶低、后期强度表增长高的特点趴，有利于大体摆积混凝土温度疯控制。摸(2忘)覆粉煤灰：谏壁勤电春厂勉Ⅰ畜级粉煤灰。与拨二级粉煤灰相土比，混凝土单鄙位用水量要尊少伯10抵kg/m3捐左右，可大大包节约胶凝材料吴用量，降低混蜘凝土水泥水化低热。蜓(3吃)托黄砂：福建闽曾江砂，细度模柿量摊2.6勿左右。丙(4澡)拼碎石：沈家门膏大东方建材公罗司碎石，粒径略5-31.5援mm蹈。该碎石坚固私耐久、级配合粘格、粒形良好提。销(5尾)甩外加剂：南京喘建科院细JM-2争缓凝高效减水炼剂。该减水剂示减水率高，约评为耍2齐0终％疑左右，妙能有效降低每饥方混凝土水泥芹用量，从而降王低混凝土的水择化热温升；缓舍凝剂能延缓水佩泥水化热温峰火出现的时间，递对控制混凝土条早期裂缝有重兆要意义。幻B铲、熟混凝土配合初比饥(谦见表寸二桥)观表亿二脾惠北锚碇混凝土药施工配合比区部位态配合比畜每方砼用材料传量（惹kg/m3朱）悦水泥步粉煤灰鸣砂霸石鞭水亿外加剂脑C30伐抗渗宏1:1.99屋:2.92:滤0.43周259漫111迹736.3枝1080.4蛮159.1学2.59份C3考0办锚块砼坡1传:尼2.03蝴:2.91:围0.41侮259席111镇751.1友1076.7检151.7脱2.22投C4供0撞支墩砼怖1:1.68葡:2.68:榴0.38叙307.5烫102.5酸688.8想1098.8辆155.8晃2.87昼免炕注即：性C3忍0锐抗滲锚块砼配猾合比稍在厘C3盛0裳锚块砼的基础主上外追掺归1.骂5壤％的亚钙。领6.4.芬2浓进行分层、分使块施工（省北锚碇混凝土强分层示意图见嘴图布2龟）昨图时2胁北锚碇混凝土住分层示意图交6.4.3揉在混凝土浇注卖前埋置冷却水晕管，利用通入多的冷水带走混雪凝土内部的部膀分热量，从而句降低混凝土内公部的最高温度去。他（锚碇冷却水柄管布置见图昌3烘）袍图锯3最锚碇冷却水管水布置图滤6.捎4倦.多4昆夏季当浇筑温杆度超拍过肆3茶0冰℃枝，采用拌和水抗加冰、骨料洒纷水降温等措施悄，冬季当日均货气温低迎于突5讯℃送时，采取拌和易水加热、运输内过程保温等措悼施，严格控制饼混凝土的入仓殿温度辉。纳慢6.窃4鹿.该5钻加强混凝土养有护。夏季或气起温较高时，混草凝土表面采用旦蓄水养护；当桌气温急剧下降谦或冬季气温低绍于信5讽℃桶时，采用塑料追薄膜外覆盖麻例袋养护。题6.4.春6骆加强混凝土内缩表温差控制。校锚碇混凝土拆工模后，在混凝垮土侧面采用一托层聚乙烯卷材快外包一层彩条度布保温，混凝垃土上表面覆盖浮两层麻袋进行娇保温。屡6.4.爪7堪控制混凝土揪浇筑间歇期、杜分层厚度。予各层混凝土浇浊筑间歇期控制遍在化5歌－粪7搞天左右，最长诸不超过魂10缩天，做到薄层灶、短间歇、连值续施工。啄6.4.能8生温度传感器在携每层混凝土接蚂近中心线上布熔置，该区域能它够代表整个混溪凝土断面的最吩高温度分布。些平面内表面区共域温度梯度较脖大，测点布置捆较密；而中心星区域混凝土温真度梯度较小，点测点布置减少救。北锚碇共布拔设耀25津6梁个温度测点。赞其中怨散索鞍支墩基剪础和连接部布镇设娘5虎层测点，巴共柄2赏5策个；锚块混凝急土中布天设梨2错6屠层测点，共随231字个沙。滑（场散索鞍支墩基价础冶及矩连接部榴温度安测点布置示意每图见舍图号4斧，足锚块糊温度倍测点布置示意房图见基图样5细）专图管4南先散索鞍支墩基礼础及连接部温享度测点布置示默意图磨图多5杜档锚块温度测点历布置示意图皇6.4.蛛9咏应变计和无应狡力计主要布设处在可能产生最亮大拉应力的部贴位。在锚体第缩一层布侄设醉5竿个应变计臂和拼2垒个无应力计、窃第十一层布吴设伪5愈个应变计尖和搂3邻个无应力计，惰北锚碇共布涂设汉1导5定个应力测点。霉应力测点沿水盈平方向布置，穿检测顺桥方向研和横桥方向的胀应力分识量此σ浅X名、沈σ秋Y额。应力测点布愧设示意图见配图怪6忍。萍图假6处渴锚块应力测点张布设示意图术6.季5境效果检查：靠通过采取严格值的温控