保阜高速公路LJ-19标大体积砼施工培训资料

保阜高速公路第LJ-19项目经理部大体积砼施工培训资料地址：河北省阜平县龙泉关镇汽车站传真：[phone]保阜高速公路LJ-19标大体积砼施工培训资料1.概述保定至阜平（冀晋界）高速公路是河北省“五纵六横七条线”高速公路网中“第三横”的重要组成部分，本项目的建成对带动环渤海经济区交通一体化发展具有重大战略意义。保阜高速公路LJ-19标由我项目部承建，合同段位于线路终点，起讫桩号为K143+550~K147+724，项目位于冀晋两省交界处的阜平县黑崖沟村，标段长4.17km。其中，隧道一座分离式长1600m，特大桥1座1121m，大桥2座共550m，黑崖沟2号特大桥为高墩大跨度桥梁，最大跨度127m，最高墩120.5m。单次混凝土浇注方量均在400立方以上，属于大体积混凝土施工范畴。保阜高速公路LJ-19标大体积混凝土一览表桥墩台号结构尺寸（m）混凝土方量（m3）黑崖沟2#特大桥5＃、10#墩承台11m×9.5m×3.5m366×4黑崖沟2#特大桥6＃、7#、8#、9#墩承台28.5m×16.5m×5m2351×4黑崖沟2#特大桥4＃、11#、12#、13#、14#墩承台10.4m×8.9m×3.5m324×10黑崖沟2#特大桥18#墩承台10.4m×7.7m×3.0m240×2黑崖沟3#特大桥2＃、3#、5#、6#墩承台10.35m×8.5m×3.0m264×8黑崖沟4#特大桥2＃、3#墩承台10.35m×6.7m×2.5m173×4保阜高速公路第LJ-19项目经理部大体积砼施工培训资料地址：河北省阜平县龙泉关镇汽车站传真：[phone]．工艺流程基坑清理试验现场值班待强砼表面清理养生监理检查技术现场值班监理、设计代表检查第一次浇筑安置钢筋网片第二次浇筑技术现场值班试验现场值班待强第三次浇筑砼表面清理技术现场值班试验现场值班下道工序墩身接茬钢筋表面储水及通循环水养生表面储水及通循环水养生3.施工方法3.1、施工准备：1、清理基坑的浮土及杂物，确定承台的结构尺寸。2、原材料的选择：选用低水化热硅酸盐水泥。使用的粗骨料选用石灰岩碎石，粒径要求较大，级配良好；细骨料选用中粗河砂，各项指标满足规范要求。3、配合比选定：在混凝土中加入适量的粉煤灰和减水剂，以改善混凝土的和易性。对于大体积混凝土，粉煤灰替代了部分水泥，使得混凝土的水化热降低，可有效的防止温度裂缝。保阜高速公路第LJ-19项目经理部大体积砼施工培训资料地址：河北省阜平县龙泉关镇汽车站传真：[phone]、搅拌机的检修，防止在施工过程中出故障。大体积承台混凝土，为了防止结构物产生裂缝，必须采用温度差和温度应力双控制的方法确保混凝土施工质量。3.2大体积砼出现裂缝产生的原因3.2.1、水泥水化热产生大体积砼的内外温差水泥在水化过程中要发生热量，在大体积砼中，砼的导热能力很差，热量聚集在结构内部，加上原材料（砂、石）自身吸收大气中自然温度的热量，形成了较高的温度场，与外部环境气温造成温度差，随之产生温度应力。由于砼的早期强度和弹性模量均很低，因此，当温差超过一定的限值时，砼不能抵抗温度应力的作用，从而形成裂缝。3.2.2、外界气温的影响大体积砼在施工期间，外界气温对砼的内部温度有着重要的关系。外界气温高，原材料的自身温度高，砼的入模浇筑温度就高；当气温下降时，浇筑后的砼表面温度急剧下降，但内部温度不能散发，造成了外层与内部砼的温度梯度线形增大，这对大体积砼是极为不利的。3.2.3、砼的收缩徐变砼在硬化过程中是要收缩、徐变的，收缩、徐变也会引起砼产生裂缝。造成收缩徐变的因素很复杂，但主要有两点。一是砼中80%的游离水分蒸发出来，形成砼内的毛保阜高速公路第LJ-19项目经理部大体积砼施工培训资料地址：河北省阜平县龙泉关镇汽车站传真：[phone]细空隙，体积相应发生变化。二是砼冷却后要收缩。此外，水泥品种、原材料的级差及弹性模量、砼的配合比及养护、施工工艺等也是影响收缩徐变量的因素。在以上这些引起砼施工裂缝的原因中，砼内外温差是主要原因。砼的内部温度由2部分组成，其一是砼的入模浇筑温度，其二是砼的绝热温升。因此只要控制好这两部分温差，就能较好控制大体积砼裂缝的产生。（1）、测算条件混凝土设计强度等级为C30；混凝土结构尺寸，长×宽×厚[28×16.5×5.0m]，混凝土工程量：2351m3；预计施工时间为3~4月；泵送混凝土两次浇筑；浇筑方法：斜面分层浇筑；初凝时间：15~20h以上；施工时间环境温度：Tg=15℃；混凝土温差控制Tz-Tb25℃；测温结束时温度：Tb-Tg20℃。（2）原材料及用量Po.32.5普通水泥，324kg/m3；中粗河砂，796kg/m3；石炭岩10~30碎石，l057kg/m3；Ⅱ级粉煤灰61Kg，早强高效减水缓凝剂3.85kg；地下井水。（3）温度测算结果混凝土拌合物温度（或称出机温度）--“计算表格法”混凝土的拌合温度：T0∑WC=∑TiWC保阜高速公路第LJ-19项目经理部大体积砼施工培训资料地址：河北省阜平县龙泉关镇汽车站传真：[phone]式中：T0--混凝土拌合物温度（℃）；W—各种材料的重量（kg）；C—各种材料的比热（kJ/kg·k）；Ti—各种材料的初始温度（℃）。混凝土拌合物温度计算表材料名称重量W比热c热当量Wc温度Ti热量Ti*Wc（kg）kJ/(kg*k)kJ/℃℃kJ123=1*245=3*4水泥3240.84272287616砂子7960.846692315387碎石10570.848882219536粉煤灰610.8451221122砂中含水量3%244.2101171717石中含水量1%114.24617782拌合水1734.27271712359合计∑2446275458519注：砂、石重量是扣除含水量的净重。由此可得出混凝土的拌合物温度：T0=∑TiWC/(∑WC)=58519/2754=21.2℃混凝土浇筑温度Tj=T0+（Tq－T0）·（A1+A2+A3+…+An）式中：Tj--混凝土浇筑温度（℃）；T0--混凝土拌合物温度（℃）；保阜高速公路第LJ-19项目经理部大体积砼施工培训资料地址：河北省阜平县龙泉关镇汽车站传真：[phone]Tq—外界气温（℃）；A1、A2、A3…An--…温度损失系数混凝土浇筑采用混凝土泵车直接泵入承台，温度损失系数为0，即：A1+A2+A3+…+An=0；假定Tq=30℃,则：Tj=21.2+（30-21.3）·0=21.2℃混凝土的绝热升温Tn=（Mc·Q）/（c·ρ）+Mf/50不同龄期的混凝土绝热温升计算公式：Td=Tn（1-e-md）式中：Tn—混凝土最终绝热温升（℃）；Td—在d龄期时混凝土的绝热温升（℃）；Mc—每立方米混凝土中的水泥用量（kg）；Q—每kg水泥水化热量（kJ/kg）；c—混凝土的比热，可按0.97[kJ/（kg·K）]计算；ρ--混凝土的密度，取2400（kg/m3）；Mf--每立方米混凝土中粉煤灰用量（kg）；e--常数，为2.718；d—龄期（天）；m--混凝土水化时温升系数，随水泥品种及浇筑温度而异，一般为0.30～0.41；计算水化热温升时的m值保阜高速公路第LJ-19项目经理部大体积砼施工培训资料地址：河北省阜平县龙泉关镇汽车站传真：[phone]浇筑温度（℃）51015202530m0.2950.3180.3400.3620.3840.406则有混凝土的绝热升温Tn=（324×377）÷（0.97×2400）+61÷50=53.7℃T3=53.7×（1-e-3×0.406）=37.8℃混凝土内部温度Tr（d）=Tj+Td＝37.8＋21.2＝59℃式中：Tr（d）--在绝热状态下，不同龄期的混凝土内部温度（℃）。不同龄期水化热温升与浇筑块厚度的关系浇筑块厚度（m）不同龄期（d）时的ξ值369121518212427301.000.360.290.170.090.050.030.011.250.420.310.190.110.070.040.031.500.490.460.380.290.210.150.120.080.050.042.500.650.620.590.480.380.290.230.190.160.153.000.680.670.630.570.450.360.300.250.210.194.000.740.730.720.650.550.460.370.300.250.24注：本表适用于混凝土浇筑温度为２０～３０℃的工程。混凝土内部的中心温度计算：Tmax=Tj+Td·ξ式中：Tmax—混凝土中心温度（℃）；Tj—混凝土的浇保阜高速公路第LJ-19项目经理部大体积砼施工培训资料地址：河北省阜平县龙泉关镇汽车站传真：[phone]筑温度（℃）；Td—在d龄期时混凝土的绝热温升（℃）；ξ—不同浇筑块厚度的温度系数。Tmax=21.2+37.8×1.49=77.5℃冷却管降温效果计算混凝土前期水化热较大，冷却管降温按3d控制，混凝土入模温度为21℃，根据能量守恒定律：C砼m砼T终＝C砼m砼T（4）－C水m水△T水T终＝T（4）－C水m水△T水÷C砼m砼T（4）=（Mc·Q）÷（c·ρ）×（1-e-m3）＝（324·377）÷（0.96×2400）×（1-e-0.406×3）=37.8℃T终＝37.8+21-4.174×Q×0.8×24×3×△T水÷（0.96×2400×324）根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ-041-2000）18.2.3第1－4条规定：出入水口温差应控制在10℃；11.8.1第7条，浇筑后的混凝土表面与内部温差不宜超过25℃，预计施工环境温度为25℃,故T终≤25＋25＝50℃，代入上式得：50≤36.7+21-4.174×Q×0.8×24×3×10÷（0.96×2400×324）因此要求实际冷却管供水配置水泵额定流量Q≥2.39m3/h。保阜高速公路第LJ-19项目经理部大体积砼施工培训资料地址：河北省阜平县龙泉关镇汽车站传真：[phone]Φ48×1.5普通钢管的额定流量（1个大气压）满足施工及技术规范要求。温度控制技术保证措施1、降低混凝土温度，控制混凝土的最高温度。严格控制混凝土拌合物的出机温度是最重要的措施，是确保混凝土浇注温度的前提，主要通过降低混凝土的原材料温度来到达。降低水温，采取混凝土料提前堆高，设置遮阳棚，拌合前喷洒冰水预冷骨料。2、混凝土灌注前，用水冲洗模板外侧表面降温。3、混凝土每次灌注高度为1.5m，采用“水平斜向一次性”灌注到顶。4、混凝土灌注时采取二次振捣法施工，混凝土灌注结束，先用刮尺将混凝土表面浮浆刮除，后用木模反复搓压数遍，使混凝土表面密实，便能更好的控制表面龟裂及表面水分不被蒸发。同时采用“蓄水法”降低混凝土表面水化热，混凝土灌注完成后，表面先覆盖双层麻袋，洒水湿润，待混凝土初凝后，在周围砌砖挡水，蓄水深度为15～20cm，养护不得少于3天。5、.通水冷却。冷却水管采用蛇形布置，水管间距一般情况为：１.0×1.0m,局部可调整为0.9～1.1m。水管采用Ф48mm，管壁厚1.5mm的钢管。冷却水管顺结构的长方向布置，尽量减少弯头和接头数目，杜绝漏水的机会。保阜高速公路第LJ-19项目经理部大体积砼施工培训资料地址：河北省阜平县龙泉关镇汽车站传真：[phone]冷却水与混凝土之间的温差限制在22℃以内。冷却水在其混凝土覆盖浇注完毕6～12小时后或监测开始升温时通水，通水持续为7天。量测进、出口水温。冷却完毕后，对冷却管进行同混凝土强度的水泥压浆处理。6、测温记录：每层混凝土灌注完成后，前三天，每两小时测温一次；4~7天，四小时测温一次；8~14天，十二小时测温一次，必须保证混凝土中心温度与表面温度差控制在25℃内，如超出范围，及时进行调节水速控制内部温度。7、冷却管压浆由于承台内预埋有三层冷却管（见承台冷却管图），按照设计文件