大体积混凝土温控措施方案.docx

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大体积混凝土温控措施方案

大体积混凝土温控措施

2.16.6.1温控标准

混凝土温度控制的原则是：

1）尽量降低混凝土的温升、延缓最高温度出现时间；2）降低降温速率；3）降低混凝土中心和表面之间、新老混凝土之间的温差以及控制混凝土表面和气温之间的差值。

温度控制的方法和制度需根据气温

（季节）、混凝土内部温度、结构尺寸、约束情况、混凝土配合比等具体条件确定。

根据本工程的实际情况，制定如下温控标准：

♦砼浇筑温度：

锚塞体、承台及重力锚锚体混凝土浇筑温度夏季控制在30C以内，冬季控

制在20r以内。

♦最大内表温差及相邻块温差：

锚塞体、承台及重力锚锚体混凝土w20r

♦冬季混凝土表面温度与气温之差》20r，混凝土表面养护水温度与混凝土表面温度之差wi5r。

♦混凝土最大降温速率w2.0r/do2.16.6.2现场温度控制措施

在锚碇等大体积混凝土施工中，将从混凝土的原料材选择、配比设计以及混凝土的拌和、运输、浇筑、振捣到通水、养护、保温等全过程实行有效监控，具体措施如下：

（1）混凝土配合比设计及原材料选择

为使大体积混凝土具有良好的抗侵蚀性、体积稳定性和抗裂性能，混凝土配制应遵循如下原则：

♦选用低水化热和含碱性量低的水泥，避免使用早强水泥和高C3A含量的

水泥；

♦降低单方混凝土中胶凝材料及硅酸盐水泥的用量；

♦选用坚固耐久、级配合格、粒形良好的洁净骨料；

♦尽量降低拌和水用量，使用性能优良的高效减水剂；

♦有抗渗要求的钢筋混凝土应采用较大掺量矿物掺和料的低水胶比混凝

土。

单掺粉煤灰的掺量不宜小于25%，单掺磨细矿渣的掺量不宜小于50%，且

宜使用粉煤灰加硅灰、粉煤灰加矿渣或两种以上的矿物掺和料。

（2）混凝土浇筑温度的控制

降低混凝土的浇筑温度对控制混凝土裂缝非常重要。

相同混凝土，入模温度

高的温升值要比入模温度低的大许多。

混凝土的入模温度应视气温而调整。

在炎热气候下不应超过28C,冬季不应低于5C。

在混凝土浇筑之前，通过测量水泥、粉煤灰、砂、石、水的温度，可以估算浇筑温度。

若浇筑温度不在控制要求内，则应采取相措施。

1夏季降低混凝土入仓温度的措施有：

水泥使用前应充分冷却，确保施工时水泥温度w50C。

搭设遮阳棚，堆高骨料、底层取料、用水喷淋骨料。

避免模板和新浇筑混凝土受阳光直射，入模前的模板与钢筋温度以及附近的局部气温不超过35C。

为此，应合理安排工期，尽量采用夜间浇筑。

当浇筑温度超过28C，应采用拌和水加冰措施。

当气温高于入仓温度时，应加快运输和入仓速度，减少混凝土在运输和浇筑过程中的温度回升。

混凝土输送管外用草袋遮阳，并经常洒水。

混凝土升温阶段，为降低最高温升，应对模板及混凝土表面进行冷却，如洒水降温、避免暴晒等。

2冬季施工如日平均气温低于5C时，为防止混凝土受冻，可采取拌和水加

热及运输过程的保温等措施。

（3）控制混凝土浇筑间歇期、分层厚度

各层混凝土浇筑间歇期应控制在7天左右，最长不得超过10天。

为降低老混凝土的约束，需做到薄层、短间歇、连续施工。

如因故间歇期较长，应根据实际情况在充分验算的基础上对上层混凝土层厚进行调整。

官山侧锚塞体混凝土拟分8次浇筑，分层厚度综合考虑结构的特点，分层厚度示意图见附图2.16-4;

承台2次浇筑，分层厚度示意图见附图2.16-5;牛轭侧重力锚块分9次浇筑，分层厚度示意见图2.16-6;牛轭侧重力锚支墩分6次浇筑，分层厚度示意见图

图2.16-4官山侧锚塞体分层浇筑布置图（单位m

冷却管分层线

锚块区砼分层及冷却水管平

酒—

支墩区砼分层及冷却水管立面布置示意图支墩区砼分层及冷却水管平面布置示意图

图2.16-7支墩区混凝土分层布置图（单位mm

（4）冷却水管的埋设及控制

1水管位置

根据混凝土内部温度分布特征，大体积混凝土中间各层布设1层冷却水管，

上下较厚层布设2层冷却水管，官山侧隧道锚锚塞体共布设10层冷却水管；主

塔承台布设2层冷却水管；牛轭侧重力锚锚块布设9层冷却水管；牛轭侧重力

锚支墩布设6层冷却水管。

冷却水管均为©42.5X3.25mm的黑铁管，其水平间

距为0.9m,每根冷却水管长度为150-200m冷却水管进出水口集中布置，以

利于统一管理。

冷却水管布置见图2.16-8、图2.16-9、2.16-10。

图2.16-8主塔承台冷却水管布置图

图2.16-10牛轭侧重力锚支墩冷却水管布置图

2冷却水管使用及其控制

♦冷却水管使用前进行压水试验，防止管道漏水、阻水；

♦混凝土浇筑到各层冷却水管标高后开始通水，各层混凝土峰值过后立即停止通水，通水流量应达到32L/min;

♦为防止上层混凝土浇筑后下层混凝土温度的回升，采取二次通水冷却，

通水时间根据测温结果确定；

♦控制进出水温度，冷却水的进水温度以8〜15C为宜；

为保证冷却水的初期降温效果，项目部应与温控单位协调配合，根据现场实际情况，优化冷却水管的管路布置，合理选择水泵，并配备检修人员，以保证冷却系统正常工作。

（5）内表温差控制

对于大体积混凝土，由于水化放热会使温度持续升高，如果气温不是过低，在升温的一段时间内应加强散热，如模板洒水降温等。

当混凝土处于降温阶段则要保温覆盖以降低降温速率。

混凝土在降温阶段如气温较低或突遇寒潮，内表温差大于25C或气温低于

混凝土表面温度超过20C，必须对锚体、承台和系梁等大体积混凝土进行保温养护。

做法如下：

混凝土侧面采用吊挂麻袋（土工布）外包一层彩条布保温，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。

混凝土的拆模时间不仅要考虑混凝土强度，还要考虑混凝土的温度和内外温差，以免突然接触空气时降温过快而开裂。

拆模后应涂刷养护液并及时保温覆盖。

（6）养护

混凝土养护包括湿度和温度两个方面。

结构表层混凝土的抗裂性和耐久性在很大程度上取决于施工养护过程中的温度和湿度养护。

因为水泥只有水化到一定程度才能形成有利于混凝土强度和耐久性的微观结构。

目前工程界普遍存在的问

题是湿养护不足，对混凝土质量影响很大。

湿养护时间应视混凝土材料的不同组成和具体环境条件而定。

对于低水胶比又掺用掺和料的混凝土，潮湿养护尤其重要。

湿养护的同时，还要控制混凝土的温度变化。

根据季节不同采取保温和散热的综合措施，保证混凝土内表温差及气温与混凝土表面的温差在控制范围内。

2.16.6.3施工控制

为确保大体积混凝土施工质量，提高混凝土的均匀性和抗裂能力，必须加强对每一环节的施工控制，混凝土施工严格按照《公路桥涵施工技术规范》

（JTJ04189）执行，并特别注意以下方面：

混凝土拌至配料前，各种衡器清计量部门进行计量标定，称料误差符合

规范要求，严格按确定的配合比拌制

混凝土按规定厚度、顺序和方向分层浇筑，在下层混凝土初凝前浇筑完上层混凝土，混凝土分层布料厚度不超过50cm

严格按规范要求在承台和系梁进行各层间和各块间水平和垂直施工缝处理，各水平施工缝间铺设金属扩张网，侧面混凝土表面布设防裂金属网，防止表面裂缝的产生。

2.1664现场温度监控

信息反馈

仿真计算

温控措施

实时监控

数据处理

最终成果

图2.16-11温控实施流程图

为检验施工质量和温控效果，掌握温控信息，以便及时调整和改进温控措施，做到信息化施工，需对混凝土进行温度监测。

大体积混凝土的温度、应力发展一个十分复杂的问题，外界温度、湿度、施工条件、原材料变化等都会引起温度、应力的变化，只有通过温控监测，才能更准确地了解结构的质量与抗裂安全状况。

（1）温度监测

在混凝土中埋入一定数量的温度传感，测量混凝土不同部位温度变化过程，检验不同时期的温度特性和温差标准。

当温控措施效果不佳，达不到温控标准时，可及时采取补救措施；当混凝土温度远低于温控标准时，则可减少温控措施，避免浪费。

（2）监控设计

①监测仪器及元件

仪器选择依据使用可靠和经济的原则，在满足监测要求的前提下，选择操作方便、价格适宜的仪器。

温度检测仪采用JGY—100型智能化数字多回路温度巡检仪，温度传感器为PN结温度传感器。

♦JGY—100型智能化温度巡检仪可自动、手动巡回检测128点温度，并具有数据记录和数据掉电保护、历史记录查询、实时显示和数据报表处理等功能。

该仪器测量结果可直接用计算机采集，人机界面友好，并且测温反应灵敏、迅速，测量准确，主要性能指标：

①测温范围：

-50?

~+150?

;②工作误差：

土1?

；③分辨率：

0.1?

;④巡检点数：

64点；⑤显示方式：

LCD（240*128功耗：

15W⑦外形尺寸：

230*130*220;⑧重量：

三1.5kg。

温度传感器的主要技术性能：

①测温范围：

-50C〜150C;②工作误差：

±0.5C；③分辨率：

0.1C:

④平均灵敏度：

-2.1mv/C。

♦应变计和无应力计选用DI-25型差动电阻式应变计。

传感器主要性能指标：

①标距L（mrh=250,有效直径d（mm）=29②测量范围：

拉（1x10-6），压600（1x10-6）-1000,最小读数f（106/0.01%）V4③0C时自由状态电阻比

（E0）为0.9600〜1.0400，温度测量为-25C〜60C。

经数十个大型工程应用证明，以上检测仪器及元器件性能稳定、可靠，成活率主，完全能够满足工程需要。

②检测元件的布置

测点的布置按照重点突出、兼顾全局的原则，在满足监测要求的前提下，以尽量少的测点获得所需的监测资料。

（3）现场观测

①监测元件的埋没

参照《混凝土大坝安全监测技术规范》（SDJ336-89），并根据桥梁大体积混

凝土的特点加以改进，由具有埋设技术和经验的专业人员操作。

为保护导线和

测点不受混凝土振捣的影响，用35x35角钢及减震装置进行保护，监测元件埋

设示意图见图2.16-12o

图2.16-12监测元件埋设示意图

②现场监测要求

各项测试项目宜在混凝土浇筑后立即进行，连续不断。

混凝土的温度监测，峰值以前每2h监测一次，峰值出现后每4h监测一次，持续5天，然后转入每天测2次，直到温度变化基本稳定。

应力监测在埋设24小时内，每隔4小时观测一次，之后每天观测三次，待混凝土温度峰值出现后每天观测一次，持续10天，以后每3天观测一次，直到该部位浇完一个月，其后每周观测一次，直至基本稳定，每次观测完成后及时填写记录表。

在检测混凝土温度、应力变化的同时，还应监测气温、冷却水管进出口水温、混凝土浇筑温度等。

3温控监测流程

在混凝土浇筑前完成传感器的选购及铺设工作，并将屏蔽信号线连接到测试棚，各项测试工作在砼浇筑后立即进行，连续不断。

温控监测流程图见图2.16-132.16.7隧道监控量测、超前地质预报

隧道监控量测、超前地质预报见附件二，隧道监控量测超前地质预制专册

图2.16-13温控监测流程图