东水门索塔施工温控专项方案73.docx

1、东水门索塔施工温控专项方案73重庆东水门长江大桥索塔施工温控专项方案中铁大桥局股份有限公司重庆东水门长江大桥项目经理部2011年6月目 录一、工程概述 - 1 -1.1编制依据 - 1 -1.2工程概述 - 1 -二、配合比设计 - 2 -三、大体积混凝土的温控计算 - 5 -3.1相关资料 - 5 -3.2温控计算 - 6 -3.3冷却管的布置及混凝土的降温计算 - 8 -四、温控指标 - 9 -4.1温度控制 - 9 -4.2冷却水 - 9 -4.3保温养护 - 10 -五、温控措施 - 10 -5.1混凝土配制 - 10 -5.2混凝土浇筑温度的控制 - 10 -5.3控制混凝土浇筑间歇

2、期、分层厚度 - 11 -5.4冷却水管的埋设及控制 - 11 -5.5 内表温差控制 - 12 -5.6裂缝控制措施 - 12 -六、现场温度监测 - 15 -6.1检测元件的布置 - 15 -6.2监测元件的埋没 - 15 -6.3现场监测要求 - 16 -一、工程概述1.1编制依据1、重庆东水门长江大桥工程施工设计图 （2010-12）2、施工图设计技术交底 （2011-5）3、招标文件 （2011-3）4、重庆东水门长江大桥总体施工组织设计 （2011-6）5、城市桥梁工程施工质量验收规范 （DBJ50-086-2008）6、混凝土索塔施工作业企业标准 （QBMBEC1004-2005

3、）7、公路桥涵施工技术规范 （JTJ041-2000）8、路桥施工计算手册人民交通出版社2004版1.2工程概述东水门长江大桥索塔采用天梭形，包括上塔柱、中塔柱、下塔墩，采用C50混凝土，P1塔塔柱顶高程341.61m，塔底高程169.00m，索塔总高172.61m；其中上塔柱高46.5m，中塔柱高62.5m，下塔墩高63.61m；P2塔塔柱顶高程341.496m，塔底高程179.00m，索塔总高162.249m；其中上塔柱高46.5m，中塔柱高62.5m，下塔墩高53.496m，整个桥塔在横桥向平面内有外、中、内三条轮廓线，每条轮廓线均由圆曲线和直线组合而成。下塔墩外轮廓为半径308.145

4、m圆曲线，中、上塔柱外轮廓采用斜率为13：95的直线，中塔柱与下塔墩连接段采用半径108.35m的圆曲线过渡；下塔柱中轮廓线为半径53.581m圆曲线，中、上塔柱中轮廓线为直线，斜率11.65:96，在中塔柱与下塔柱连接段采用半径138.763m的圆曲线过渡；下塔柱内轮廓为半径46m的圆曲线，中塔柱内轮廓为半径227m的圆曲线，上塔柱为竖直线，只在塔顶7米处向外与中轮廓相交。桥塔在桥面处横向最宽为35.0m，塔顶横向宽7.0m，塔底横向宽度P1塔为18.268m，P2塔为23.897m。主塔纵向宽度塔底为11m，从塔底分叉处到桥面由11m变为9.0m，从桥面以上13米到塔顶由9.0m变为7.5

5、m，按直线变化。塔柱采用单箱单室结构形式，塔墩采用单箱多室结构形成，塔柱壁厚1.0m，塔墩壁厚2.0m，考虑景观效果，局部作细节处理。主塔墩由于防撞需要，在180.0m标高以下采用C20素混凝土充填。塔墩根部、塔墩分叉段及中、下塔柱连接段有混凝土实心段，为大体积混凝土，进行大体积混凝土的施工设计，采取有效的降温措施，防止温度应力、混凝土收缩等引起的裂缝。此外在减少水泥用量、降低骨料入仓温度、加适量外加剂和精心养生等措施方面进行研究，减小水化热的影响。大体积混凝土由于水化热作用，混凝土浇筑后将经历升温期、降温期和稳定期三个阶段，在这三个阶段中混凝土的体积随之伸缩，若各块混凝土体积变化受到约束就会

6、产生温度应力，如果该应力超过混凝土的抗裂能力，混凝土就会开裂。二、配合比设计混凝土自身的物理、热学性能是影响大体积混凝土温度裂缝控制效果最基本、最重要的影响因素，混凝土配合比优化是温控方案设计的首要任务。1) 混凝土配合比设计原则表2-1混凝土配合比设计控制要求要求砼种类特殊要求一般要求用途C50 （大体积）1、 尽量降低水泥用量(350 Kg/m3)；2、 加大掺合料掺和比例；3、 坍落度200220mm4、 缓凝时间30h；5、 使用岳阳洞庭湖天然中粗砂。1、1小时坍落度损失20mm；2、压力泌水率S1040%；3、含气量3.0%；4、总碱含量1.8kg/m3；5、钢筋混凝土中氯离子含量不

7、应超过胶凝材料总量的0.1%；6、预应力混凝土中氯离子含量不应超过胶凝材料总量的0.06%。；7、混凝土强度应符合要求，且按照规范评定合格；8、使用大掺量、双掺配合比；9、建议使用聚羧酸系减水剂；10、其他未列举项目应符合相关标准及设计要求。用于大体积混凝土C501、坍落度200220mm；2、初凝时间1618h；3、尽量降低水泥使用量，以降低水化热。4、使用岳阳洞庭湖天然中粗砂。用于主塔墩底部分节段C50 （大流动性、预应力砼）1、 坍落度220250mm；2、 扩展度550mm；3、 初凝时间1618h。4、 使用岳阳洞庭湖天然中粗砂。用于主塔墩顶部分节段C50钢纤维 （大流动性、预应力砼

8、）1、 掺加90Kg/m3钢纤维；2、 坍落度220250mm；3、 扩展度550mm；4、 初凝时间1618h。5、 使用岳阳洞庭湖天然中粗砂。用于主塔墩顶锚索节段注：表中控制要素均考虑为入泵前检查控制，未考虑混凝土运输途中的变动。大体积混凝土配合比设计原则是配制出绝热温升小、抗拉强度较大、极限拉伸变形能力较大、热强比小、线胀系数小，自生体积变形最好是微膨胀，至少是低收缩的混凝土。混凝土配合比按照低砂率、低坍落度、低水胶比、掺高效减水剂和高性能引气剂、高粉煤灰掺量的设计原则进行设计。混凝土配合比设计控制要求见表2-1。2) 原材料的选定为从根本上保证达到混凝土工程的质量控制要求，我部对混凝土

9、工程所选用的原材料要求见表2-2。表2-2混凝土原材料要求材料名称检验项目检验要求备注水泥比表面积300 m2/kg且350 m2/kg1、避免使用早强水泥；2、应选用低碱水泥；标准稠度用水量/安定性合格凝结时间45min且600min胶砂强度符合标准要求碱含量0.80%氯离子含量0.06%C3A含量8%细集料颗粒级配符合DBJ/T50-099-2010标准要求1、混合砂细度模数不低于1.8；2、特细砂细度模数不低于0.9；含泥量2.0%泥块含量0.5%压碎值（机制砂）25%石粉含量（机制砂）MB1.05,抗裂度不满足要求反算可得当二维温度应力为2.0872MPa时，15天时控制综合温差为：1

10、6.83.2.2 采取冷却水管降温措施时的温控计算基本数据：水的比执c水：4200J/kg水的密度水：1000Kg/m3流量v水：7.008m3/h浇筑砼量V砼：400m3通水时间：t砼的比热c砼：960J/kg进出口水处温差T：3降温计算：T=(v水*t*水*T*c水)/(V砼*水*c砼)混凝降温计算如下表通水时间(d)36912151821降温T()6.90 13.80 20.70 27.59 34.49 41.39 48.29 预埋冷却水管后各龄期砼土内外温差：时间(d)36912151821温差()14.69 16.10 12.13 5.97 -1.05 -8.42 -15.91 内外

11、温差不需要出现负值，因此通水一定时间后可结束通水。外约束为二维时温度应力计算E（t）：各龄期砼弹性模量：混凝土线膨胀系数 110-5/T(t)：各龄期混凝土最大综合温差:砼泊松比，取定0.15 Rk:外约束系数,取定1Sh(t) :各龄期砼松弛系数混凝土松弛系数如下表龄期(d)36912151821Sh(t)0.570.5240.4820.4170.4110.3830.369外约束为二维时温度应力(N/mm2)龄期(d)36912151821-0.80 -1.43 -1.32 -0.67 0.13 1.05 2.02 验算抗裂度是否满足要求此时把砼浇筑后的6d作为砼开裂的危险期进行验算。（抗裂

12、度验算）fct=2.64Mpa （28天抗拉强度设计值）同条件龄期6天抗拉强度设计值（达28天强度的 :ln6/ln28 ）=0.5377龄期6天温度应力-1.43MPa 1.00671.05,抗裂度满足要求四、温控指标根据计算和已有现场经验，按照施工流程，从配合比优化到养护全过程控制大体积混凝土结构的拉应力不超过混凝土相应龄期的抗拉强度，同时控制混凝土内部的温度场变化按照预计的目标发展。4.1温度控制水泥温度不宜高于65；混凝土浇筑温度不宜高于35；索塔混凝土内部最高温度控制不超过65；4.2冷却水冷却水流速应达到0.99m/s以上，流量应大于29.2L/min；单根冷却水管长度不超过200

13、m；冷却水不宜过冷，冷却水水温与索塔内部最高温度温差不宜大于30，可采用上表面蓄水循环或水箱混合调温。4.3保温养护内外温差控制小于25；混凝土降温速率不宜大于3/d；淋注于混凝土表面的养护水温度不低于混凝土表面温度15；混凝土内部断面均温与环境温度之差小于20方可拆模。五、温控措施塔墩根部、塔墩分叉段及中、下塔柱连接段有混凝土实心段，为大体积混凝土，进行大体积混凝土的施工设计，采取有效的降温措施，防止温度应力、混凝土收缩等引起的裂缝。此外在减少水泥用量、降低骨料入仓温度、加适量外加剂和精心养生等措施方面进行研究，减小水化热的影响。施工前需经过周密的理论计算、精心组织、协同配合，通过系统的测温

14、监控，防止裂缝的产生，确保施工能顺利完成。5.1混凝土配制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，混凝土配制按如下原则配制：采用低水化热的胶凝材料体系，推荐大掺量矿物掺合料体系。优选低开裂温度的配合比。选用优质聚羧酸类缓凝高效减水剂。在保持混凝土工作性的同时，可以减少砼用水量和水泥用量，降低混凝土温升，减小收缩，提高混凝土抗拉强度。此外，缓凝时间长有利于混凝土自然散热，避免早期热裂缝的出现。夏季施工实验室混凝土缓凝时间宜为30小时左右。掺加优质引气剂，控制砼含气量在4%左右，可改善混凝土和易性、均质性，提高砼变形性能和抗开裂性能力。选用级配良好、低热膨胀系数、低吸水率的粗集料，优质骨料体积稳定性好，用水量小，可减小混凝土的收缩变形。用低流动性混凝土，在满足施工的前提下，尽可能使用坍落度相对较低的混凝土，有利于减少混凝土用水量，降低温升、减少干缩，提高抗开裂性能。5.2混凝土浇筑温度的控制 降低混凝土的浇