(江蘇宏鑫路橋建設有限公司 江蘇 昆山 215300)
C30承臺大體積混凝土施工溫度控制
王鼓林
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本文結合四川雅瀘高速公路C4合同段臘八斤特大橋、黑石溝特大橋承臺施工過程,經過試驗配制的C30大體積承臺混凝土采用摻粉煤灰的辦法來改變傳統做法即取消混凝土內部的冷凝水管,通過連續觀測混凝土內外溫度,控制混凝土內外溫差,最終成功運用于本工程。
承臺;大體積;混凝土;溫度控制
本文依托雅瀘高速公路臘八斤特大橋、黑石溝特大橋工程,本工程兩座特大橋主墩承臺斷面尺寸為24.0×20.5×5m及24.0×20.5×5.5m(臘八斤特大橋10#墩)兩種,采用C30混凝土,均為大體積混凝土。
2.1配合比設計
根據實際工程中所用原材料,考慮到大體積混凝土水化熱較高,采用大摻量粉煤灰替代水泥降低水化熱,選定砂率,改變粉煤灰摻量,為參考對象,提高外加劑摻量保證混凝土強度,配合比設計如下表1所示:

表1 C30大體積混凝土配合比(kg/m3)
2.3混凝土工作性能及力學性能
按GB/T50080-2002標準及GB/T50081-2002進行上述表中各組C30混凝土的工作性及力學性能試驗,結果如表2所示。

表1 各組C30混凝土的物理力學性能
C30強度等級承臺大體積混凝土的初始坍落度和初始擴展度如下圖所示:

(b)大體積混凝土C30初始擴展度
3.1 主墩承臺混凝土均為大體積混凝土,除臘八斤特大橋10#墩混凝土為2706m3,其余均為2460m3。每個承臺均分兩次澆注完成,由于鋼管底座預埋件Q3位置距承臺頂面為3米,第一次混凝土均澆注到Q3構件水平面,便于鋼管預埋件安置后澆注第二層混凝土,因此第一次澆注為2米(臘八斤特大橋10#墩為2.5米),第二層高度均為3米。
3.2 混凝土采用拌和站集中拌和,其生產能力為60m3/h,最高可使用8臺6 m3的混凝土罐車運輸,澆注時,用軟管將混凝土送至待澆點。混凝土澆注分層進行,按順序澆注,每層厚度控制在30cm左右。在同一層面中分條澆注,澆注從一側按順序澆注到另一側,每條由專人負責振搗,直至整個層面澆注完成。
3.3 為了驗證比較,黑石溝3#墩承臺布置冷卻水管,臘八斤特大橋10#墩承臺取消冷卻水管,采用上述配合比混凝土澆筑。
3.4 測溫
(1) 對溫度控制標準
結合施工設計及相關施工技術規范,為保證承臺混凝土在施工期內不出現溫度裂縫,采取如下溫控標準:
1、砼在澆筑溫度基礎上的最大水化熱溫升不超過35℃;
2、砼內表溫差不超過25℃;
3、砼降溫速率不超過2.0℃/d;
(2)承臺C30強度等級大體積混凝土水化熱溫升的估算

放熱系數:草袋保溫(保溫時間2個月)時β=3.2W/m2·℃,其它時間β =14W/m2·℃;
導溫系數:0.07 m2/d;
線膨脹系數:8.9×10-6/℃;
混凝土重度:2400kg/m3;
以承臺C30大體積混凝土配合比S13為例:1立方混凝土水泥用量為260 kg,代入公式4.1可得混凝土的絕熱穩升為35℃。控制混凝土的澆注溫度在30℃以內,考慮到散熱,承臺大體積混凝土的內部最高溫度<65℃。
(3)黑石溝特大橋3#墩承臺混凝土施工溫度測量記錄

(4)臘八斤特大橋10#墩承臺混凝土施工溫度測量記錄

(5)通過上述2個承臺測溫記錄表,可看出取消冷卻水管與加冷卻水管的效果基本一樣,最終該二座承臺均未出現裂縫,混凝土強度均能滿足設計要求。
(6)混凝土出站至現場正式澆筑全過程的溫度宜控制在30℃以內。如因天氣等原因不能滿足時,可避開白天高溫時段進行澆筑,不可避免時可以采取黑色遮陽網等措施。同時注重原材料包括水泥、碎石及砂的表觀溫度控制。養護一般采取塑料薄膜或者濕麻袋覆蓋混凝土表面。

表5 經濟比較對比表
經上表分析,取消冷卻水管可節省費用7元/ m3,按一座承臺共2406 m3計算,可節省16842元,經濟效益是很可觀的。而且節省了制作、安裝冷卻水管的時間,大大加快施工進度。
由于采取了充足的技術準備與合理的施工方法,臘八斤特大橋、黑石溝特大橋主墩承臺混凝土外觀質量良好。應該來說本項目大體積混凝土工程取消冷卻水管,優化配合比(比如加入外摻劑及粉煤灰)可以達到降低混凝土水化熱的目的,可供類似項目參考。
TU75
B
1007-6344(2017)04-0278-02