东一路跨楚河桥混凝土温控报告.doc

PAGE PAGE 6 东一路跨楚河桥桥台大体积混凝土温控报告 武 汉 理 工 大 学 2011年7月 东一路跨楚河桥桥台大体积混凝土温控报告 1 总体完成情况 东一路跨楚河桥单个桥台基础采用6根φ2.5m钻孔灌注桩，其中0#桥台长约42.00m，宽约10.20m，高约4.00m，混凝土浇筑方量约为1713.60m3；1#桥台长约47.30m，宽约10.20m，高约4.00m，混凝土浇筑方量约为1929.84m3，0#和1#桥台均属于大体积混凝土结构。为防止混凝土由水化热温升而产生温度裂缝，保证大桥的长期安全使用，受武汉市市政建设集团有限公司第一直属项目部委托，武汉理工大学承担了东沙连通工程—东一路跨楚河桥桥台混凝土的配合比优化设计、温控施工方案设计及现场监控工作。 武汉理工大学综合采用分层浇筑以及配合比优化设计减少水泥用量的方法，降低水化热，达到取消冷却水管，抑制桥台混凝土结构温度裂缝产生的目的。采用密实骨架堆积设计方法对桥台大体积混凝土的配合比进行了优化设计，高掺粉煤灰和矿粉取代部分水泥，降低了混凝土的水化温升，提高了混凝土的耐久性能和长期力学性能，并采用了有限元分析软件对桥台混凝土的温度场和温度应力场进行了计算，根据计算结果，桥台大体积采用合理施工及养护措施可以取消冷却水管并满足设计要求。为防止本工程大体积混凝土结构产生温度裂缝，武汉理工大学根据东一路跨楚河桥桥台的特点提出相应的温控标准和温控措施，并对东一路跨楚河桥桥台进行了内部温度的监控，根据监测结果指导砼的浇筑和养护工作。 0#桥台和1#桥台大体积混凝土施工从2011年5月24日开始到2011年6月18日截止，在各方共同努力下，东一路跨楚河桥桥台大体积混凝土施工质量优良，没有产生有害温度裂缝。桥台施工及后期养护于昼夜温差较大的春夏交界期间进行，然而在取消冷却水管的情况下，桥台大体积混凝土内表最大温差仍小于25℃，混凝土的抗拉强度均大于同龄期降温时产生的拉应力，具有较高的抗裂安全系数。 2 桥台混凝土配合比优化设计及施工 2.1 桥台大体积混凝土配合比 桥台部位大体积混凝土设计强度等级为C40，由于属于大体积混凝土结构，当混凝土中水泥用量大时，其水化温升高，收缩大，易产生温度裂缝。为此，本课题组采用密实骨架堆积法进行混凝土配合比设计，从而达到了减少胶凝材料用量、提高混凝土耐久性和体积稳定性的目的。密实骨架堆积设计法不仅可以优化集料的组成级配，而且显著提高了混凝土材料的结构致密性，在保证混凝土具有良好工作性的条件下，最大限度的降低胶凝材料的用量进而提高混凝土的力学性能、耐久性和经济性。通过密实堆积计算过程，可得出配制高性能大体积混凝土的水泥、粉煤灰、矿粉、水、砂及粗集料的用量，从而确定桥台大体积混凝土的初步基准配合比，再根据混凝土配合比的验证试验，确定最终的混凝土最优化配合比。 1）原材料： 水泥：湖北华新P.O42.5水泥，比表面积为330 m2/kg； 粉煤灰：武汉青山热电厂Ⅱ级灰，需水量比为102%，细度为4.8%（筛余）； 矿粉：湖北华新S95级高活性补偿收缩矿粉，比表面积＞400m2/kg，实测比表面积为467 m2/kg，流动度比为100%，7天活性指数为91%，28天活性指数为103%； 砂：十堰五龙中砂，含泥量≤3.0%，细度模数2.5～2.9符合Ⅱ区颗粒级配； 石：碎石，粒径5～25mm连续级配碎石，压碎值≦10%，针片状≦12%； 减水剂：湖北华烁聚羧酸高性能缓凝型减水剂，减水率为26.7%。 2）配合比及性能 表1 桥台C40大体积混凝土配合比 水 (kg/m3) 水泥 (kg/m3) 粉煤灰(kg/m3) 矿粉(kg/m3) 砂 (kg/m3) 石 (kg/m3) 减水剂 (kg/m3) 坍落度(cm) 抗压强度 （MPa） 0h 1h 28d 145 140 140 140 785 1100 4.8 21.0 19.5 47.9 表2 桥台C40大体积混凝土各项性能实测结果 标号 坍落度（mm） 抗压强度（MPa） 劈裂抗拉强度（MPa） 0h 1h 28d 3d 7d 28d C40 210 190 48.6 1.6 2.7 3.3 2.2 施工 经有限元软件分析计算，在采用合适的预留后浇段分段浇筑方案下，桥台混凝土可实现取消冷却水管施工。同时，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，施工单位加强对混凝土每一施工环节的控制，武汉理工大学和监理单位对桥台大体积混凝土拌合、输送、浇筑、振捣到养护、保温整个过程实行了监控。本次大体积混凝土施工严格按照《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）进行，实施如下： （1）混凝土拌制配料前，各种计量设备进行了计量标定，称料误差符合规范要