大体积承台混凝土施工技术及水化热监控文档

大体积承台混凝土施工技术及水化热监控
1工程概况
流架1号大桥位于贵州省从江县谷坪乡，是厦蓉高速公路贵州省水口（桂黔界）至榕江格龙段上的一座大桥。

主墩承台设计尺寸为17.6×11.1×5米，单个承台C30混凝土的方量为
976.8m3，为典型的大体积混凝土施工，须采取可靠措施确保混凝土施工质量。

2承台施工
2.1施工作业顺序
施工放样、高程测量及校核→ 承台基底硬化及桩头凿毛→承台钢筋及冷却管加工、安装→承台模板安装→墩柱预埋钢筋位置放样及校核→安装墩柱预埋钢筋→混凝土浇筑→混凝土通水降温及养生。

2.2施工定位
桩基施工结束后承台四个角点的定位采用全站仪坐标定位，水准仪测量高程，高程和平面点测量数据必须闭合，确保测量精度。

在承台基底垫层施工完以后放设承台边线及辅助线（边线外15cm）。

待钢筋绑扎完毕后，在承台顶部放出墩柱预埋筋位置，在承台顶层钢筋安装时首先保证墩柱钢筋的位置，相冲突时调整承台钢筋。

2.3承台基底处理
主桥承台基底垫层按图纸要求采用C25片石混凝土。

承台基坑挖基时应超宽至少0.5m作为支模操作宽度。

2.4钢筋安装及冷却管布置
钢筋统一制作后转运到现场安装，钢筋接长采用镦粗直螺纹接头，接头在同一断面不超过50%，相邻接头间距不小于35d。

在安装顶层主筋时，预留3~5根不固定（或切断开天窗待浇注到顶层时用绑条焊封闭），便于施工人员进出。

冷却水管采用焊接圆钢管，直线布管。

主桥9、10号墩承台设六层，层距布置为50cm+80cm×5+50cm，间距为80cm，采用
∠70×6角钢作为架立骨架，如图1所示。

冷却管安装完成后试通水检验其水密性，如有漏水及时补焊或采取其它措施密封。

图1承台冷却管构造图
2.5混凝土浇筑
混凝土采用拌和站集中拌和，混凝土输送泵输送及溜槽加串筒入模，施工一次浇注完成。

⑴混凝土拌制：根据试验室配合比设计，结合现场砂石材料含水率确定施工配合比，严格按施工配合比拌制混凝土，控制混凝土搅拌时间和坍落度，混凝土搅拌时间不低于1.5分钟/盘料。

另外，混凝土使用的各种原材料，尤其碎石和搅拌用水，对混凝土的出机温度影响较大，必要时可以采用往碎石上喷水降温等措施，拌合用水采用加冰块降温，确保混凝土的入模温度小于32度。

⑵混凝土施工方法：为确保施工质量，利于混凝土早期散热，对混凝土浇筑进行水平分层浇筑，上下两层浇筑时间控制在混凝土初凝时间以内。

两层混凝土之间要进行二次振捣（二次振捣时间在下层混凝土初凝前，振捣棒拔出后原位孔洞能立即恢复为准），排除混凝土内部多余的水分和气泡，以提高混凝土的密实度。

在混凝土浇筑完毕后，对混凝土表面进行拍打振实，除去表面浮浆，实行二次抹面，减少混凝土表面骨料沉降收缩裂缝，确保混凝土施工质量。

混凝土初凝前，将混凝土表面振捣抹平后及时覆盖塑料薄膜或湿麻袋，对混凝土进行保湿养护。

接缝搭接盖严，避免混凝土水份蒸发，保持混凝土表面处于湿润状态下养护，混凝土终凝后持续浇水养护14d。

混凝土终凝48~72小时内应对墩柱范围混凝土进行凿毛处理，凿毛要清除表面浮浆并见骨料。

拆模时间为砼浇筑完成后7天为宜（以确保侧面混凝土温度与内部温度之差在规范允许之内）。

2.6混凝土表面处理
大体积混凝土表面水泥浆较厚，浇筑后3~4小时内初步用刮尺刮平，初凝前用人工拍实挤压2遍，再用木抹子搓平压实，采取二次收光，有效地保证混凝土表面不会出现凝结收缩裂缝，并按规定覆盖养护。

2.7混凝土养护
由于承台混凝土浇筑过程中要产生较高的水化热，对混凝土
内部质量影响较大，在分层浇筑过程中，当下层混凝土终凝时，立即通水降温，同时将冷却水接出模外。

此时由于通水与混凝土浇筑同时进行，冷却水禁止洒落模内。

混凝土养护非常关键，混凝土浇筑完成和浇筑过程中，已成型混凝土表面初凝即开始洒水或用湿麻袋覆盖养生，确保14天内混凝土表面保持湿润。

混凝土浇筑成型后冷却管立即用不小于WQD-7-0.75KW的水泵(以保证通水水压)通水降温，流速必须大于15升/分钟，防止水化热温度过高使混凝土开裂，冷却管不间断通水时间为14天，进出口水温温差一般宜控制在5-10℃，最高不超过40度。

冷却水尽量采用河水作流进水，流出水可直接用于混凝土表面养生。

冷却水的排放根据具体地形和天然排水系统确定，预先确定排放地点和排放措施，防止排水泛滥造成冲毁土地、农作物或其他建筑物，以及影响其他部位的施工。

另外，在混凝土降温阶段，混凝土弹性模量迅速增加，约束拉应力也随着时间增加，在某时刻如超过混凝土抗拉强度便出现贯穿性裂缝。

为此需测定浇筑后的混凝土表面和内部温差，将温差控制在25℃以内。

当温差过大时，采取内部通水降温及表面覆盖保温同时进行的“内散外蓄”保温体系，以防止混凝土出现温度裂缝。

2.9延缓温差梯度与降温梯度的措施
采用双层塑料薄模和麻袋片浇水养护及保温措施，覆盖在终凝混凝土表面，原则上维持七天湿润状态，视测温结果而定，如
七天内混凝土中心温度与大气温度温差已小于10℃，可提前撤除，如七天内仍达不到此标准，则继续湿润覆盖，但浇水养护期始终不少于14d。

为避免冷水养护混凝土时表面造成骤冷，导致混凝土表面开裂，禁止浇凉水养护，采用冷却管循环水进行表面养护以控制内外温差。

混凝土浇筑过程中或浇筑后，特别是混凝土开始处于降温阶段时如遇大雨、大风天气，须搭设遮挡棚（可采用DN48*3.5标准钢管及彩条布制作）。

同时加密测温时间间隔，让温度变化始终处于受控状态。

3温度监测及水化热控制
大体积混凝土由于水化热的作用将使混凝土温度升高，通过模板、保温材料与大气进行热交换，在混凝土内部形成不均匀、非定常温度场。

过大的温度梯度将使混凝土产生较大的温度应力，特别在混凝土浇注早期，由于混凝土强度较低，容易产生裂缝[1]。

3.1测试方法
在混凝土内部埋设温度传感器（热电偶），并用电位差计测量各传感器不同时段的电位差，换算成对应的温度，以便随时掌握混凝土内不同部位的温度情况，指导现场的养护工作。

混凝土一次浇筑完成。

在混凝土块体中共埋设4层，每层设8个温度测点，另设周边气温点2个、冷却水温点2个。

一个承
台共埋设温度测点36个,如图2所示。

图2水化热温度测点布置
3.2温度测试频率
浇筑完成后开始初读数。

前3天每隔2~4小时观测一次，之后每隔4~8小时观测一次，直至拆除模板前[2]。

3.3材料温度的控制
3.3.1降低混凝土原材料温度
通过理论计算分析得知，降低混凝土原材料的进料温度可以降低混凝土的出罐温度。

因此水泥宜采用散装，并提前静置2d 左右，可以将水泥温度控制在34℃以下，比静置前降低5~10℃。

在运料机输送砂石料前，采用铲运机将直接暴晒在太阳表面的砂石料铲放在一边，选用距表面30cm以下的砂石进料，能将石料控制在28℃以下，将砂料温度降低5~10℃。

通过计算比较，得出降低水温度是大幅降低混凝土出罐温度的一个最佳办法。