C30承台大体积混凝土施工温度控制
2017-04-24
（江苏宏鑫路桥建设有限公司 江苏 昆山 215300）
C30承台大体积混凝土施工温度控制
王鼓林
（江苏宏鑫路桥建设有限公司 江苏 昆山 215300）
本文结合四川雅泸高速公路C4合同段腊八斤特大桥、黑石沟特大桥承台施工过程，经过试验配制的C30大体积承台混凝土采用掺粉煤灰的办法来改变传统做法即取消混凝土内部的冷凝水管，通过连续观测混凝土内外温度，控制混凝土内外温差，最终成功运用于本工程。
承台；大体积；混凝土；温度控制
1 工程背景
本文依托雅泸高速公路腊八斤特大桥、黑石沟特大桥工程,本工程两座特大桥主墩承台断面尺寸为24.0×20.5×5m及24.0×20.5×5.5m（腊八斤特大桥10#墩）两种，采用C30混凝土，均为大体积混凝土。
2 混凝土配合比设计
2.1配合比设计
根据实际工程中所用原材料，考虑到大体积混凝土水化热较高，采用大掺量粉煤灰替代水泥降低水化热，选定砂率，改变粉煤灰掺量，为参考对象，提高外加剂掺量保证混凝土强度，配合比设计如下表1所示：
表1 C30大体积混凝土配合比（kg/m3）
2.3混凝土工作性能及力学性能
按GB/T50080-2002标准及GB/T50081-2002进行上述表中各组C30混凝土的工作性及力学性能试验，结果如表2所示。
表1 各组C30混凝土的物理力学性能
C30强度等级承台大体积混凝土的初始坍落度和初始扩展度如下图所示：
（b）大体积混凝土C30初始扩展度
3 大体积承台施工工艺
3.1 主墩承台混凝土均为大体积混凝土，除腊八斤特大桥10#墩混凝土为2706m3，其余均为2460m3。每个承台均分两次浇注完成，由于钢管底座预埋件Q3位置距承台顶面为3米，第一次混凝土均浇注到Q3构件水平面，便于钢管预埋件安置后浇注第二层混凝土，因此第一次浇注为2米（腊八斤特大桥10#墩为2.5米），第二层高度均为3米。
3.2 混凝土采用拌和站集中拌和，其生产能力为60m3/h，最高可使用8台6 m3的混凝土罐车运输，浇注时，用软管将混凝土送至待浇点。混凝土浇注分层进行，按顺序浇注，每层厚度控制在30cm左右。在同一层面中分条浇注，浇注从一侧按顺序浇注到另一侧，每条由专人负责振捣，直至整个层面浇注完成。
3.3 为了验证比较，黑石沟3#墩承台布置冷却水管，腊八斤特大桥10#墩承台取消冷却水管，采用上述配合比混凝土浇筑。
3.4 测温
(1) 对温度控制标准
结合施工设计及相关施工技术规范，为保证承台混凝土在施工期内不出现温度裂缝，采取如下温控标准：
1、砼在浇筑温度基础上的最大水化热温升不超过35℃；
2、砼内表温差不超过25℃；
3、砼降温速率不超过2.0℃/d；
(2)承台C30强度等级大体积混凝土水化热温升的估算
放热系数：草袋保温（保温时间2个月）时β=3.2W/m2·℃，其它时间β =14W/m2·℃；
导温系数：0.07 m2/d；
线膨胀系数：8.9×10-6/℃；
混凝土重度：2400kg/m3；
以承台C30大体积混凝土配合比S13为例：1立方混凝土水泥用量为260 kg，代入公式4.1可得混凝土的绝热稳升为35℃。控制混凝土的浇注温度在30℃以内，考虑到散热，承台大体积混凝土的内部最高温度＜65℃。
(3)黑石沟特大桥3#墩承台混凝土施工温度测量记录
(4)腊八斤特大桥10#墩承台混凝土施工温度测量记录
(5)通过上述2个承台测温记录表，可看出取消冷却水管与加冷却水管的效果基本一样，最终该二座承台均未出现裂缝，混凝土强度均能满足设计要求。
(6)混凝土出站至现场正式浇筑全过程的温度宜控制在30℃以内。如因天气等原因不能满足时，可避开白天高温时段进行浇筑，不可避免时可以采取黑色遮阳网等措施。同时注重原材料包括水泥、碎石及砂的表观温度控制。养护一般采取塑料薄膜或者湿麻袋覆盖混凝土表面。
4、经济比较
表5 经济比较对比表
经上表分析，取消冷却水管可节省费用7元/ m3，按一座承台共2406 m3计算，可节省16842元，经济效益是很可观的。而且节省了制作、安装冷却水管的时间，大大加快施工进度。
5、结论
由于采取了充足的技术准备与合理的施工方法,腊八斤特大桥、黑石沟特大桥主墩承台混凝土外观质量良好。应该来说本项目大体积混凝土工程取消冷却水管，优化配合比（比如加入外掺剂及粉煤灰）可以达到降低混凝土水化热的目的，可供类似项目参考。
TU75
B
1007-6344（2017）04-0278-02
