专利名称：一种大体积无降温管砼施工方法
技术领域：
本发明涉及建筑领域，尤其是一种大体积无降温管砼施工方法。
背景技术：
特大桥承台属于大体积混凝土结构，混凝土的强度等级一般为C40，混凝土方量相当大，必须采取专门措施防止因为混凝土水化热温升而出现温度裂缝，以满足桥梁耐久性设计要求，保证大桥的长期健康安全使用。一般的方法就是采用通冷却水管的方法进行降温，然而这种方法由于存在如下的弊病不能很好地解决其问题(1)在大体积混凝土中埋入冷却水管，会存在压浆不实的问题，在水分和空气容易渗入进去，导致产生钢冷却水管及钢筋锈蚀，影响桥梁的承载能力；(2)采用冷却水管的方案需要大量的水分供应，会给工程带来不必要的麻烦，而且水量供应不足就丧失了该方案的作用，还会导致大体积混凝土因为温升过高而产生裂缝；(3)采用冷却水管通水降温的措施，需要电力带动水泵，如果电源难以保证，中断通水会造成混凝土内外温差变大，温度应力增大，从而产生裂缝；(4)冷却水管用量较大，不仅增大了工程成本，还造成了资源的浪费；(5)布置冷却水管，不仅需要耗费大量的人力，且影响工期。
发明内容
大体积混凝土指体积与厚度均较大的混凝土，一般实体最小尺寸大于lm，因为体积大，水泥水化放热集中，内部温度上升比较快，混凝土内外温差较大，会产生较大的拉应力，当拉应力大于相应龄期混凝土的劈裂抗拉强度时，就会产生裂缝。本发明的目的在于克服现有方式中采用通冷却水管的方法进行降温的不足，在此提供一种大体积无降温管砼施工方法。本发明是这样实现的，构造一种大体积无降温管砼施工方法，其特征在于该方法包括
A 选用原料的准备为了使砼体早期强度高，水泥的细度应小于0. 04mm ；粉煤灰，需水量比98% ；粗骨料粗集料为5 26. 5mm连续级配碎石，其含泥量不超过1. 0%，压碎值10% ； 细集料采用中砂，含泥量< 1%，细度模数2. 6 3. 0 ；外加剂外加剂为缓凝型高效减水剂，减水率25% ；
上述原料配合比按最大密实骨架堆积法进行配制； B 温度控制
(1)原材料温度控制为控制混凝土出机及入模温度，故上述材料温度应符合水泥 < 30°C，碎石< 23°〇，砂< 20°C的要求；
(2)温控点布置浇筑前在承台内部布置温控点，以便更快捷、准确的采集承台内部混凝土温度数据，实现其对混凝土内部温度检测；
C 混凝土的施工
(1)坍落度满足160-200mm的要求，(2)浇筑在承台顶层钢筋下布置布料串筒进行缓降分料作业，浇筑时每层砼从两侧同时往中间进行浇筑，考虑到混凝土的收缩和温度应力，根据要求承台細高为一次性浇筑；
(3)振捣每层厚度30cm混凝土使用振捣棒跟进振捣，振捣间距按50 60cm进行控制，振捣时，振捣棒应插入混凝土内，上、下层混凝土振捣时应将振捣棒插入下层混凝土内 5 10cm，每一处振捣按照快插慢拔的方式进行，振捣要求为必须振捣至该处混凝土不再下降、气泡不再冒出、表面出现泛浆为止，振捣时移动间距不应超过75cm，为了防止漏振，所述振动棒应插入下层5cm 10cm，为了避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件，所述振动棒与侧模应保持5 IOcm的距离，振捣时必须严格杜绝赶浆现象发生，防止砼面的浆液局部堆积，造成局部水化热过高，形成局部开裂点；
D 保温养护操作其中混凝土浇筑完之后立即用塑料薄膜覆盖混凝土表面进行养护， 其目的在于一方面能避免塑性收缩裂缝的出现，另一方面起到保温的作用；上层混凝土顶面待混凝土终凝后进行蓄水养护，蓄水深度20cm以上，混凝土的拆模采用滞后拆除法，即时间应在浇筑后4-5天，在拆模后涂刷养护液并及时采取保温覆盖，以满足内表温差要求。根据本发明所述的一种大体积无降温管砼施工方法其特征在于上述原料配合比按最大密实骨架堆积法进行配制为混凝土每立方米的配合比为水泥M0-340Kg，粉煤灰:80-180 Kg，砂 735 Kg、石 1087 Kg、外加剂 3. 36 Kg。根据本发明所述的一种大体积无降温管砼施工方法其特征在于配合比为 水泥260-320Kg，
粉煤灰100-160 Kg, 砂 7；35 Kg, 石 1087 Kg, 外加剂3. 36 Kg。根据本发明所述的一种大体积无降温管砼施工方法其特征在于混凝土每立方米的配合比为水泥J80Kg，粉煤灰140 Kg，砂735 Kg、石1087 Kg、外加剂3. 36 Kg。根据本发明所述的大体积无降温管砼施工方法，其特征在于在保温养护操作步骤中，所述承台上表面进行蓄水养护前先在混凝土的最上表面覆盖上塑料薄膜、土工布、草垫或麻袋。根据本发明所述的大体积无降温管砼施工方法，其特征在于采用下述方法对原材料以及对混凝土内部进行温度检测
(1)测量材料温度具体为，将测温探头的插头插入主机插座，按下电源开关，将测温探头金属杆插入被测原材料中，插入深度不少于其长度的1/2，主机上读取温度数据；
(2)测量大体积混凝土温度根据测温点数量和深度选择测温线，预埋时用钢筋等杆件作支承物，将测温线按照纵向测温点距离绑在支承物上，温度传感器与支承物之间应做隔热处理，在浇筑混凝土时，将绑好测温线的支承物植入混凝土中，温度传感器处于测温点位置，插头留在混凝土外面并用塑料袋罩好，避免潮湿，保持清洁，为便于操作，留在外面的导线长度应大于20cm，测温时，按下主机电源开关，将测温线插头插入主机插座中，主机显示屏上即可显示相应测温点的温度。根据本发明所述的一种大体积无降温管砼施工方法，其特征在于所述温控点分两层布置，第一层距承台底部lrn，第二层距顶部lm，每层布设13个测温点，测温点布设完后用将测温线数据输出端封闭，避免受潮或碰撞等外界因素导致数据丢失或者数据不准确。根据本发明所述的一种大体积无降温管砼施工方法，其特征在于所述温控点分两层布置，第一层距承台底部lrn，第二层距顶部lm，每层布设13个测温点，测温点布设完后用将测温线数据输出端封闭，避免受潮或碰撞等外界因素导致数据丢失或者数据不准确。在本发明中对温度控制(1)选择中低热水泥，掺加粉煤灰和外加剂，降低水泥用量。水泥在水化过程中将释放大量的热量，这是大体积混凝土内部温升的主要热量来源。 而大体积混凝土结构体积庞大，所用水泥总量较大，在断面尺寸较大的情况下散热较慢、内部热量不断积聚导致温升过高。采用中低热水泥和减少水泥用量可以有效地降低混凝土的绝热升温，加入粉煤灰后，后延迟温峰出现的时间。(2)控制混凝土浇筑温度。混凝土的内部温度是水化热的绝热温升、浇筑温度和结构的散热温度等各种温度的叠加。浇筑温度越高，混凝土的内部温度峰值也越高。(3)优化施工工艺。为保证结构的整体性，混凝土应连续浇筑，并在先期浇筑的混凝土初凝前完成全部浇筑工作。混凝土的浇筑方法分层浇筑厚度30cm，以有效增加散热面积和时间，降低水化热温升。混凝土的收缩值和极限拉伸值，除与水泥用量、骨料品种和级配、水灰比、骨料含泥量等因素有关外，还与施工工艺和养护密切相关。(4)采取切实有效的保温保湿措施，加强对混凝土表面的养护。为保证承台混凝土施工质量，控制温度裂缝的产生，根据Midas/Civil模拟计算结果在施工前制定适当的方式进行保温养护，现场根据温度监数据和外界温度变化，采取相应的养护措施。当气温较低时，混凝土表面要及时覆盖塑料薄膜和足够厚度的土工布保温材料；在承台表面蓄水养护， 蓄水深度应在20cm以上，直至养护期结束。本发明的优点在于在配合比设计时选用放热量低的水泥，大掺量粉煤灰矿物掺和料，掺加减缩缓凝型外加剂，有效地降低混凝土的温升。通过现场温度监测各层混凝土最高温度在60°C左右，最大温差小于25°C。粉煤灰和减缩型外加剂复掺配制的C40混凝土抗裂性能达到II级，有优良的抗裂性能；60d收缩率仅为2. 3 X ΙΟ"4,体积稳定性好。在大体积混凝土的施工中，制定相应的施工工艺能有效地预防了裂缝的产生。(1)尽量降低混凝土的最高温升，延缓最高温度出现的时间；(2)降低内外温差， 使混凝土内温度分布尽量均勻；(3)控制基础温差，以防止混凝土可能出现的贯穿性裂缝； (4)控制上下层温差，以防止可能出现的层间裂缝；(5)控制表面混凝土与大气之间的温差；(6)控制混凝土降温速率。根据一般承台温控方案和承台无降温管方案，对两种方案在施工工期、安全、经济指标及施工难易程度作如下对比表权利要求
1.一种大体积无降温管砼施工方法，其特征在于该方法包括A 选用原料的准备为了使砼体早期强度高，水泥的细度应小于0. 04mm ；粉煤灰，需水量比98% ；粗骨料粗集料为5 26. 5mm连续级配碎石，其含泥量不超过1. 0%，压碎值10% ； 细集料采用中砂，含泥量< 1%，细度模数2. 6 3. 0 ；外加剂外加剂为缓凝型高效减水剂，减水率25% ；上述原料配合比按最大密实骨架堆积法进行配制；B 温度控制(1)原材料温度控制为控制混凝土出机及入模温度，故上述材料温度应符合水泥 < 30°C，碎石< 23°〇，砂< 20°C的要求；(2)温控点布置浇筑前在承台内部布置温控点，以便更快捷、准确的采集承台内部混凝土温度数据，实现其对混凝土内部温度检测；C 混凝土的施工(1)坍落度满足160-200mm的要求，(2)浇筑在承台顶层钢筋下布置布料串筒进行缓降分料作业，浇筑时每层砼从两侧同时往中间进行浇筑，考虑到混凝土的收缩和温度应力，根据要求承台細高为一次性浇筑；(3)振捣每层厚度30cm混凝土使用振捣棒跟进振捣，振捣间距按50 60cm进行控制，振捣时，振捣棒应插入混凝土内，上、下层混凝土振捣时应将振捣棒插入下层混凝土内 5 10cm，每一处振捣按照快插慢拔的方式进行，振捣要求为必须振捣至该处混凝土不再下降、气泡不再冒出、表面出现泛浆为止，振捣时移动间距不应超过75cm，为了防止漏振，所述振动棒应插入下层5cm 10cm，为了避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件，所述振动棒与侧模应保持5 IOcm的距离，振捣时必须严格杜绝赶浆现象发生，防止砼面的浆液局部堆积，造成局部水化热过高，形成局部开裂点；D 保温养护操作其中混凝土浇筑完之后立即用塑料薄膜覆盖混凝土表面进行养护， 其目的在于一方面能避免塑性收缩裂缝的出现，另一方面起到保温的作用；上层混凝土顶面待混凝土终凝后进行蓄水养护，蓄水深度20cm以上，混凝土的拆模采用滞后拆除法，即时间应在浇筑后4-5天，在拆模后涂刷养护液并及时采取保温覆盖，以满足内表温差要求。
2.根据权利要求1所述的一种大体积无降温管砼施工方法其特征在于上述原料配合比按最大密实骨架堆积法进行配制为混凝土每立方米的配合比为水泥M0-340Kg，粉煤灰:80-180 Kg，砂 735 Kg、石 1087 Kg、外加剂 3. 36 Kg。
3.根据权利要求2所述的一种大体积无降温管砼施工方法其特征在于配合比为水泥260-320Kg，粉煤灰100-160 Kg,砂 7；35 Kg,石 1087 Kg,外加剂3. 36 Kg。
4.根据权利要求3所述的一种大体积无降温管砼施工方法其特征在于混凝土每立方米的配合比为水泥J80Kg，粉煤灰140 Kg，砂735 Kg、石1087 Kg、外加剂3. 36 Kg。
5.根据权利要求1所述的大体积无降温管砼施工方法，其特征在于在保温养护操作步骤中，所述承台上表面进行蓄水养护前先在混凝土的最上表面覆盖上塑料薄膜、土工布、草垫或麻袋。
6.根据权利要求1所述的大体积无降温管砼施工方法，其特征在于采用下述方法对原材料以及对混凝土内部进行温度检测(1)测量材料温度具体为，将测温探头的插头插入主机插座，按下电源开关，将测温探头金属杆插入被测原材料中，插入深度不少于其长度的1/2，主机上读取温度数据；(2)测量大体积混凝土温度根据测温点数量和深度选择测温线，预埋时用钢筋等杆件作支承物，将测温线按照纵向测温点距离绑在支承物上，温度传感器与支承物之间应做隔热处理，在浇筑混凝土时，将绑好测温线的支承物植入混凝土中，温度传感器处于测温点位置，插头留在混凝土外面并用塑料袋罩好，避免潮湿，保持清洁，为便于操作，留在外面的导线长度应大于20cm，测温时，按下主机电源开关，将测温线插头插入主机插座中，主机显示屏上即可显示相应测温点的温度。
7.根据权利要求1所述的一种大体积无降温管砼施工方法，其特征在于所述温控点分两层布置，第一层距承台底部lm，第二层距顶部lm，每层布设13个测温点，测温点布设完后用将测温线数据输出端封闭，避免受潮或碰撞等外界因素导致数据丢失或者数据不准确。
全文摘要
本发明公开了一种大体积无降温管砼施工方法，其特征在于包括A配合比及原材料的准备；B温度控制；C混凝土的施工；D保温养护操作。配合比设计时选用放热量低的水泥，大掺量粉煤灰矿物掺和料，掺加减缩缓凝型外加剂，有效地降低混凝土的温升。通过现场温度监测各层混凝土最高温度在60℃左右，最大温差小于25℃。粉煤灰和减缩型外加剂复掺配制的C40混凝土抗裂性能达到Ⅱ级，有优良的抗裂性能；60d收缩率仅为2.3×10-4，体积稳定性好。在大体积混凝土的施工中，制定相应的施工工艺能有效地预防了裂缝的产生。
文档编号G01K13/10GK102296819SQ20111016051
公开日2011年12月28日 申请日期2011年6月15日 优先权日2011年6月15日
发明者丁庆军, 冉光永, 刘小波, 向东, 周密, 张卫红, 张容, 李青培, 汪捍东, 王芳, 董武斌, 裴宾嘉 申请人:四川路桥建设股份有限公司