專利名稱：一種大體積無降溫管砼施工方法
技術領域：
本發明涉及建筑領域，尤其是一種大體積無降溫管砼施工方法。
背景技術：
特大橋承臺屬于大體積混凝土結構，混凝土的強度等級一般為C40，混凝土方量相當大，必須采取專門措施防止因為混凝土水化熱溫升而出現溫度裂縫，以滿足橋梁耐久性設計要求，保證大橋的長期健康安全使用。一般的方法就是采用通冷卻水管的方法進行降溫，然而這種方法由于存在如下的弊病不能很好地解決其問題(1)在大體積混凝土中埋入冷卻水管，會存在壓漿不實的問題，在水分和空氣容易滲入進去，導致產生鋼冷卻水管及鋼筋銹蝕，影響橋梁的承載能力；(2)采用冷卻水管的方案需要大量的水分供應，會給工程帶來不必要的麻煩，而且水量供應不足就喪失了該方案的作用，還會導致大體積混凝土因為溫升過高而產生裂縫；(3)采用冷卻水管通水降溫的措施，需要電力帶動水泵，如果電源難以保證，中斷通水會造成混凝土內外溫差變大，溫度應力增大，從而產生裂縫；(4)冷卻水管用量較大，不僅增大了工程成本，還造成了資源的浪費；(5)布置冷卻水管，不僅需要耗費大量的人力，且影響工期。

發明內容
大體積混凝土指體積與厚度均較大的混凝土，一般實體最小尺寸大于lm，因為體積大，水泥水化放熱集中，內部溫度上升比較快，混凝土內外溫差較大，會產生較大的拉應力，當拉應力大于相應齡期混凝土的劈裂抗拉強度時，就會產生裂縫。本發明的目的在于克服現有方式中采用通冷卻水管的方法進行降溫的不足，在此提供一種大體積無降溫管砼施工方法。本發明是這樣實現的，構造一種大體積無降溫管砼施工方法，其特征在于該方法包括
A 選用原料的準備為了使砼體早期強度高，水泥的細度應小于0. 04mm ；粉煤灰，需水量比98% ；粗骨料粗集料為5 26. 5mm連續級配碎石，其含泥量不超過1. 0%，壓碎值10% ； 細集料采用中砂，含泥量< 1%，細度模數2. 6 3. 0 ；外加劑外加劑為緩凝型高效減水劑，減水率25% ；
上述原料配合比按最大密實骨架堆積法進行配制； B 溫度控制
(1)原材料溫度控制為控制混凝土出機及入模溫度，故上述材料溫度應符合水泥 < 30°C，碎石< 23°〇，砂< 20°C的要求；
(2)溫控點布置澆筑前在承臺內部布置溫控點，以便更快捷、準確的采集承臺內部混凝土溫度數據，實現其對混凝土內部溫度檢測；
C 混凝土的施工
(1)坍落度滿足160-200mm的要求，(2)澆筑在承臺頂層鋼筋下布置布料串筒進行緩降分料作業，澆筑時每層砼從兩側同時往中間進行澆筑，考慮到混凝土的收縮和溫度應力，根據要求承臺細高為一次性澆筑；
(3)振搗每層厚度30cm混凝土使用振搗棒跟進振搗，振搗間距按50 60cm進行控制，振搗時，振搗棒應插入混凝土內，上、下層混凝土振搗時應將振搗棒插入下層混凝土內 5 10cm，每一處振搗按照快插慢拔的方式進行，振搗要求為必須振搗至該處混凝土不再下降、氣泡不再冒出、表面出現泛漿為止，振搗時移動間距不應超過75cm，為了防止漏振，所述振動棒應插入下層5cm 10cm，為了避免振動棒碰撞模板、鋼筋及其他預埋件，所述振動棒與側模應保持5 IOcm的距離，振搗時必須嚴格杜絕趕漿現象發生，防止砼面的漿液局部堆積，造成局部水化熱過高，形成局部開裂點；
D 保溫養護操作其中混凝土澆筑完之后立即用塑料薄膜覆蓋混凝土表面進行養護， 其目的在于一方面能避免塑性收縮裂縫的出現，另一方面起到保溫的作用；上層混凝土頂面待混凝土終凝后進行蓄水養護，蓄水深度20cm以上，混凝土的拆模采用滯后拆除法，即時間應在澆筑后4-5天，在拆模后涂刷養護液并及時采取保溫覆蓋，以滿足內表溫差要求。根據本發明所述的一種大體積無降溫管砼施工方法其特征在于上述原料配合比按最大密實骨架堆積法進行配制為混凝土每立方米的配合比為水泥M0-340Kg，粉煤灰:80-180 Kg，砂 735 Kg、石 1087 Kg、外加劑 3. 36 Kg。根據本發明所述的一種大體積無降溫管砼施工方法其特征在于配合比為 水泥260-320Kg，
粉煤灰100-160 Kg, 砂 7；35 Kg, 石 1087 Kg, 外加劑3. 36 Kg。根據本發明所述的一種大體積無降溫管砼施工方法其特征在于混凝土每立方米的配合比為水泥J80Kg，粉煤灰140 Kg，砂735 Kg、石1087 Kg、外加劑3. 36 Kg。根據本發明所述的大體積無降溫管砼施工方法，其特征在于在保溫養護操作步驟中，所述承臺上表面進行蓄水養護前先在混凝土的最上表面覆蓋上塑料薄膜、土工布、草墊或麻袋。根據本發明所述的大體積無降溫管砼施工方法，其特征在于采用下述方法對原材料以及對混凝土內部進行溫度檢測
(1)測量材料溫度具體為，將測溫探頭的插頭插入主機插座，按下電源開關，將測溫探頭金屬桿插入被測原材料中，插入深度不少于其長度的1/2，主機上讀取溫度數據；
(2)測量大體積混凝土溫度根據測溫點數量和深度選擇測溫線，預埋時用鋼筋等桿件作支承物，將測溫線按照縱向測溫點距離綁在支承物上，溫度傳感器與支承物之間應做隔熱處理，在澆筑混凝土時，將綁好測溫線的支承物植入混凝土中，溫度傳感器處于測溫點位置，插頭留在混凝土外面并用塑料袋罩好，避免潮濕，保持清潔，為便于操作，留在外面的導線長度應大于20cm，測溫時，按下主機電源開關，將測溫線插頭插入主機插座中，主機顯示屏上即可顯示相應測溫點的溫度。根據本發明所述的一種大體積無降溫管砼施工方法，其特征在于所述溫控點分兩層布置，第一層距承臺底部lrn，第二層距頂部lm，每層布設13個測溫點，測溫點布設完后用將測溫線數據輸出端封閉，避免受潮或碰撞等外界因素導致數據丟失或者數據不準確。根據本發明所述的一種大體積無降溫管砼施工方法，其特征在于所述溫控點分兩層布置，第一層距承臺底部lrn，第二層距頂部lm，每層布設13個測溫點，測溫點布設完后用將測溫線數據輸出端封閉，避免受潮或碰撞等外界因素導致數據丟失或者數據不準確。在本發明中對溫度控制(1)選擇中低熱水泥，摻加粉煤灰和外加劑，降低水泥用量。水泥在水化過程中將釋放大量的熱量，這是大體積混凝土內部溫升的主要熱量來源。 而大體積混凝土結構體積龐大，所用水泥總量較大，在斷面尺寸較大的情況下散熱較慢、內部熱量不斷積聚導致溫升過高。采用中低熱水泥和減少水泥用量可以有效地降低混凝土的絕熱升溫，加入粉煤灰后，后延遲溫峰出現的時間。(2)控制混凝土澆筑溫度。混凝土的內部溫度是水化熱的絕熱溫升、澆筑溫度和結構的散熱溫度等各種溫度的疊加。澆筑溫度越高，混凝土的內部溫度峰值也越高。(3)優化施工工藝。為保證結構的整體性，混凝土應連續澆筑，并在先期澆筑的混凝土初凝前完成全部澆筑工作。混凝土的澆筑方法分層澆筑厚度30cm，以有效增加散熱面積和時間，降低水化熱溫升。混凝土的收縮值和極限拉伸值，除與水泥用量、骨料品種和級配、水灰比、骨料含泥量等因素有關外，還與施工工藝和養護密切相關。(4)采取切實有效的保溫保濕措施，加強對混凝土表面的養護。為保證承臺混凝土施工質量，控制溫度裂縫的產生，根據Midas/Civil模擬計算結果在施工前制定適當的方式進行保溫養護，現場根據溫度監數據和外界溫度變化，采取相應的養護措施。當氣溫較低時，混凝土表面要及時覆蓋塑料薄膜和足夠厚度的土工布保溫材料；在承臺表面蓄水養護， 蓄水深度應在20cm以上，直至養護期結束。本發明的優點在于在配合比設計時選用放熱量低的水泥，大摻量粉煤灰礦物摻和料，摻加減縮緩凝型外加劑，有效地降低混凝土的溫升。通過現場溫度監測各層混凝土最高溫度在60°C左右，最大溫差小于25°C。粉煤灰和減縮型外加劑復摻配制的C40混凝土抗裂性能達到II級，有優良的抗裂性能；60d收縮率僅為2. 3 X ΙΟ"4,體積穩定性好。在大體積混凝土的施工中，制定相應的施工工藝能有效地預防了裂縫的產生。(1)盡量降低混凝土的最高溫升，延緩最高溫度出現的時間；(2)降低內外溫差， 使混凝土內溫度分布盡量均勻；(3)控制基礎溫差，以防止混凝土可能出現的貫穿性裂縫； (4)控制上下層溫差，以防止可能出現的層間裂縫；(5)控制表面混凝土與大氣之間的溫差；(6)控制混凝土降溫速率。根據一般承臺溫控方案和承臺無降溫管方案，對兩種方案在施工工期、安全、經濟指標及施工難易程度作如下對比表權利要求
1.一種大體積無降溫管砼施工方法，其特征在于該方法包括A 選用原料的準備為了使砼體早期強度高，水泥的細度應小于0. 04mm ；粉煤灰，需水量比98% ；粗骨料粗集料為5 26. 5mm連續級配碎石，其含泥量不超過1. 0%，壓碎值10% ； 細集料采用中砂，含泥量< 1%，細度模數2. 6 3. 0 ；外加劑外加劑為緩凝型高效減水劑，減水率25% ；上述原料配合比按最大密實骨架堆積法進行配制；B 溫度控制(1)原材料溫度控制為控制混凝土出機及入模溫度，故上述材料溫度應符合水泥 < 30°C，碎石< 23°〇，砂< 20°C的要求；(2)溫控點布置澆筑前在承臺內部布置溫控點，以便更快捷、準確的采集承臺內部混凝土溫度數據，實現其對混凝土內部溫度檢測；C 混凝土的施工(1)坍落度滿足160-200mm的要求，(2)澆筑在承臺頂層鋼筋下布置布料串筒進行緩降分料作業，澆筑時每層砼從兩側同時往中間進行澆筑，考慮到混凝土的收縮和溫度應力，根據要求承臺細高為一次性澆筑；(3)振搗每層厚度30cm混凝土使用振搗棒跟進振搗，振搗間距按50 60cm進行控制，振搗時，振搗棒應插入混凝土內，上、下層混凝土振搗時應將振搗棒插入下層混凝土內 5 10cm，每一處振搗按照快插慢拔的方式進行，振搗要求為必須振搗至該處混凝土不再下降、氣泡不再冒出、表面出現泛漿為止，振搗時移動間距不應超過75cm，為了防止漏振，所述振動棒應插入下層5cm 10cm，為了避免振動棒碰撞模板、鋼筋及其他預埋件，所述振動棒與側模應保持5 IOcm的距離，振搗時必須嚴格杜絕趕漿現象發生，防止砼面的漿液局部堆積，造成局部水化熱過高，形成局部開裂點；D 保溫養護操作其中混凝土澆筑完之后立即用塑料薄膜覆蓋混凝土表面進行養護， 其目的在于一方面能避免塑性收縮裂縫的出現，另一方面起到保溫的作用；上層混凝土頂面待混凝土終凝后進行蓄水養護，蓄水深度20cm以上，混凝土的拆模采用滯后拆除法，即時間應在澆筑后4-5天，在拆模后涂刷養護液并及時采取保溫覆蓋，以滿足內表溫差要求。
2.根據權利要求1所述的一種大體積無降溫管砼施工方法其特征在于上述原料配合比按最大密實骨架堆積法進行配制為混凝土每立方米的配合比為水泥M0-340Kg，粉煤灰:80-180 Kg，砂 735 Kg、石 1087 Kg、外加劑 3. 36 Kg。
3.根據權利要求2所述的一種大體積無降溫管砼施工方法其特征在于配合比為水泥260-320Kg，粉煤灰100-160 Kg,砂 7；35 Kg,石 1087 Kg,外加劑3. 36 Kg。
4.根據權利要求3所述的一種大體積無降溫管砼施工方法其特征在于混凝土每立方米的配合比為水泥J80Kg，粉煤灰140 Kg，砂735 Kg、石1087 Kg、外加劑3. 36 Kg。
5.根據權利要求1所述的大體積無降溫管砼施工方法，其特征在于在保溫養護操作步驟中，所述承臺上表面進行蓄水養護前先在混凝土的最上表面覆蓋上塑料薄膜、土工布、草墊或麻袋。
6.根據權利要求1所述的大體積無降溫管砼施工方法，其特征在于采用下述方法對原材料以及對混凝土內部進行溫度檢測(1)測量材料溫度具體為，將測溫探頭的插頭插入主機插座，按下電源開關，將測溫探頭金屬桿插入被測原材料中，插入深度不少于其長度的1/2，主機上讀取溫度數據；(2)測量大體積混凝土溫度根據測溫點數量和深度選擇測溫線，預埋時用鋼筋等桿件作支承物，將測溫線按照縱向測溫點距離綁在支承物上，溫度傳感器與支承物之間應做隔熱處理，在澆筑混凝土時，將綁好測溫線的支承物植入混凝土中，溫度傳感器處于測溫點位置，插頭留在混凝土外面并用塑料袋罩好，避免潮濕，保持清潔，為便于操作，留在外面的導線長度應大于20cm，測溫時，按下主機電源開關，將測溫線插頭插入主機插座中，主機顯示屏上即可顯示相應測溫點的溫度。
7.根據權利要求1所述的一種大體積無降溫管砼施工方法，其特征在于所述溫控點分兩層布置，第一層距承臺底部lm，第二層距頂部lm，每層布設13個測溫點，測溫點布設完后用將測溫線數據輸出端封閉，避免受潮或碰撞等外界因素導致數據丟失或者數據不準確。
全文摘要
本發明公開了一種大體積無降溫管砼施工方法，其特征在于包括A配合比及原材料的準備；B溫度控制；C混凝土的施工；D保溫養護操作。配合比設計時選用放熱量低的水泥，大摻量粉煤灰礦物摻和料，摻加減縮緩凝型外加劑，有效地降低混凝土的溫升。通過現場溫度監測各層混凝土最高溫度在60℃左右，最大溫差小于25℃。粉煤灰和減縮型外加劑復摻配制的C40混凝土抗裂性能達到Ⅱ級，有優良的抗裂性能；60d收縮率僅為2.3×10-4，體積穩定性好。在大體積混凝土的施工中，制定相應的施工工藝能有效地預防了裂縫的產生。
文檔編號G01K13/10GK102296819SQ20111016051
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月15日 優先權日2011年6月15日
發明者丁慶軍, 冉光永, 劉小波, 向東, 周密, 張衛紅, 張容, 李青培, 汪捍東, 王芳, 董武斌, 裴賓嘉 申請人:四川路橋建設股份有限公司