葫芦河大桥承台大体积混凝土温度监控分析

水泥与混凝土　广东建材２０１０年第４期　葫芦河大桥承台大体积混凝土　温度监控分析　黄斌　邹凌ｚ吴浪３　（１中铁二十四局集团江苏工程有限公司）　（２南昌市政工程管理处沥青工程公司）　（３华东交通大学理工学院）　

摘　要：本文系统介绍了葫芦河人桥承台大体积混凝士温控方案和监测分析结果。通过选用中低热　水泥，掺入大量矿粉和粉煤灰，降低水泥水化热，设置冷却循环水管，严格控温保温养护措施，对　施工过程进行实时温度ｌ旖测，实现了大体积混凝上温度控制的信息化施工，为混凝土保温保湿养护　提供依据。　关键词：承台大体积混凝土；温度裂缝；温度控制；监测　

１前言　目前大体积混凝土温控措施主要是以掺粉煤灰来　降低水泥水化热，降低入模温度，实施温度监控，加以合　理养护。王宇平在巴东长江大桥承台中通过掺粉煤灰和　减水剂来减少水泥用量［１］；陈水牛在杭州湾跨海大桥承　台施工中采取了混凝土配合比优化　ｚ］；贺茂生在苏通大　桥承台施工中采取合理分层、双掺技术、内散外蓄、温度　监测等措施［３］；同时掺大量矿粉和粉煤灰应用于大体积　混凝土也是当前的研究热点，唐明研究发现，大体积　粉煤灰混凝土各龄期的实际强度远远高于同种配合比　的标准养护强度阻］。研究表明，通过原材料的选择、施　工工艺的改进等措施，能够降低大体积混凝士温度峰　值，但大体积混凝土温度控制是一项系统工程，需要全　方位，多角度考虑。本文以葫芦河大桥桥墩承台混凝土　浇注施工为背景，给出其大体积混凝土温控方案设计和　监测分析结果。为防止承台混凝士温度裂缝的产生提供　有力的保证。葫芦河大桥全长１４６８ｍ，主桥为９０＋３×　１６０＋９０米预应力混凝土连续刚构，桥墩为薄壁空心墩，　墩高分别为１３８ｍ、１３０ｍ、８０ｍ和５８ｍ。大桥效果图如图１　所示。　一４４　图１葫芦河大桥效果图　２温控方案设计　２．１原材料选择和混凝土配合比设计　水泥：江西水泥厂海螺牌Ｐ０３２．５Ｒ水泥；粉煤灰广　州电厂ＩＩ级灰；膨胀剂：安徽淮南矿物局大通速凝剂厂　生产的ＵＥＡ膨胀剂，限制膨胀率３×１０　；矿粉：广东番　禺矿粉厂，比表面积５００ｍ　／ｋｇ；砂：中砂，细度模数　２．６～２．８；石子：５￣２５ｍｍ连续级配碎石；减水剂：江门　ｗＩ｛高效减水剂。水泥、粉煤灰及矿粉的化学成分见表１。　表１水泥、粉煤灰及矿粉的化学成分（％）　材料ｌ　ＳｉＯ　ＣａＯ　Ｆｅ２０３　ｋｌ　２０３　ＭｇＯ　ＳＯ３　烧失量　水泥ｌ　２２．４７　５８．６Ｏ　５．Ｏ３　４．７８　３．２２　２．０８　２．４４　粉煤灰ｌ　４６．３３　３．１７　５．２８　３２．５３　２．８３　Ｏ．４０　３．８５　矿粉ｌ　３５．７４　３４．８８　１．２５　ｉ４．３７　ｌ０．０７　３．８４　本工程采用的泵送混凝土应具有良好的和易性和　粘聚性，不离析、不泌水。初始坍落度宜控制在１８ｃｍ以　上，初凝时间为２０±２ｈ。为满足以上施工要求，确保施　工质量，对承台大体积混凝土配合比进行大量试验，按　材料实际情况，优选出配合比如表２所示。　表２　Ｃ３０大体积混凝土配合比　各组分用鼍（ｋｇ／ｍ。）　２８ｄ抗　编号　压强度　水　水泥　粉煤灰　矿粉　砂子　石子　减水剂　（ＭＰａ）　

１　１８０　２２０　１１Ｏ　１２Ｏ　７０８　１０６２　８．１　３９．１　２　１８０　１６Ｏ　１５０　ｌ４０　７０８　ｌ０６２　８．１　３７．８　

２．２埋设冷却水管控制要求　除了对水泥水化热控制外，在浇筑过程中，预埋　广东建材２０１０年第４期　水泥与混凝土　表３承台混凝土温度监测　内　最局温度　温峰持续时间　最高温度出现时间　断面平均最高温度　断面最大内表温差　入仓温度　浇筑温度　层数　／℃　ｆｔ℃　ｃ　／ｈ　／ｈ　ｃ　／￣Ｃ　

１　５６．３　２　３３　５５．３　２０．８　２０～２４　１７～２１　２　４２．５　２　３２　３９．８　ｌ８．６　ｌ５～２２　ｌ２～２０　３　５７．４　４　３４　５６．９　２３．４　２Ｏ～２５　８～２２　

冷却水管，通入循环水将内部热量带出，实现人工导　热。　（１）根据混凝土内部温度分布特征，承台第１至第３　层在厚度方向共布设６层冷却水管。　（２）冷却水管采用中４２．３×３．２５ｍｍ的输水黑铁管，　水管水平间距１ｍ，水管通水前进行压水试验，防止管道　漏水、阻水。冷却水管进出水口集中布设，统一管理。　（３）严格控制进水温度，在保证冷却水管进水温度　与混凝土内部最高温差不超过２５℃条件下，尽量使进　口水温最低。　（４）为保证初期降温效果，优化冷却水管的管路布　置，合理选择水泵，保证正常工作。　２．３大体积混凝－＋－￣３保温保湿养护　充分养护是保证大体积混凝土不开裂的必要条件。　在浇筑完后，及早进行养护，以保持经常湿润为原则。　混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条　件，一方面使混凝土免受不利温、湿度变化的侵袭，防止　有害的冷缩和干缩；另一方面使水泥水化作用顺利进　行，以期达到设计强度和抗裂能力［５３。本工程通过１５ｄ　严格控温保温养护和温度监控措施，对混凝土进行保　温、保湿，减少温度应力和体积收缩，有效降低混凝土的　温升值，且大大缩短养护周期。　３施工现场温控监测　３．１监测内容及基本要求　在监测混凝土实际温度变化的同时，还对气温、冷　却水管进出口水温、混凝土出机温度、入仓温度、浇筑温　度等进行测温记录，密切监视温差波动，指导养护工作，　并控制冷却水流量和流向。监测在浇筑后立即进行，连　续不断。混凝土温度监测，要求在升温阶段每２ｈ巡同监　测各点温度一次。到峰值后每２ｈ监测一次，持续５ｄ。随　着混凝土温差变化减少，逐渐延长监测间隔时问，直到　变化稳定。　３．２温控标准　针对葫芦河大桥承台大体积混凝土自身体积大、钢　筋密、混凝土用量多、结构厚实、工程条件复杂等特点，　制定如下温控标准：　（１）在浇筑温度基础上的最人水化热温升不超过　２５℃：　（２）混凝土中心温度与表面温度之差，以及表面温度　与环境温度之差，均应小于２０￣Ｃ，当结构混凝土具有足　够的抗裂能力时，允许不大于３Ｏ℃：　（３）混凝土降温速率不超过２０℃／ｄ。　３．３测点布置　

根据承台结构对称特点，布置在１／４范围，并沿水　平方向布置，测温点的布置应考虑大体积混凝土浇筑时　间不一致，应在各区域均匀布置，核心区、中心区为重　点。　３．４检测所用仪器　使用ＰＮ节温度传感器，温度检测仪采用ＰＮ一４Ｃ型　数字多路自动巡回检测控制仪，温度传感器主要技术　性能：　（１）测温范围－５０℃～１５０℃：　（２）工作误差±０．５℃：　（３）分辨率０．１℃；　（４）平均灵敏度一２．１ｍＶ／℃。　

４温度监测结果及分析　根据所测温度，汇总混凝土温度情况如表３所示。　由表３可知，混凝土温度都有急剧升温和缓慢降温　的过程，直到达到稳定阶段。浇捣结束后，在中心部位形　成高温区，升温一般只有２～３ｄ，达到峰值后，高温持续　时间较短，一般约２～８ｈ。升温速度明显快于降温速度，　升温速度会随着厚度加大而逐渐减缓。上游承台第ｌ层　至第３层各层断面平均最高温度为３９．８～５６．９￣Ｃ。根　据温升曲线，浇筑层温升大部分都在１５￣２５￣Ｃ。温升数　值大小的影响因素有：　（１）外界温度，施工期环境温度对最高温升的影响很　大，主要是浇筑后３ｄ内外界气温影响，气温越高温升越　大；　（２）７ａ凝士浇筑温度，浇筑温度愈高温升愈大：　（３）混凝土分层厚度，分层愈厚温升愈高：　

——４５——　水泥与混凝土　广东建材２０１０年第４期　粉煤灰对混凝土抗压强度　及氯离子扩散系数的影响　陆晗王卫仑　（深圳大学土木工程学院）　

摘　要：研究了粉煤灰混凝上抗　强度和氯离了扩敞系数及其发展规律。结果表明，粉煤灰混凝士　的后期强度增ｌ＝乏＝率人，同时粉煤灰的掺入能人幅度降低混凝土后期的氯离子扩散系数。认为在实际工　程中，以５６天或９０天的抗　强度及氯离子扩散系数为控制指标更为合理。　关键词：粉煤灰；混凝土；氯离子扩散系数；ＲＣＭ法　

１引言　混凝土结构因耐久性不足导致巨大的经济损失，成　为全球性问题口　］。钢筋锈蚀破坏是导致钏筋混凝：　结　构耐久性不足的　要原因，氯离子侵蚀又是造成钢筋锈　蚀破坏的丰要因素∞　。氯离子可以两种方式进入混凝土　中，～一种是作为混凝上拌和物的组分掺入混凝十【１］，另　一种是由外界环境渗入混凝土巾。对掺入的氯离子可以　通过严格的材料质量控制来予以避免，故对氯离子侵蚀　的防治主要着眼于渗入的氯离子。　氯离子对钢筋混凝土结构的危害与混凝ｔ　的渗透　性密切相关，氯离子需通过混凝十保护层渗入混凝十内　部并在钢筋表面积累达到临界浓度后，破坏钢筋的钝化　膜，从而导致钢筋发生锈蚀。提高混凝二【：的抗渗性是提　高混凝土抗氯离子侵蚀性能的最基本方法。在混凝土巾　掺加适当的矿物掺合料能提高混凝土的密实性，有效提　

高混凝土的耐久性。粉煤灰是目前最为常用的矿物掺合　料。　本文采用ＲＣＭ法研究粉煤灰混凝土中氯离子扩散　系数及其发展规律，探讨粉煤灰掺量对混凝土抗压强度　及抗氯离子渗透性能的影响。　

２试验原材料　水泥为海星小野田Ｐ０４２．５，其物理性能见表ｌ；粉　煤灰采用妈湾电厂ＩＩ级粉煤灰；外加剂为深圳五山建材　实业公司生产的Ｎ型高效减水剂；细集料为河砂，细度　模数为２．９，ＩＩ区中砂，表观密度为２．６３ｇ／ｃｍ３，含泥量　为１．１％，泥块含量为０．４％；粗集料为花岗岩，最大粒径　表ｉ水泥主要物理性能指标　芝用水量　凝结时问（ｈ）　抗压强度（ＭＰａ）　抗折强度（ＭＰａ）　）　初凝　终凝　３ｄ　２８ｄ　３ｄ　２８ｄ　

．２　２．２２　３．０３　２８．７　６１．３　６．７　９．７　

（４）测点的位置，距混凝ｆ：浇筑层中心点越近温升数　值越高。　

５结论　（１）采用中低热低碱水泥，连续级配、空隙率小的　子，采用缓凝型外加剂，火掺量矿粉和粉煤灰，水泥用量　低且采用９０ｄ强度，从而有效降低水泥水化热。　（２）施工中采用混凝土分层浇筑和较低的混凝土入　模温度，控制了温升，延长了混凝土温升峰值出现的时　问。　（３）采用１５ｄ严格控温保温养护和温度【　控措施等，　并待混凝士终凝后采用了蓄水和塑料薄膜养护遇到气　温急剧下降进一步加强了表面保温，使裂缝控制效果明　

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显。●　【参考文献】　［１］王宇平，董样牛，郝白龙等．巴东长江大桥５号承台控制裂缝　的措施［Ｊ］．公路交通技术，２００４，（５）：９４　９５。　［２］陈水生，陈芮韬，何　城．杭州湾跨海大桥北航道桥斜拉桥承　台混凝土温度裂缝控［Ｊ］．公路，２００６，（９）：９４—９６。　［３］贺茂生，仟　兴，聂青龙等．苏通大桥南塔墩承台超大体积混　凝上施Ｔ温控关键技术［Ｊ］．公路，２００６，（５）：９０—９５．　［４］膊日』Ｊ，宋东升，李连君．人体秋粉煤灰混凝十实际强度的评价　１ｌ升究［Ｊ］。混凝土，２００ｌ，（１２）：３２５．　［５］齐有章．大体积混凝　ｉ：结构裂缝控制探讨［Ｊ］．铁道建筑，　２００６．（３）９７－９８．