大体积混凝土循环水降温系统应用技术.docVIP

精品论文 参考文献 大体积混凝土循环水降温系统应用技术 谢仁良 　　（中铁二局第一工程有限公司） 　　【摘 要】结合工程实例，因大体积混凝土结构具有设计强度等级较高、体积量大、水化热引起的混凝土内部温度较高、施工工艺和施工方法随意性大、施工作业人员技术知识相对匮乏、容易产生有害裂缝等特点。在大体积混凝土结构中预埋循环水管，通过管内流动的低温水带走水化热和混凝土里表温度进行监控，实时调整内循环水水量，缩小混凝土里表温差，预防和控制混凝土因温度应力和变形而产生的有害裂缝。 　　【关键词】大体积混凝土；筏板基础；冷却循环水降温系统；温度监控；裂缝控制 　　1．大体积混凝土工程概况 　　该工程上部由8个单体建筑构成，下部整体地下室，单体框架剪力墙结构落地，无转换结构，设计基础形式主要为：C1、C2、C5栋为柱下独基和墙下条基，C3、C4栋筏板基础，C6 ～ C7、C8 ～ C9、C10 ～ C12栋为人工挖孔桩基础，其中筏板基础长32.2m，宽28.9m，板厚1.7 m，电梯筒体周边混凝土厚度约5m，混凝土强度等级C35，混凝土量约1900m3，设计要求原槽一次性浇注。 　　根据《大体积混凝土施工规范》（GB 50496-2009）相关规定，该工程C3、C4筏板基础结构为大体积混凝土结构，混凝土有害裂缝预防和控制是本基础工程施工重点，经过众多方案的优化和比选，决定采用冷却循环水降温系统。 　　2．冷却循环水降温系统的构成 　　2.1 工作原理：混凝土浇筑完成后，在保温保湿养护过程中，对混凝土里表温度进行监测，通过预埋冷却循环水管将混凝土凝结硬化过程中产生的部分热量带走，从而达到减小混凝土结构里表温差的目的。 　　2.2 主要材料设备：phi;100镀锌钢管(主管)、phi;50镀锌钢管（预埋管）、直接、900弯头、控制阀、流量计、增压泵、20m3的循环水池、电子测温仪、温度计、预埋式温测线、外露温测探头。 　　2.3 冷却循环水降温系统设置情况：在筏基混凝土结构中预埋循环水管，水平间距1m，竖向间距0.85m，在主管进口和出口处设置控制阀、流量计和增压泵。冷却循环水降温系统如下图所示： 　 　　3．大体积混凝土施工质量控制 　　3.1 原材料质量控制 　　选用合格的开阳紫江牌P.O 42.5级低热水泥、粗细骨料、高效缓凝型减水剂和泵送剂等外加剂、拌合用水和养护用水、粉煤灰、磷矿粉和钢渣粉等掺合料。 　　3.2 优化配合比 　　3.2.1 设计原则 　　保证设计强度和施工条件的前提下，优先采用“低热水泥、低水泥用量和低拌合水量”的方法，适量掺入粉煤灰、磷矿粉和钢渣粉等掺和料，延迟混凝土水化热，增加后期强度。 　　3.2.2 配合比设计 　　经多次反复试验，确定施工配合比，本工程大体积混凝土筏板基础拟用配合如下： 　　混凝土施工配合比 　　3.3 混凝土浇筑 　　3.3.1施工工序 　　采用“分段定点下料，一个坡度，薄层浇筑，循序渐进，一次到顶”的浇筑方案。分层厚度原则上按500mm、400mm、400mm、400mm分四层，视混凝土供应速度适当调整；根据混凝土流淌长度，布置三道振动棒，第一道至混凝土坡顶，第二道在混凝土斜坡坡中，第三道在混凝土坡脚。三道相互配合，保证覆盖整个坡面，确保不漏振。 　　3.3.2 混凝土浇捣时间的控制 　　选用有经验的捣固手，振捣棒快插慢拔，振捣棒插入点采用梅花点布置，捣固间距400mm，用二次捣固的方法，将振捣棒插入下层50～100mm，增加混凝土的密实性和均匀性，提高混凝土界面处的粘结力和咬合力，振捣时间以表面出水泥胶浆为宜，不振捣过度，避免粗骨料下沉分层而影响混凝土质量。分层浇筑要控制好层间间歇时间，应在前层混凝土初凝之前完成次层混凝土浇捣。 　　3.3.3 混凝土表面处理 　　防止混凝土表面凝缩裂缝，混凝土浇筑时适当掺入钢丝纤维，在浇注时，每次振捣前将扎丝洒在混凝土表面，再进行振捣，增加混凝土表面整体性，防止混凝土裂缝开展。混凝土抹面时间控制，在初凝前完成第一次抹面，在终凝前完成第二次抹面。表面出现裂缝时，用木抹子拍打使裂缝愈合。 　　4．混凝土养护和温控措施 　　4.1 混凝土的最大热绝热温升计算 　　Tmaxprime;=WQ/Crho; 　　W－-每立方米混凝土中水泥用量，取294（kg/m?）； 　　Q--水泥水化热总量，经试验显示，开阳紫江牌P.O 42.5级水泥，3d为314（KJ/kg），7d为354（KJ/kg），28d为375（KJ/kg）； 　　C--混凝土比热,取0.96[KJ/(kg. ℃)]； 　　rho;--混凝土容重, 经试验显示，取2450（kg/m?）； 　　根据试验，混凝土凝结硬化绝热升温主要在3～7天内； 　　则：Tmaxprime;=294times