某長江大橋主墩承臺(tái)砼溫控方案

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1、重慶朝天門長江大橋主墩承臺(tái)砼溫控方案重慶朝天門長江大橋工程主墩承臺(tái)砼溫控方案XXXXXX長江大橋項(xiàng)目部2005年3月14重慶朝天門長江大橋主墩承臺(tái)砼溫控方案目錄1．工程概況2．基本計(jì)算資料3．混凝土材料參數(shù)及數(shù)值模型4．計(jì)算結(jié)果及分析5.溫度控制標(biāo)準(zhǔn)和溫控措施6.混凝土溫控施工現(xiàn)場監(jiān)測審核：校核：編寫：14重慶朝天門長江大橋主墩承臺(tái)砼溫控方案1．工程概況重慶朝天門大橋工程主墩承臺(tái)上下游分離，呈長方形，承臺(tái)平面尺寸25.0m×19.4m，厚度為6.0m。混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，單個(gè)承臺(tái)方量為2910m3，承臺(tái)施工時(shí)采用連槽澆筑。該承臺(tái)為大體積混

2、凝土結(jié)構(gòu)。由于水泥水化過程中產(chǎn)生的水化熱，使?jié)仓蟪跗诨炷羶?nèi)部溫度急劇上升，引起混凝土膨脹變形，而此時(shí)混凝土的彈性模量很小，因此，升溫引起受基礎(chǔ)約束的膨脹變形產(chǎn)生的壓應(yīng)力很小。隨著溫度逐漸降低混凝土產(chǎn)生收縮變形，但此時(shí)混凝土彈性模量較大，降溫引起受基礎(chǔ)約束的變形會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫，對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的危害。此外，在混凝土內(nèi)部溫度較高時(shí)，外部環(huán)境溫度較低或氣溫驟降期間，內(nèi)表溫差過大在混凝土表面也會(huì)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而出現(xiàn)表面裂縫。對主墩承臺(tái)大體積混凝土進(jìn)行了溫度場及應(yīng)力場仿真計(jì)算，根據(jù)計(jì)

3、算結(jié)果制定了承臺(tái)不出現(xiàn)有害溫度裂縫的溫控標(biāo)準(zhǔn)，并制定了相應(yīng)的溫控措施。溫控計(jì)算采用大型有限元程序《大體積混凝土施工期溫度場與仿真應(yīng)力場分析程序包》進(jìn)行。在大體積混凝土仿真分析中，溫度是基本作用荷載。混凝土內(nèi)部溫度變化是一個(gè)熱傳遞問題，用有限元法求解有下面幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①容易適應(yīng)不規(guī)則邊界；②在溫度梯度大的地方，可局部加密網(wǎng)格；③容易與計(jì)算應(yīng)力的有限單元法程序配套，將溫度場、應(yīng)力場和徐變變形三者在一個(gè)統(tǒng)一的程序中計(jì)算。仿真應(yīng)力計(jì)算中需考慮混凝土溫度、徐變、自重、自生體積變形和干縮變形等的作用?！洞篌w積混凝土施工期溫度場與仿真應(yīng)力場分析程序包》主要特

4、點(diǎn)為：1）該程序用于結(jié)構(gòu)施工期累積溫度場及仿真應(yīng)力場的計(jì)算。　　2）可以考慮混凝土分層澆筑方式、入倉溫度、澆筑層厚度、施工期間歇、混凝土及基礎(chǔ)彈模的變化、外界水溫及氣溫的變化、混凝土的自生體積變形及徐變影響等復(fù)雜因素，能夠模擬實(shí)際的施工運(yùn)行過程?！　?）提供三種單元類型：8～20變節(jié)點(diǎn)六面體等參元，6～15變節(jié)點(diǎn)五面體等參元和8節(jié)點(diǎn)六面體等參元?！　?）具有多種求解器，可以選用直接解法或迭代法求解大型線性方程組，具有速度快、存儲(chǔ)量小的特點(diǎn)，可利用微機(jī)進(jìn)行大型混凝土結(jié)構(gòu)的仿真分析?！　?）可以輸出高斯點(diǎn)應(yīng)力和節(jié)點(diǎn)應(yīng)力。14重慶朝天門長江大橋主墩

5、承臺(tái)砼溫控方案　　6）有一套完善的數(shù)據(jù)查錯(cuò)功能?！　?）另配有一套完善的前后處理程序。2.基本計(jì)算資料2.1氣象資料沿線屬亞熱帶濕潤氣候，具冬暖春早、雨量充沛、夜雨多、空氣濕度大、云霧多、日照偏少等特點(diǎn)。1）氣象根據(jù)重慶市氣象局1951年～1992年間的氣象觀測資料，調(diào)查區(qū)內(nèi)的氣象特征具有空氣濕潤，春早夏長、冬暖多霧、秋雨連綿的特點(diǎn)，年無霜期349天左右。2）氣溫多年平均氣溫18.3℃，月平均最高氣溫是8月為28.5℃，月平均最低氣溫在1月為7.3℃，極端最高氣溫42.2℃，極端最低氣溫-1.8℃。3）降水量多年平均降水量1082.6mm左右

6、，降雨多集中在5～9月，日最大降雨量192.9mm，日降雨量大于25mm以上的大暴雨日數(shù)占全年降雨日數(shù)的62%左右，小時(shí)最大降雨量可達(dá)62.1mm。4）濕度多年平均相對濕度79%左右，絕對濕度17.7mb左右，最熱月份相對濕度70%左右，最冷月份相對濕度81%左右。5）風(fēng)全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸?，頻率13%左右，夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸蔽?，頻率10%左右，年平均風(fēng)速為1.3m/s左右，最大風(fēng)速為26.7m/s。計(jì)算時(shí)橋位區(qū)的氣溫資料參照表2-1。2002年1～12月氣溫統(tǒng)計(jì)資料表2-1時(shí)間最高溫度（℃）最低溫度（℃）平均溫度（℃）備注1月份2月份14重慶朝天

7、門長江大橋主墩承臺(tái)砼溫控方案3月份施工月份4月份施工月份5月份施工月份6月份7月份8月份9月份10月份11月份12月份2.2施工資料根據(jù)以下施工資料進(jìn)行溫度應(yīng)力計(jì)算。承臺(tái)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30。兩個(gè)承臺(tái)分別2005年3~5月份施工，混凝土澆筑溫度分別為15℃～25℃。承臺(tái)混凝土采用一次性澆注，冷卻水管布置六層，層間距為1.0m，每層水管之間的排距為1.0m；冷卻水管采用φ50mm的黑體管（壁厚3.5mm），冷卻水為長江水。計(jì)算時(shí)考慮承臺(tái)混凝土的保溫，即待混凝土終凝后立即進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù)。2.3承臺(tái)施工配合比2.3.1混凝土原材料①水泥：重慶拉

8、法基PO42.5水泥；②粉煤灰：珞璜Ⅱ級(jí)粉煤灰；③黃砂：渠河/長江混合砂，細(xì)度模數(shù)為2.4；④碎石：混合山碎石，產(chǎn)地：白市驛；⑤外加劑：JY-1泵送劑，廠名：江韻。