大體積混凝土施工裂縫控制計算

1、承臺混凝土澆筑前裂縫控制施工計算書1、計算參考1）、路橋施工計算手冊（周水興等編著人民交通出版社2003年 7 月第1 版）3）、公路鋼筋混凝土及預應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62-2004 ）4）、混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范 （GB50204-92 ）5）、韓國有限元分析軟件MIDAS V5.9.02、計算參數(shù)2.1、結(jié)構(gòu)尺寸主墩承臺圓弧段一次澆筑最大尺寸為(10.8 23)m3，C30 混凝土方量為 1099 m 3 。2.2、擬選混凝土配合比承臺 C45 混凝土設(shè)計配合比為：水泥：粉煤灰+礦渣粉：砂：石：高效減水劑+克汰：水 =260 ：80+110 ：695 ：1075 ：7.

2、65+30 ：130 。C45 混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值ftd 取 1.39MPa 。2.3、溫度參數(shù)假定拱座混凝土灌注時間在2011 年 68 月份，室外平均溫度tp=30 ；混凝土澆筑入模溫度為33.1 。3、裂縫控制施工計算3.1、溫控計算1)、水化熱絕熱溫升值計算混凝土 3d、7d 水化熱絕熱溫度及最大水化熱絕熱溫度為：T ( 3)mc Q (1e 3m )260377 (1e 3 0.3 )25.52T (7 )mcQ (1 e 7m )255377(1 e 7 0.3 ) 37.32c0.962400c0.962400T maxmc Qe )255377e )42.54(10.96

3、(1c2400T(t)混凝土齡期為 t 時的絕熱溫升值（）； mc每立方米混凝土中的水泥用量（Kg/m 3 ）； Q水泥水化熱總量（ KJ/Kg ）； c混凝土的比熱，一般為 0.92 1.0 （KJ/Kg ?），取 0.96KJ/Kg ?；混凝土的重力密度。取2400 Kg/m 3 ；m與水泥品種、澆筑溫度等有關(guān)的系數(shù) ,一般取 0.3 1.3d -1 。取 0.3d-1；t混凝土齡期（ d）2)、3d 、7d 齡期混凝土收縮變形值計算(3 )y0 (1e 0.01t )M 1M 2M n3.2410(7)y0 (1e 0.01t )M 1M 2M n3.241044(1e 0.03 )1.

4、0 1.35 1.90.24910(1e 0.07 )1.0 1.35 1.90.56510443)、混凝土 3d、7d 收縮當量溫差：T0.249 10 4 1.0 10 52.49T0.565 10 4 1.0 10 55.65(3)(7 )4）、混凝土 3d 、7d 的彈性模量：E( 3)Ec (1e 0.09t )3.0 104(1e 0.09 3 )0.710 104E( 7)Ec (1e 0.09t )3.0 104(1e 0.09 7 )1.404 1045）、混凝土最大綜合溫差：TT02TtTy（ t） Th17241.73 12 46.73 256）、混凝土最大降溫收縮應(yīng)力：

5、33EtT S R1.404 1041.0 10 546.730.31.0 2.32ftd1.39(MPa)1vt1 0.15需采取降溫措施，本工程擬采用布設(shè)冷管方式降低混凝土內(nèi)外溫差，使之控制在25以下，確?；炷潦┕べ|(zhì)量，不出現(xiàn)貫穿性溫度裂縫和干縮裂縫。3.2、冷管布置及拱座混凝土降溫計算3.2.1 、冷管布置冷管規(guī)格為 40 2.5mm ，按照設(shè)計圖紙間距和層高布置，見拱座混凝土澆筑工藝附圖4拱座混凝土澆筑冷管布置圖。每層冷卻管有一個進水口，兩個出水口，采用水泵抽水，冷卻水化熱，管內(nèi)水流流速不小于0.7m/s;管道出水口流量不小于338L/min 。3.2.2 、混凝土降溫計算1）、水的

6、特性參數(shù)：水的比熱： c 水=4.2 10 3J/ Kg ；水的密度 水 =1.0 103 Kg/m 3；冷管直徑為： D=4cm 2）、拱座混凝土體積（除去冷卻管后）V16223368.850.00131055.52m33）、混凝土冷管降溫計算v水 t水T水c水Tc砼V砼砼式中： v水 冷卻管中水的流速；t 冷卻管通水時間； 水 水的密度；T水 進出水口處的溫差； c水 水的比熱；V砼 混凝土的體積；砼 混凝土的密度；c砼 混凝土的比熱（1）、 3d齡期冷管通水時間：持續(xù)通水（按t=2d 計算），出水管和進水管的溫差：T =3v水t水T水c水3.2824 1.0 1034.23TV砼c砼10

7、55.52 24000.96砼（2）、7d 齡期冷管通水時間：持續(xù)通水（按t=3d計算），出水管和進水管的溫差：T =3v水t水T水c水3.2896 1.0 1034.23TV砼c砼1055.52 24000.96砼（3）、預埋冷卻管后各齡期拱座混凝土內(nèi)外溫差值：3d 齡期T25.03-/2=（安全系數(shù)為 2.0）7d 齡期T36.61-/2=（安全系數(shù)為 2.0）4、結(jié)論和建議4.1 結(jié)論拱座大體積混凝土在澆注過程中，由于混凝土在結(jié)硬過程中內(nèi)部產(chǎn)生大量的熱量使其內(nèi)部溫度升高，當內(nèi)外溫度相差過大時就容易出現(xiàn)溫度裂縫，若需降低混凝土的內(nèi)外溫差，在混凝土中埋設(shè)冷卻管是一種行之有效的方法。計算表明：混凝土中埋設(shè)冷卻管后內(nèi)外溫差均小于25，滿足混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范（GB50204-92 ）中的規(guī)定。4.2 建議1）、澆注混凝土避免陽光直曬，一般選擇在傍晚開始直至第二天十點以前。對粗骨料進行噴水和護蓋，施工現(xiàn)場設(shè)置遮陽設(shè)施，搭設(shè)彩條布棚。2）、監(jiān)測入水口和出水口的水溫差，根據(jù)水溫差，及時調(diào)整泵水速度。溫差大時，提高水速；溫差小時，降低水速。通過冷卻排水，帶走混凝土體內(nèi)的熱量，本計算方案表明，此方法使大體積混凝土體內(nèi)的溫度降低3-4。3）、澆注混凝土時，采用分層澆注，控制混凝土在澆注過程中均勻上升，避免混凝土拌和物