所属栏目：交通运输论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:266
副标题#e#摘要：杭州铁路东站线下地下通道设计采用耐久性混凝土，要求施工中一次浇筑成型。施工为克服夏季天气炎热和大体积混凝土施工的困难，采取严格混凝土施工中各环节的温度，降低混凝土的内外温差、加强养护，确保混凝土无明显施工裂缝，满足了客运专线桥梁混凝土的耐久性要求。
关键词：混凝土 温度控制 施工裂缝
1、工程概况和特点
1.1、工程概况
杭州铁路东站站房主体分高架层、站台层、地下出站层（地下负一层）；地下出站层以下为地铁杭州东站站，包含站厅层和站台层。高架层标高为20.15m；站台层标高为10.15m(轨面为8.9m)、地下出站层（地下负一层）为-1.05m；地铁杭州东站站站厅层、站台层的标高分别为-8.95、-14.45m。
杭州铁路东站线下地下通道为21.7+21.7+24.8+21.7+21.7m五跨布置 ；其中国铁独立的承台基础由地下通道设计专业一并设计，与地铁站结合的承台基础由地铁项目部设计。宁杭甬正线（2线）、沪杭长正线（2线）、普速车场4线(27道，浙赣绕行2条、30道)采用刚构连续梁桥，其它到发线采用纵横梁刚架体系。双线梁式桥下设2根Φ1.9m钢筋砼柱，四线梁式桥采用3根Φ1.9m钢筋砼柱。通道全部采用泵送混凝土，要求一次连续浇筑，不留施工缝。
1.2、混凝土工程的特点：
①、本工程客专桥涵结构设计年限为100年，且要求一次浇注成型；存在结构体积大、钢筋密集、一次浇注混凝土方量大等特点。
②、沿海地区气温炎热，其中七、八两个月平均气温都大于28℃，白天最高气温可达40℃以上，在太阳照射下，混凝土表面温度高达50～60℃。
③、混凝土运输距离远，且交通受当地村民干扰大，道路时会被堵塞；同时道路上桥涵质量状况差，行车速度低，混凝土运输时间长。
2、耐久性混凝土温控的必要性
大体积混凝土在浇筑后，由于水泥水化热作用，内部温度急剧上升；而表面温度则根据施工气温变化，同时变化的速率也远远高内部温度的变化速率，且温差变化也可能不一致。随着龄期的增长，混凝土的强度和弹性模量都得以提高，此时对混凝土由于内外温差引的的变形有足够的约束力，以致产生相当大的拉应力。混凝土是脆性材料，抗拉强度小，拉伸变形能力也小，当拉应力大于其抗拉强度时便产生温度裂缝。
耐久性混凝土由于防锈蚀要求对混凝土裂缝控制要求严格，本工程施工时值夏季，日夜温差很大，中午在太阳照射下室外地面温度可达40～55℃，夜间温度在10～15℃；由于浇筑量大，水泥水化热促使混凝土内部温度急剧上升。混凝土施工存在初期出现由于表面温度过高，水份流失过快导致产生表面干缩裂缝；后期混凝土内外温差重新产生裂缝的等隐患，为减少施工裂缝，经过分析、比较决定从控制混凝土施工过程中各个环节的温度来减少裂缝的产生。
3、温控技术措施
混凝土施工温度控制的原则是：（1）升温不要太早和太高；（2）降温不要太快；（3）混凝土中心、表层及气温三者之间的温差不要太大。经过分析，主要从以下几个方面进行温度控制：采用减少水泥用量以控制水化热；降低混凝土出机温度、控制浇筑温度；控制入模时模板的温度；浇筑后及采取保温养护措施等。
3.1、合理选用水泥、掺料和外加剂，减少水泥用量降低水化热。
(1)水泥选择：应选择水化热较低、质量稳定、各项理化指标均符合的优质水泥，经过检测选用水化热较低的P.O42.5硅酸盐水泥，其理化指标见表1。 
(2) 、掺加磨细粉煤灰，在每立方米混凝土中掺加粉煤灰60kg,改善了混凝土的粘聚性和可泵性 ，还可节约水泥45kg。根据有关试验资料表明，每立方米混凝土的水泥用量每增减10kg，其水化热引起混凝土的温度相应升降1～1.2℃，因此可使混凝土内部温度降低4～5℃。经过检测选用的粉煤灰，其理化指标#p#副标题#e#见表2。 
（3）掺加矿渣粉。在每立方米混凝土中掺加粉煤灰100～120kg，可减少水泥用量 ，经过配合比选配，选用的矿渣粉，其理化指标见表3。 
(4)选用优质外加剂。为达到既能减水缓凝，又使坍落度损失小的要求，经比较，最后选用了上山西黄腾化工有限公司的HT—HPC型高效减水剂，可减少拌和用水10%左右，相应也减少了水泥用量，降低了混凝土水化热。
综合上述因素，考虑高温和远距离运送造成的坍落度损失较大，取出机坍落度17±2cm， 水泥用量控制在240～260kg/m3。
3.2、对拌合前的原材料采取降温措施，控制混凝土拌合料的温度。
（1）将堆场石子连续浇水，使其温度自浇水前的60℃降至浇水后的27℃ ，且可预先吸足水分，减少混凝土坍落度损失；
（2）黄砂在料仓墙上安设喷嘴，进行定时连续均匀浇水冷却，使之降温。
（3）虽混凝土中水的用量较少，但它的比热最大，故在搅拌混凝土用的3只贮水池内加入冰块，使水温由32℃左右降到20℃左右。经过多次实测的平均实测值28℃，送达现场的实测温度为29.4℃，从而使入模温度大为降低。
（4）料仓、拌和楼搭盖凉棚，避免骨料太阳照射升温，必要时对凉棚也进行洒水降温。
3.3、控制混凝土施工环境温度，防止浇筑后混凝土升温过快、过高。
(1)针对个别基坑较深、坑内实测最高气温达50℃的情况，采取在整个坑顶搭盖凉棚，并安设了通风、喷雾等散热降温措施，使坑内浇筑温度大幅度降低，接近自然气温，减少混凝土浇筑后温度升高影响，同时改善了工人劳动条件，使浇筑工作顺利浇筑。
(2)在混凝土运输过程中，在罐车四周用麻袋缝裹，并在其行车停留时进行淋水降温，以减少运输过程中太阳照射对混凝土温度的影响。
(3)控制混凝土输送管道的温度，在管道外壁四周用麻袋包裹，并在其上覆盖草包并反复淋水进行降温。
(4) 进行底板混凝土浇注时，水平分层浇筑改斜面分层浇筑。一方面既可克服采用水平分层浇筑导致装拆管道过于频繁，施工组织工作难于实施的困难；同时错开层与层之间浇筑推进的时间，以利下层混凝土散热。采用此方法时应严格控制上、下层浇筑时间间隔，不得超过混凝土初凝时间，以免出现施工“冷缝”；由于泵送混凝土的浆体较多，在浇筑平仓后用直尺刮平，约间隔1～2h，用木蟹打压两次，以免出现表面收水裂缝。
3.4、加强养护，减少温度变化速率。底板在终凝后达到15%设计强度时就实行水养护，使混凝土表面有2～3cm深的水层，用抽水机形成流水养护方式进行；墙身、顶板在混凝土浇注完成到拆模期间，对钢模外表面进行浇水降温；拆模后用塑料薄膜对混凝土外表面进行覆盖，使之不透风、漏气，以免水分蒸发散失并带走热量，同时在薄膜上盖两层草包进行保湿、保温养护，以减少混凝土表面的热扩散， 延长散热时间，减少混凝土内外温差。经实测混凝土3天内表面温度在24～37℃之间，且未发现混凝土表面有裂缝情况。?
3.5、采取温度监控措施，掌握混凝土施工各环节的温度动态变化情况，以采取针对养护措施。测温环节包括：原材料温度 、出机温度、入模温度、自然温度、覆盖养护温度、混凝土内部温度等6个项目的测试。其中养护期间监测混凝土内部的实际最高温升值和混凝土中心至表面的温度梯度，保证满足规范要求的内部与表面的温差小于20℃的要求，同时根据其降温速率，及时调整温控措施。
4、效果：由于采取上述措施后，折模后混凝土表面没有出现明显的裂缝，养护后期也没有增加新的施工裂缝。最终的主要检测项目结果如表4所示，均满足了甬台温客专混凝土100年设计使用寿命要求，保证了混凝土内实外光，满足的混凝土浇注的施工进度要求。 
5、结论
在杭州铁路东站线下刚构连续梁桥耐久性混凝土施工中，通过采取合理的施工措施，从合理选择原材#p#副标题#e#料，降低水化热；加强施工控制，控制混凝土拌合物入仓温度；加强养护，减缓混凝土温度变化速率等措施对混凝土的温度进行控制。通过实践表明上述措施在减少混凝土裂缝，保证满足混凝土耐久性要求方面有较好的作用。
参考文献：
中国土木工程学会标准《混凝土结构耐久性设计与施工指南》2005 北京 中国建筑工业出版社
中华人民共和国行业标准《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》2005 北京 中国铁道出版社
铁道部经济规划研究院发布《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》2005 北京 中国铁道出版社