兰州兴利广场工程基础筏板大体积砼施工温度及裂缝控制方案Word下载.docx

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6月份平均气温20℃；

地下水温度13℃（实测）；

2、砼自约束裂缝计算：

计算砼浇筑后第三天温差最大时的情况。

砼由于温差产生的拉应力和压应力分别为：

σt=

2

·

E（t）·

α·

△T1

3

1-υ

σc=

1

砼浇筑后三天时的弹性模量E（3）：

E（3）=EC·

（1-e-0.09t）C35砼EC=3.15×

104N/mm2

e=2.718

t=3（天）

E（3）=3.15×

104（1-e-0.09×

3）=0.75×

砼的热膨胀系数α=1×

10-5（见“手册”P647）

砼3天时截面中心与表面之间的温差△T1按15℃计算（通过降温措施控制温差）

砼泊松比υ=0.15

E（3）·

=

0.75×

104×

1×

10-5×

15

0.88N/mm2

1-0.15

0.44N/mm2

根据供应商提供的砼强度增长数据（见附图一），砼浇筑后第3天砼抗拉强度ft=1.01N/mm2，抗压强度fc=8.27N/mm2。

抗拉安全度K=

ft

1.01

1.15（安全）。

σt

0.88

3、砼外约束裂缝控制计算：

a）计算砼的绝热升温值T（t）：

最大绝热升温值Tmax=

mc·

Q

C·

ρ

式中mc：

每立方水泥用量367kg/m3（砼供应商提供）

Q：

每公斤水泥水化热461KJ/kg

C：

砼比热，取C=0.96KJ/kg·

k

ρ：

砼密度，取ρ=2400kg/m3

Tmax=

367×

461

73.43℃

0.96×

2400

各龄期绝热计算升稳值：

（1-e-mt）

取m=0.384（见“手册”表11-9）

T（3）=73.43×

（1-e-0.384×

3）=50.22℃

T（6）=73.43×

6）=66.10℃

T（9）=73.43×

9）=71.11℃

T（12）=73.43×

12）=72.69℃

T（15）=73.43×

15）=73.19℃

根据“手册”表11-12，插入法求出系数ξ：

ξ（3天）=0.57；

ξ（6天）=0.54；

ξ（9天）=0.49；

ξ（12天）=0.39；

ξ（15天）=0.30；

故砼各期龄内部中心最高温度（包括考虑砼入模温度在内）Tmax=T0+T（t）·

ξ（t）（见手册11-17式），T0：

砼入模温度为25℃。

Tmax（3天）=25+50.22×

0.57=53.63℃

Tmax（6天）=25+66.10×

0.54=60.69℃

Tmax（9天）=25+71.11×

0.49=59.84℃

Tmax（12天）=25+72.69×

0.39=53.35℃

Tmax（15天）=25+73.19×

0.30=46.96℃

b）计算各期龄砼收缩变形值ξy（t）

ξy（t）=ξ0y（1-e-bt）×

M1×

M2×

…………×

Mn

式中ξ0y：

标准状态下砼的最终收缩值，取ξ0y=3.24×

10-4

b：

经验系数，取b=0.01

t：

砼期龄（天）

Mn：

修正系数，根据“手册”表11-13查得：

M1=1.0；

M2=1.0；

M3=1.0；

M4=1.0；

M5=1.0；

M6=0.93；

M7=1.1；

M8=1.43；

M9=1.0；

M10=0.76。

ξy（3）=3.24×

10-4（1-e-0.01×

3）×

1.11=0.106×

ξy（6）=3.24×

6）×

1.11=0.209×

ξy（9）=3.24×

9）×

1.11=0.310×

ξy（12）=3.24×

12）×

1.11=0.407×

ξy（15）=3.24×

15）×

1.11=0.501×

c）计算砼各期龄的收缩变形当量温差Ty（t）：

Ty（t）：

-

ξy（t）

α

α：

砼的线膨胀系数，取1.0×

10-5

ξy（t）：

各龄期砼的收缩变形值

Ty（3）：

-0.106×

=-1.06℃

1.0×

Ty（6）：

-0.209×

=-2.09℃

Ty（9）：

-0.310×

=-3.1℃

Ty（12）：

-0.407×

=-4.07℃

Ty（15）：

-0.501×

=-5.01℃

d）计算各龄期弹性模量E（t）：

E（t）=Ec（1-e-0.09t）

Ec：

砼最终弹性模量C35砼Ec=3.15×

t：

E（3）=3.15×

（1-e-0.09×

3）=0.745×

E（6）=3.15×

6）=1.314×

E（9）=3.15×

9）=1.749×

E（12）=3.15×

12）=2.080×

E（15）=3.15×

15）=2.333×

e）计算砼各期龄温度收缩应力σ：

砼各期龄的最大综合温差△T1=Tmax（t）+Ty（t）-Th（降温取负值）

式中：

Tmax（t）：

砼各期龄内部中心最高温度（已包括砼入模温度在内）

各期龄砼收缩变形当量温差

Th：

砼浇筑时的平均气温取20℃

△T（3）=53.63+1.06-20=34.69℃

△T（6）=60.69+2.09-20=42.78℃

△T（9）=59.84+3.10-20=42.94℃

△T（12）=53.35+4.07-20=37.42℃

△T（15）=46.96+5.01-20=31.97℃

砼各期龄温度收缩应力：

σ（t）=

△T（t）

S（t）·

R

1-υc

砼线膨胀系数，取α=1.0×

υc：

砼的泊松比，取υc=0.15

R：

砼的外约束系数，按一般土地基上限取R=0.4

S（t）：

考虑砼徐变影响松弛系数（按“手册”表11-17取用）：

S（3）=0.186S（6）=0.208S（9）=0.214

S（12）=0.215S（15）=0.233

砼各期龄最大降温收缩应力：

σ（3）=

0.745×

（-34.69）

×

0.186×

0.4

=0.23N/mm2

σ（6）=

1.314×

（-42.78）

0.208×

=0.55N/mm2

σ（9）=

1.749×

（-42.94）

0.214×

=0.76N/mm2

σ（12）=

2.08×

（-37.42）

0.215×

=0.79N/mm2

σ（15）=

2.333×

（-31.97）

0.233×

=0.82N/mm2

砼各期龄的实际抗拉强度（按砼供应商提供数据，见附图一）

天数

强度增长%

抗压强度设计值fc（N/mm2）

对应抗拉强度设计值ft（N/mm2）

49.5

16.7×

0.495=8.27

6

69

0.69=11.52

1.24

9

79

0.79=13.19

1.36

12

84

0.84=14.03

1.41

87

0.87=14.53

1.44

抗裂安全度K（t）=

σ（t）

K（3）=

=4.39

0.23

K（6）=

=2.25

K（9）=

=1.79

0.76

K（12）=

=1.78

0.79

K（15）=

=1.76

3、结论：

根据计算，在本工程的条件下，通过在砼内采取降温措施使砼内外温差不大于15℃是安全的，否则将有可能因温度产生砼裂缝。

三、测温及测温点布置：

1、共布置十个测温点，每个点在底板断面上测三个位置，分别从底板表面往下100mm、1000mm、1900mm，平面位置大致如下图所示：

2、每个点按边长200mm呈三角形分别埋入测温管，且分别从砼基底上表面伸入100mm、1000mm、1900mm。

分别编号为A1、A2、A3，以此类推。

3、测温管采用φ15mm薄壁钢管，下端堵严，并在管内灌入机油（约200mm），测温管在浇筑砼前事先埋入砼内并固定，管上口应高出砼上表面100mm。

上口应用棉纱堵上，以防掉入垃圾。

在测温点处插上小旗作为标记。

4、测温从砼浇入后12小时开始，每4小时侧一次，并作好记录（包括大气温度）。

5、测温持续15天。

6、测温采用液晶显示数字电子侧温仪，精度为±

0.5℃。

四、底板砼循环水降温措施

1.基本参数：

①砼:

比容热C=0.92KJ/㎏•℃；

干密度ρ=2500㎏/m3②水:

比容热C=4.1868KJ/㎏•℃；

干密度ρ=1000㎏/m3

2.计算及设计思路

假定将1m3混凝土温度降低10℃（1m3）则需带走的热量为：

Q=2500kg/m3×

1m3×

0.92KJ/kg·

℃×

10℃

=23000KJ

若用地下水来冷却上述Q值，假定地下室水温升10℃，则需要要的地下水量为：

G=23000KJ/（4.1868KJ/kg·

10℃）

=550kg

若假定在48个小时内完成上述热交换工作，则热水管内流量为：

G/48h=550kg/48h=11.46kg/h

g=3.183×

10-3L/S

需降温部位混凝土体积为3300m3。

若要将其温度降低10℃，则需要用水量：

3300m3×

550kg=1815m3。

要在48小时内完成降温，设计秒流量应该为：

10.5L/S。

应将整个降温系统分为2个区域进行。

3.降温实施方案：

以上计算及设计思路均为假定，为了保证有良好的降温效果，保证降温在混凝土内部平稳地进行，不出现大的温度不均匀现象，我们考虑采用De20管径的PEX交联管做为降温支管，布置如图二。

PEX管可以满足前面假定所设想的设计要求，更因为它具有比较好的耐热性和低廉的价格以及更小的阻力系数，使得运行比较经济，安装方便。

管路系统分为2个系统，每个系统由一台泵和分水器以及降温支管组成，2个系统共用一个备用泵和一个3T、6T矩形钢板水箱。

加压泵的扬程为H=30m，流量为Q=40t/h，N=7.5KW

抽水泵的扬程为H=15m，流量为Q=65m3/h，N=5.5KW

布置如示意图，见附图

综合考虑：

在砼浇筑2小时后，开始循环水降温。