摘 要：本文结合天津港地区数个高桩墩台码头结构型式,就墩台混凝土的体积大，水化热造成温差大,从而容易产生温度应力，形成裂缝问题，在施工中采取措施如何避免裂缝，提高墩台混凝土的质量进行总结。
关键词：大体积；墩台；混凝土；裂缝。
1 墩台混凝土的抗裂计算
施工温度，施工平均气温20℃，混凝土浇注入模温度20℃，尺寸长30米，宽20米，高2米，配筋率EgAg/EcAc =0.06，模板用钢模板。
1．1配制混凝土的要求
墩台混凝土的绝热温升与水泥的品种、用量和混凝土配合比有密切关系需满足低水化热值和混凝土强度等级C40要求。为此做了以下几点调整：
（1）采用高效减水剂降低混凝土中水的用量；
（2）采用UEA（微膨胀剂）增强混凝土的抗裂性能；
（3）采用松香热聚物AE作为防冻剂，增强混凝土的防冻性能;
（4）采用二级以上粉煤灰替代部分水泥来增强混凝土的和易性;
（5）墩台混凝土采用的配合比如（如表1.1）。
墩台混凝土采用配合 单位：Kg 表1.1
普硅水泥425 |
水 |
砂 |
石 |
减水剂 |
AE |
UEA |
粉煤灰 |
|
400 |
164 |
568 |
1100 |
6.63 |
0.016 |
40 |
40 |
1.2混凝土的抗裂计算
(1)混凝土的降温系数ξ(t) 如（如表1.2.1）。
不同龄期水化热温升的ξ值（2.0米厚） 表1.2.1
龄期 |
3 |
6 |
9 |
12 |
15 |
18 |
21 |
24 |
27 |
30 |
|
ξ(t) |
0.57 |
0.54 |
0.49 |
0.39 |
0.25 |
0.22 |
0.18 |
0.14 |
0.11 |
0.10 |
(2)混凝土的温度计算
①绝对温升值计算
T(t)=mcQ(1-e-mt)/（Cρ） (式-1)
T(t)——浇完一段时间t，混凝土的绝热温升值(℃);
mc——每立方米混凝土水泥用量（kg/m3），取值400 kg/m3;
Q——每千克水泥水化热量（J/kg），取377J/kg;
C——混凝土的比热取0.96kJ/kg.K;
ρ——混凝土的质量密度，到2400kg/m3;
e——常数值，为2.718;
t——龄期（天）;
m——与水泥品种比表面、振捣时温度有关的经验系数，由下表查得，一般取0.2～0.4，根据当时施工情况，取m=0.362。
1-e-mt值 表1.2.2
浇筑温度(℃) |
m |
龄期（天） |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
20 |
0.362 |
0.304 |
0.515 |
0.662 |
0.765 |
0.836 |
0.886 |
0.921 |
0.945 |
0.962 |
|
浇筑温度(℃) |
m |
龄期（天） |
|
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
20 |
0.362 |
0.973 |
0.981 |
0.987 |
0.991 |
0.994 |
0.996 |
0.997 |
0.998 |
0.999 |
不同龄期参数、绝热温升值计算 表1.2.3
龄期（天） |
1 |
3 |
6 |
9 |
12 |
15 |
18 |
21 |
24 |
27 |
30 |
|
1-e-mt |
0.304 |
0.662 |
0.886 |
0.962 |
0.987 |
0.996 |
0.999 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
|
T(t)(℃) |
19.9 |
43.3 |
58.0 |
63.0 |
64.6 |
65.2 |
65.5 |
65.5 |
65.5 |
65.5 |
65.5 |
②调整温升值计算
T= T(t)ξ(t)＝mcQ(1-e-mt)/(Cρ)ξ(t) (式-2)
T(t)——在t龄期时混凝土的绝热温升(℃);
ξ(t)——不同浇筑块厚度的温降系数，ξ＝Tm/Tn;
Tn——混凝土的最终绝热温升值(℃);
Tm——混凝土由水化热引起的实际温升(℃)。
不同龄期调整温升值计算结果 表1.2.4
龄期（天） |
3 |
6 |
9 |
12 |
15 |
18 |
21 |
24 |
27 |
30 |
|
ξ(t) |
0.57 |
0.54 |
0.49 |
0.39 |
0.25 |
0.22 |
0.18 |
0.14 |
0.11 |
0.10 |
|
T(t).ξ(t) |
37.3 |
35.3 |
32.1 |
25.5 |
16.4 |
14.4 |
11.8 |
9.2 |
7.2 |
6.5 |
注: T(t).ξ(t)——根据温降系数求得不同龄期的水热温升值(℃)
