赵彦波滹沱河混凝土温升分析分析

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1、li濾沱河倒虹吸工程II标段管身混凝土温升与钢筋应力及混凝土应变关系分析赵彦波'郝坤2（1•水利部河北水利水电勘测设计研究院,天津300250；2.中国水电十一局，河南三门峡050800）摘要：在水利工程中，因水泥水化热不易散发而造成的混凝十温度的急剧升高，对混凝土结构产生不同程度的危害。木文通过对监测设施实测数据分析，找出管身段水泥水化热温升与钢筋应力及混凝土应变之间的关系，为进一步完善设计工作，确保工程的安全稳定，以及确定混凝土表血保护的重点部位提供理论依据。关键词：水化热钢筋应力混凝土应变1工程简介濾沱河倒虹吸工程位于河北省石家庄W正定县新村村北濾沱河

2、上，是南水北调中线工程上的一座大型渠穿河交叉建筑物。淖沱河倒虹吸工程管身段曲103个管节组成，管身采用3孔一联的钢筋混凝上箱形结构，单孔过水断面尺寸为6.0mx6.2m,底板、顶板、边墙厚度为1.3m,中墙厚度为1.2m,管身单节长度20m,总宽度23.0m,总高度8.8mo南水北调中线京石段应急供水工程濾沱河倒虹吸工程II标段施工项目主要包括：管身段55段（49#〜103#管节）、出口闸室段、出口渐变段等。设计选择在管身段（99#水平管节、102#斜㈱）、出口闸室段、出口渐变段布置了监测断面，对倒虹吸进行安全监测，仪器有应力应变监测的钢筋计、应变计、无应力

3、计、土压力计等。现根据99#管节、102#管节监测成杲找出水泥水化热温升与钢筋应力及混凝土应变Z间的关系。观测时间为2005年5月至2005年11月30日。2观测频率观测频率总的原则是由密到稀。按设计要求，观测仪器安装埠设后，第1〜3天，3次/日；第4~7天，2次/日；第8〜15天，1次/日；第15〜30天，2次/周；之后1次/旬；对倒虹吸的沉降观测，每月进行2次。在监测初期，根据实际需要确定在仪器埋入混凝土后，每4个小时观测一次，直至混凝土达到最高温升，之后按照设计要求进行观测。3观测成果3.1温度观测成果分析混凝土浇筑后，水泥水化产生水化热不宜散发，混凝

4、土温度升高。以前的资料介绍混凝土在浇筑后3〜5天温度达到最高，因本工程所选用的水泥颗粒较细，比表面积较人，混凝土的最高温升多发生在浇筑后的2〜3天。在混凝土原材料不变的情况下，最高温升与气温、混凝土浇筑温度、结构物尺寸都有关系。不同部位的监测仪器温度监测成果统计见表1。表1混凝土浇筑温度、最高温升统计部位浇筑历时气温(°C)浇筑温度（°C）最高温升最高温升与浇最高温升经(°C)筑温度二差丿力时

5、Hj（h）99#管节底板2005-5-17~1817-2717.9-22.749.630.26099#管节边墙2005-5-2420-3323.9〜24.952.72

6、8.14899#管节顶板2005-6-10~1123~3723.4〜26.652.630.752.5102#管节底板2005-10-5-612-2710.8-21.546.527.865102#管节顶板2005-10-31-11-18~209.8〜17.636.923.662.5平均1&847.72&157.6从统计表中看，不同部位的混凝土浇筑后最高温升在36.9〜52.7°C不等，均发牛在混凝土中间部位；受外界气温的影响，混凝土浇筑后水泥水化热使混凝土温度上升了23.6〜30.7°C,外界气温越高，混凝土散热越慢，上升的温度越大；混凝土达到最高温升需要的时

7、间为48〜62.5h,即混凝土浇筑后2〜3天。从观测数值的平均值来看，两个断而的仪器平均混凝土浇筑温度18.8°C,浇筑后混凝土最高温度平均上升28.1°C,达到最高温度平均历时57.6ho3.2物理量观测321基准值确定钢筋计、应变计、无应力计、测缝计的基准值都是在混凝土浇筑24h后在合格的数值中确定。322钢筋应力、混凝土应变和自由应变观测成果分析H前倒虹吸没有投入使用，处于空载状态，钢筋应力和混凝土应变的变化都是温度引起的。从钢筋应力、混凝土应变和温度的过程线看，温度过程线和钢筋应力、混凝土应变过程有很好很明显的相关性，温度下降，钢筋的压应力和混凝土的

8、压应变增大，温度上升，钢筋的拉应力和混凝土的拉应变增大。埋设在各部位的30支钢筋计的实测最大、最小应力值经统计见表2。2005年11H21H倒虹吸的实测钢筋应力场示意图见图1。表2钢筋计应力及温度极值统计部位、数量、统计指标钢筋应力值（Mpa）温度（°C）应力与温度比值管节部位数量指标最大最小变幅最大最小变幅顶6*最大34.5038.450.75.447.20.82、32最小&1-2221.843.72.53&50.56饮平均20.7-8.929.648.1444.10.6799#2(1)最大59.3-1.260.543.48.043.01.49管¥22+4

9、最小4.2・1&015.938.40.433.50.