冬季施工大体积混凝土水化热温控措施与研究_刘效平.pdf

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1、公路２０１７年５月第５期ＨＩＧＨＷＡＹＭａｙ２０１７Ｎｏ．５文章编号：０４５１－０７１２（２０１７）０５－０１３２－０４中图分类号：Ｕ４４５．５７文献标识码：Ｂ冬季施工大体积混凝土水化热温控措施与研究刘效平（甘肃省交通规划勘察设计院有限公司兰州市７３００３０）摘要：桥梁大体积混凝土承台，水泥凝结时，会产生大量的水化热，由于混凝土是绝热材料，因此产生的水化热不能及时释放，导致大体积混凝土内部温度不断升高，形成混凝土的内外温差，当温差过大或升降速度过快时，混凝土就会出现温度裂缝。温度裂缝的产生会降低承台基础的承载能力，

2、降低混凝土的耐久性，造成桥梁安全隐患，危害极大。通过银百高速公路（Ｇ６９）建设项目甜永段无日天沟特大桥承台大体积混凝土水化热的温度控制实例，分析和研究大体积混凝土设计、实时监测混凝土在施工、养护期间，沿承台长度、高度和宽度方向的混凝土温度变化状态，实行信息化控制，及时优化设计方案、调整保温及养护措施，使混凝土温度梯度和温度增量不致过大，有效控制有害裂缝的产生。关键词：冬季施工；大体积混凝土；裂缝；温控措施１工程概况表２７号承台Ｃ４０混凝土物理热学参数１．１基本概况物理热最终弹模热胀系数导热系数／（ｋＪ比热／（ｋＪ绝

3、热温升甜水堡至永和高速公路是国家高速公路银百高学参数ＭＰａ１／℃／ｍ·ｄ·℃）／ｋｇ·℃）℃速公路（Ｇ６９）在甘肃境内的重要组成路段，路线穿Ｃ４０４．２×１０４１．０×１０－５２６０．５０．９４８５．３越堆积侵蚀黄土塬、堆积侵蚀黄土塬边沟壑、流水侵蚀的河谷阶地，水文地质主要分为松散土体空隙潜２冬季施工大体积混凝土水化热温控目的与措施水、河谷冲积层孔隙潜水、黄土孔隙裂隙潜水、基岩２．１温控目的裂隙水４大类型。对大体积混凝土进行温度计算，是从理论上掌本合同段为全线控制性工程，其中无日天沟特大握大体积混凝土内部温度发展变

4、化情况和温度应力桥桥长１１３８ｍ，主跨为９５ｍ＋３×１８０ｍ＋９５ｍ刚构的发展变化情况，实际施工中将会存在一定的差异，桥，最高薄壁柔性桥墩墩高１６３ｍ，最长桩基９６ｍ，需要对施工过程进行监测，并将监测结果随时与理主墩基础采用整体式承台，其中６号、９号承台几何论计算结果进行比较、分析，及时调整参数取值、修尺寸２９ｍ×２９ｍ×６ｍ为最大，７号、８号承台的几正计算模型并采取相应的温控措施，只有这样才能何尺寸２９ｍ×２２．７５ｍ×６ｍ。保证计算、分析结果的准确性及可靠性，并依据计１．２基本设计资料算、分析结果完善温控措施，

5、确保温度应力不超过混７号主墩承台混凝土设计强度等级为Ｃ４０。混凝土的抗拉强度，避免出现温度裂缝。凝土配合比设计见表１。Ｃ４０混凝土物理热学参数２．２设计措施见表２。设计冷却水管拟采用５０ｍｍ×２．５ｍｍ的薄表１Ｃ４０承台混凝土配合比ｋｇ／ｍ３壁铁管，水管接头采用丝扣套筒连接。冷却水管路强度等级水泥粉煤灰砂碎石水减水剂采用回形布置，水平管间距为１００ｃｍ，距离四周边缘Ｃ４０３３７１１３７５２１０８３１５５４．５５０ｃｍ；垂直方向分为６层，层间距１００ｃｍ，底层距边收稿日期：２０１７－０１－１０２０１７年第５期刘效平

6、：冬季施工大体积混凝土水化热温控措施与研究—１３３—缘５０ｃｍ，顶层距边缘５０ｃｍ。冷却水管每层共６个控标准。当温控措施效果不佳、达不到温控标准时，进水口和６个出水口，进水速率采用每根管７ｍ３／可及时采取补救措施；当混凝土温度远低于温控标ｈ，每个进水口水安装流速计或流量计。层间进、出准限值时，则可减少温控措施，避免浪费。温控实施水管均各自独立，以便根据测温数据，相应调整各层流程图见图１。水循环速度和进水温度。２．３监控措施２．３．１循环水控制措施（１）采用循环淡水做冷却水，拟设置２个容积≥３（高差大于５ｍ）的连通的

7、蓄水箱，一个作为冷１０ｍ却进水用，需要进水加热时可单独加热，另一个作为回收冷却出水用。（２）需准备２台１５ｋＷ水泵，并至少留有１台图１温控实施流程备用泵。３．１承台仿真计算（３）可采用分水器将各层各套水管从水箱集中承台平面尺寸为２９．０ｍ×２２．７５ｍ，厚度为分出，分水器设置相应数量的独立水阀以控制各套６．０ｍ，拟两次浇筑成型。每次浇筑高度为３．０ｍ。水管冷却水流量，需设置一定数量的减压阀以控制根据结构对称性，取主墩承台混凝土１／２进行温度后期通水速率。仿真计算。２．３．２测点布置（１）承台Ｃ４０混凝土受２５根桩基

8、及垫层混凝混凝土浇筑体内监测点的布置，应真实地反映土约束。混凝土浇筑体内、表面及环境温度，本次测点布置按（２）参考气候资料，风速按≥４．０ｍ／ｓ考虑。下列方式布置：（３）计算时考虑混凝土表面的保温。根据承台（１）根据结构对称性的特点，选取结构的１／４块四周边界条件取相同的散热系数。承台顶面为第三布置测点。类边界条件（向空气散热），取散热系数为１２ｋｃａｌ／（