浅谈大体积承台混凝土中水循环冷却管的应用.doc

浅谈大体积承台混凝土中水循环冷却管的应用李海文 中铁四局集团有限公司摘要:结合实体结构物，通过混凝土温度分析计算及分析水循环冷却管的降温原理,探讨水循环冷却管的布置与施工要点,提出水循环冷却管施工技术的要求。实践证明,在大体积承台混凝土工程中应用水管冷却进行温控是行之有效的方法之一。关键词: 混凝土温度分析计算、水循环冷却管,承台,温控一、工程概况工程简介泓口大桥位于溧阳市开发区境内泓口村，为航道改线截断S241而增加的桥梁。泓口大桥横跨拟建的芜申航道，保证原有城市主干道畅通，便于航道两岸居民在航道建成后的往来和生产生活。虹口大桥共有承台12个，分为2500mm540(110) mm150 mm、540 mm540 mm200 mm、650 mm250 mm250 mm、3810 mm1010(350) mm320 mm四种承台类型，现以8#墩(3810 mm1010(350) mm320 mm)为代表讨论大体积承台混凝土中水循环冷却管的应用。二、混凝土温度分析计算1、混凝土参数设置：C40混凝土采用P.042.5普通硅酸盐水泥，其配合比为：水：水泥：砂：石子：外加剂（单位kg）=178:447:665:1180:5.36（每立方米混凝土质量比），砂、石含水率分别为4%、1%，混凝土容重2450kg/m3。夏季施工假设施工期间环境温度30，水18，砂、石32，水泥30。2、混凝土拌合温度计算：3、混凝土浇筑温度计算：4、混凝土的绝热温升计算：5、混凝土内部实际最高温升值：龄期369121518212427301-e-mt0.7040.9130.9740.9920.9980.99911110.680.670.630.570.450.360.30.250.210.19Tmax64.674.174.270.862.55651.848.245.343.96、混凝土表面温度:龄期36912151821242730Tmax64.674.174.270.862.55651.848.245.343.9T(t)32.942.342.439.130.824.420.216.613.812.3Tb(t)33.534.634.634.233.332.632.231.831.531.3Tmax-Tb(t)31.139.539.636.629.223.419.616.413.812.6由上表可知：承台混凝土在浇筑后3到15天内承台混凝土内外温差都高于25度，为确保混凝土不因内外温差过大导致混凝土开裂，必须进行必要的温控措施。三、水循环冷却管工作原理、设计布置及技术要求和成效3.1水循环冷却管工作原理在施工过程中,预先在结构体内预埋水循环冷却管,当浇筑完成后或浇筑过程中及时通冷却水,利用水管的导热性能,由冷却水的流动带走混凝土的部分热量,降低混凝土的温度。根据降温的阶段目的,水循环冷却管的整个运行过程可分为两期,即初期冷却和后期冷却。初期冷却是在混凝土初凝以后,甚至常在混凝土浇筑时即行开始,目的在于削减混凝土水泥水化热峰值,减少水化热引起的温差,从而降低由水化热温差引起的温度应力,满足允许温差的要求。后期冷却在水泥水化热作用已基本完结之后的某一时间开始,目的在于满足接缝灌浆的温度要求。3.2水循环冷却管的布置与施工3.2.1冷却管尺寸及布设的确定,冷却水管采用直径32mm，壁厚3mm的镀锌水管，采用丝扣接头连接缠绕止水带，水平布置于混凝土不同层面内，层间距0.8米，安装时要确保位置准确、固定牢靠，施工时注意保护，以免践踏、碰撞而损坏冷却水管。3.2.2测温元件的布设大体积混凝土的温控施工中，除应进行水泥水化热的测定外，在混凝土浇筑过程中还应进行混凝土浇筑温度的监测，在养护过程中应进行混凝土浇筑块体升降温、内外温差、降温速度及环境温度等监测。这些监测结果能及时反馈现场大体积混凝土浇筑块内温度变化的实际情况，以及所采用的施工技术措施的效果，为工程技术人员及时采取温控对策提供科学依据。我标段大体积混凝土浇注测温通过布设测温元件进行测温，根据大体积混凝土施工规范要求。3.3水循环冷却管技术要求和成效使用水循环冷却管控制混凝土稳定要遵循以下几点:3.3.1 初期通水是削减浇筑层水化热温升的措施之一。3.3.2冷却水应为含泥砂量很少的清水,如果水中有漂浮物或体积较大的杂质,设滤水器对冷却水进行过滤。3.3.3为掌握混凝土温度变化情况,浇筑块内埋设适量的电阻温度计和测温仪。如果温度偏离设计要求,适当调整冷却水的水量。3.3.4下图表是根据现场实测数据绘制成的曲线图，从图表中可以明确看出，内外温差没有超过25情况发生，后期因减少水循环冷却管注水量，造成温度有所上升。9月19日停止水循环后根据19日及20日观察数据计算，内外温差为17左右，故后期温差偏大不影响水循环冷却管使用成效。8#墩承台温度监控曲线图结束语泓口大桥8#墩承台于2011年9月4日施工