大体积混凝土温度控制技术应用

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发布时间：2021-09-09

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大体积混凝土温度控制技术应用
姜自奇，孙丽娟，刘兵伟，王智勇。，曹竞
(1．河南省交通规划勘察设计院有限责任公司．郑州450052； 2．河南省交院工程
检测加固有限公司。郑州450052； 3．郑州铁路职业技术学院．郑州450053)
【摘要】通过某特大桥主墩承台混凝土施工实例，介绍了冷却测温系统在大体积混凝土施工过程中通过
调节水化热等引起的温差，以防止温度裂缝产生方面的应用；并对实际监测数据与理论数值进行了对比分析。
【关键词】大体积混凝土；冷却测温系统；水化热；温度裂缝
【中图分类号】TU375．6 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2014)07—0017-02
伴随着工程技术的快速发展，大体积混凝土结构也日
益增多；如何采取合理有效措施控制大体积混凝土中因水
化热产生的内部温升是施工过程中一项重要内容；控制混
凝土内部温升常见的有分层分块浇筑、后期保温养护、冷却
水管降温等措施。
文中根据某新建铁路上主跨230m的双塔钢桁梁斜拉
桥桥塔承台大体积混凝土施工介绍了大体积混凝土温度控
制技术的应用情况；该承台长度为35m，宽度为17m，厚度为
6m，每个主塔承台混凝土浇筑方量为3542．9m 。为了能在
汛期前完成承台施工，故施工时采取一次性全断面分层浇
筑方案，并在承台内布设冷却测温系统进行大体积混凝土
温度控制。
1 冷却测温系统施工
冷却测温系统由冷却水管和测温系统组成；在完成水
下封底混凝土浇筑、承台模板安装、承台底层与侧向钢筋绑
扎以及承台钢筋架立骨架焊接后，首先进行冷却水管安装；
在承台钢筋绑扎完毕后、承台混凝土浇筑前，由专业人员对
测温系统进行分层安装，并作相应标记。
1．1 冷却水管安装
冷却水管主要采用内径为5cm的镀锌管，镀锌管焊接
在相邻的钢筋架立骨架上。冷却水管的层距和水平间距通
常为80～100era[1]，承台施工时按竖向布置6层冷却水管，
顶层及底层冷却水管距承台顶(底)面50cm，层距为lOOcm；
同一层管网内冷却水管间的水平间距为lOOcm，首尾两根冷
却水管距承台侧面lOOcm左右。每层冷却水管网分别设置
4个进、出水口，每层的进出水口分别汇总至一根内径为
10em的镀锌管，在各层进出水口位置安装流量控制装置。
冷却测温系统平面布置如图1。
冷却水管安装完后，对水管进行试通水以及水密试验，
确保冷却水管网通畅不渗水。
1．2 测温元件安装
温度数据的实时监测主要由埋设在混凝土内部或大气
中的测温元件实现，测温元件绑扎在专门焊接的钢筋骨架
上，准确记录仪器编号及布置位置后将测温元件的电缆线
按编号依次连接至测温集成箱上，集成箱通过数据线连接
至电脑。
为保证温度监测数据具有代表性以及可靠性，并本着
经济适用原则，该桥冷却测温系统的测温元件按对称原则
布置在承台的1／2对称轴线上，根据冷却水管布置情况，测
温元件布置在上下两层冷却水管网中间平面上，以及承台
顶面和底面表层，共计5层。
每一层内共计布设15个测温元件，各元件间距离不大
于五倍层间距】。具体布置方式为沿长轴线方向从承台侧
外表面向内布置，依次为距侧面5、50、550、1050(850)、
1550、1750cm；短轴线方向从承台侧外表面向内布置，依次
为距侧面5、50、550cm。另外，在进水口总管位置以及每层
的出水口位置各布置1个测温元件；除此之外，在每层测温
元件相同高度位置处的大气中布设1个测温元件监测大气
温度。测温元件平面布置如图1。
图l 冷却测温系统平面布置图(cm)
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2 庄
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2 承台大体积混凝土施工
2．1 混凝土浇筑施工
为降低混凝土水化热产生量，工地试验室提前对混凝
土配合比进行优化。在确保混凝土强度情况下，对粉煤灰、
水泥和外加剂(减水剂)使用量进行调整，以降低水化热峰
值或者延缓水化热峰值产生时间，并控制混凝土的泌水量
以及坍落度随时间的损失量，保证混凝土的和易性。经
过试验，当每立方米混凝土的普通硅酸盐425号水泥用量为
260kg，减水剂用量为3．64kg、粉煤灰用量为91kg时，搅拌出
的混凝土性能最好。
同时，为了避免混凝土人模温度过高，在混凝土浇筑过
程中采用了四种方法降低混凝土的入模温度：① 在混凝土
搅拌用水中加入冰块以降低搅拌用水的温度；② 对拌合站