大体积混凝土预埋冷却水管降温施工技术.docx

大体积混凝土预埋冷却水管降温施工技术胡炜(中铁建设集团有限公司北京100040)摘要以密云潮白河大桥主塔承台施工为背景，从大体积承台混凝土预埋冷水管施工控制入手，介绍了预埋冷水管降温施工技术，叙述了大体积混凝土施工过程中的温度控制方法及混凝土内部温度变化的规律，为今后大体积混凝土内部循环水降温和优化大体积混凝土浇筑工艺积累经验。关键词主塔承台大体积混凝土冷却水管降温文章编号1009-4539(2013)06-0024-04中图分类号U445．57文献标识码BThePre-embeddedCoolingWaterPipeTechnologyinMassConcreteConstructionHuWei(ChinaRailwayConstructionGroupCo．Ltd．，Beijing100131，China)AbstractBasedontheconstructionofmaintowerabutmentofMiyunChaobaiRiverBridge，thispaperintroducesthepre-embeddedcoolingwaterpipetechnologyinmassconcreteconstruction，thevariationoftemperatureinsidethemasscon-crete，thetemperaturecontrolmethodandregularpatterns．Thesetechnologyandregularpatternshavegoodguidanceandreferencesfortheconstructionoflargevolumeconcreteandinternalcooling．Keywordsmaintowerabutment;massconcrete;coldwaterpipe;cooling3土浇筑总方量为7600m，属于大体积混凝土。1引言大体积混凝土常常由于内外温差过大产生温3大体积混凝土特点及降温方案比选在混凝土浇筑后，水泥因水化引起水化热，由度应力，导致其表面开裂，严重影响着结构的整体性和耐久性，因此在大体积混凝土施工过程中，温度控制尤为重要。本文以潮白河大桥主塔承台大体积混凝土施工为背景，详细介绍了此桥采用预埋冷水管对承台大体积混凝土进行降温的施工技术，同时针对大体积混凝土产生温度应力的原因，提出了减小混凝土内部温度应力的方法。于混凝土浇筑体积较大，同时混凝土是热量的不良导体，聚集在混凝土内部的水化热量不易散发，混凝土浇筑后其内部温度会逐渐上升。由于混凝土表面与大气接触，更容易散发热量，这样就形成了混凝土内外温差，混凝土内部热膨胀产生压应力，混凝土表面受外界大气温度影响大，水分散失较快，容易产生拉应力。由于新浇筑混凝土前期抗拉强度很低，当表面拉应力超过混凝土极限抗拉强度时就会在混凝土表面产生裂缝，表面裂缝在承受外界气温骤变或外界荷载时又会向贯穿裂缝发展，最终影响水工混凝土防渗、抗冻和整体性的性能，所以要采取有效措施对大体积混凝土进行温度控制。在大体积混凝土施工中，将混凝土内部的水化热及时、有效地排出到混凝土外部，保持内、外温差2工程概况潮白河大桥为独塔自锚式双索面悬索桥，主塔为“种子”造型，高度达126．5m。主跨为钢箱梁结构，长度分别为165m和135m;主塔承台长62．1m，宽17．5m，高8m，哑铃型构造，左右侧分别为矩形承台(见图1)，中部为连系梁，采用C30商品混凝土，混凝收稿日期:2013-01-25铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY2013(6)24·桥涵工程·均衡是大体积混凝土施工控制的难点。密云潮白河大桥大体积混凝土承台在降温措施方面选取了3套方案进行了比选，分别是内部埋设冷却水管、混凝土搅拌时掺入冰块和在承台上部安装竖向散热钢管。为避免影响混凝土的整体和易性和内部密实度，在混凝土内部掺入冰块的措施不适合本次施工，由于该承台上部主塔劲性钢骨架分布较密，不利于安装竖向散热钢管，对排出混凝土内部热量有较大影响。经过反复对比分析后，最终选取了在其内部埋设冷却水管的方案对混凝土进行降温。此方案实施较方便，利用管内流动的冷水带走混凝土内部的部分热量，从而降低混凝土内部温度，达到控制混凝土内部温度的目的。大绝热升温、混凝土中心温度、混凝土表层温度等进行计算，确定控制参数，并根据计算结果设计预埋冷却水管的布置形式及选取冷却水管的直径。(1)混凝土计算厚度H=h+2h式中:H—混凝土厚度，m;h—混凝土实际厚度，取3m;h—混凝土单次虚铺厚度，取0．77m。计算得H=4．54m。(2)不考虑散热混凝土中心计算温度T1(t)=Tj+Th·ξ(t)式中:T1(t)—t龄期混凝土中心计算温度，℃;Tj—混凝土