某連續(xù)梁0#梁段大體積混凝土施工溫度監(jiān)測(cè)

曹　峰，張東東

(中交第二公路工程局有限公司，陜西 西安　710065)

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某連續(xù)梁0#梁段大體積混凝土施工溫度監(jiān)測(cè)

曹峰，張東東

(中交第二公路工程局有限公司，陜西 西安710065)

摘要：結(jié)合連續(xù)梁橋的施工，監(jiān)測(cè)0#梁段大體積混凝土施工水化熱溫度，驗(yàn)證大體積混凝土施工過程中的控溫保溫措施，實(shí)現(xiàn)了大體積混凝土施工的有效控制，為類似橋梁工程建設(shè)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；水化熱；溫度監(jiān)測(cè)

1項(xiàng)目概況

某連續(xù)梁橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁，主橋跨徑組合為(36 m+65 m+3×75 m+65 m +36 m)，全長(zhǎng)427 m。

主橋上部箱梁采用掛籃懸臂施工，截面型式為單箱雙室直腹板截面，箱梁頂板寬20 m，底板寬14 m，翼緣寬度為3 m。5、10#墩處支點(diǎn)梁高為3.3 m，6、9#墩處支點(diǎn)梁高為4.3 m，7、8#墩處支點(diǎn)梁高為4.8 m。0#梁段混凝土約350 m3，屬于大體積混凝土施工。

20#梁段大體積混凝土施工過程溫度監(jiān)測(cè)

2.1溫控監(jiān)測(cè)內(nèi)容

0#梁段混凝土體積較大，約350 m3。為保證主橋0#塊水化熱溫度應(yīng)力在可控制的范圍內(nèi)，并避免溫度產(chǎn)生的裂縫。采用電阻式溫度傳感器分別對(duì)左幅6#墩、右幅5#墩、右幅7#墩、左幅10#墩處箱梁0#梁段進(jìn)行了水化熱測(cè)量，檢驗(yàn)不同時(shí)期的溫度特性和溫差標(biāo)準(zhǔn)。

2.2測(cè)試方法及測(cè)試結(jié)果

溫度監(jiān)測(cè)儀采用SWP系列數(shù)字顯示控制儀，用于主橋箱梁0#塊混凝土內(nèi)部水化熱溫度及表面溫度測(cè)試。

在混凝土澆筑后即開始觀測(cè)，之后持續(xù)定時(shí)觀測(cè)。觀測(cè)時(shí)間控制如下：混凝土澆筑后，1次；混凝土澆筑后1~2 d，1次/2 h；混凝土澆筑后3~7 d，1次/4 h；混凝土澆筑后第2周，1次/1 d；混凝土澆筑后第3周，1次/2周。觀測(cè)時(shí)間可根據(jù)時(shí)間情況進(jìn)行調(diào)控。

各墩0#塊箱梁溫度測(cè)點(diǎn)布置及溫度數(shù)據(jù)分析見圖1～圖4。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)表明，左幅6#墩箱梁0#塊混凝土澆筑完成后，內(nèi)部最高溫度達(dá)95.6 ℃(5#測(cè)點(diǎn))，上表面最高溫度達(dá)61.2 ℃(3#測(cè)點(diǎn))，箱梁0#梁段混凝土整體溫度較高。進(jìn)入降溫階段后，左幅6#墩箱梁0#塊混凝土內(nèi)外最大溫差達(dá)53.9 ℃(9月14日10∶00，5#測(cè)點(diǎn)87.3℃，1#測(cè)點(diǎn)33.4 ℃)，內(nèi)外溫差較大。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)表明，右幅5#墩箱梁0#塊混凝土澆筑完成后，內(nèi)部最高溫度達(dá)95.8 ℃(8#測(cè)點(diǎn))，上表面最高溫度達(dá)68.5 ℃(1#測(cè)點(diǎn))，箱梁0#梁段混凝土整體溫度較高。進(jìn)入降溫階段后，右幅5#墩箱梁0#塊混凝土內(nèi)外最大溫差達(dá)45.2 ℃(9月14日11∶00，8#測(cè)點(diǎn)93.6 ℃，3#測(cè)點(diǎn)48.4 ℃)，內(nèi)外溫差較大。

圖1　左幅6#墩0#梁段水化熱溫度測(cè)點(diǎn)布置示意圖

注：6#測(cè)點(diǎn)在混凝土澆筑過程中發(fā)生破壞。

圖2　左幅6#墩0#梁段水化熱觀測(cè)點(diǎn)溫度-時(shí)間走勢(shì)圖

圖3　右幅5#墩0#梁段水化熱觀測(cè)點(diǎn)溫度-時(shí)間走勢(shì)圖

后續(xù)施工中為了控制水化熱溫度，適當(dāng)減少箱梁混凝土水泥含量。為驗(yàn)證降低水化熱溫度的效果，對(duì)右幅7#墩處箱梁0#梁段進(jìn)行了水化熱測(cè)量。

圖4　右幅7#墩0#梁段水化熱觀測(cè)點(diǎn)溫度-時(shí)間走勢(shì)圖

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)表明，右幅7號(hào)墩箱梁0#塊混凝土澆筑完成后，內(nèi)部最高溫度為86.6 ℃(2#、3#測(cè)點(diǎn))，上表面最高溫度為56.0 ℃(1#測(cè)點(diǎn))，混凝土整體溫度較高。進(jìn)入降溫階段后，混凝土內(nèi)外最大溫差為44.1 ℃(10月11日08∶00，4#測(cè)點(diǎn)81.5 ℃，1#測(cè)點(diǎn)37.4 ℃)，內(nèi)外溫差較大。

10號(hào)墩處箱梁0#梁段澆筑工程中，為進(jìn)一步控制混凝土水化熱溫度，更換了水泥品牌。為驗(yàn)證降低水化熱溫度的效果，對(duì)左幅10#墩處箱梁0#梁段進(jìn)行了水化熱測(cè)量。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)表明，左幅10#墩箱梁0#塊混凝土澆筑完成后，內(nèi)部最高溫度為77.2 ℃(2#測(cè)點(diǎn))，上表面最高溫度為46.4 ℃(1#測(cè)點(diǎn))，混凝土整體溫度較左幅6#墩、右幅5#墩、7#墩處箱梁0#梁段的混凝土整體溫度低。進(jìn)入降溫階段后，混凝土內(nèi)外最大溫差為39.7 ℃(11月30日12：00，2#測(cè)點(diǎn)77.1 ℃，1#測(cè)點(diǎn)37.4 ℃)，內(nèi)外溫差與左幅6#墩、右幅5#墩、7#墩處箱梁0#梁段的內(nèi)外溫差相比較低。

3水化熱溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

(1)結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中應(yīng)盡量采取合理分層、分塊澆筑，避免結(jié)構(gòu)截面應(yīng)力集中。

(2)混凝土設(shè)計(jì)配合比及原材料。設(shè)計(jì)大體積混凝土配合比時(shí)，考慮摻加外加料，降低水泥用量；充分利用混凝土的后期強(qiáng)度；選擇中熱或低熱水泥品種；合理選擇骨料，提高混凝土的強(qiáng)度，降低水泥用量。

(3)施工過程中，控制混凝土澆筑溫度；優(yōu)化施工工藝，混凝土的澆筑方法也宜選擇分層澆筑。

(4)采取降熱、保溫措施。在大體積混凝土施工溫度控制中，應(yīng)當(dāng)充分考慮寒潮、氣溫年變化及氣溫日變化的影響，并結(jié)合內(nèi)外溫差控制要求，采取相應(yīng)的保溫措施。同時(shí)，通過人工冷卻措施降低水化熱溫升、降低基礎(chǔ)溫差，也可有效控制溫度應(yīng)力。

(5)溫度監(jiān)測(cè)。實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果能夠隨時(shí)與理論計(jì)算及其結(jié)果進(jìn)行比較、分析，及時(shí)調(diào)整參數(shù)取值、修正計(jì)算模型，保證計(jì)算、分析結(jié)果的準(zhǔn)確性及可靠性，并依據(jù)計(jì)算、分析結(jié)果完善溫控措施，確保溫度應(yīng)力不超過混凝土的抗拉強(qiáng)度，避免出現(xiàn)溫度裂縫。

參考文獻(xiàn)：

[1]童育林．大體積混凝土裂縫控制研究[D]．重慶大學(xué)碩士論文，2004，11.

[2]陳仲先，湯雷．大型橋梁中大體積混凝土的溫度控制[J]．橋梁建設(shè)叨，2001，(1).

[3]朱伯芳．大體積混凝土溫度應(yīng)力與溫度控制[M]．中國(guó)電力出版社，2003.

[4]史風(fēng)香．大體積混凝土裂縫控制研究[D]．武漢理工大學(xué)，2003.

[5]解榮．大體積混凝土溫度監(jiān)控的研究[D]．長(zhǎng)安大學(xué)，2011.

Temperature monitoring on mass concreteconstruction for O#of a continuous beam bridge

CAO Feng，ZHANG Dong-dong

(CCCC Second Highway Engineering Co.,Ltd.，Xi′an,Shanxi 710065，China)

Abstract:Basedon continuous beam bridge construction, monitor the temperature of mass concrete hydration heat on the ZeroBlockconstruction, verify the temperature control and insulation measures in the process of mass concrete construction, achieve the effective control of construction of mass concrete, To provide reference for similar bridge construction.

Keywords:mass concrete;hydration heat;temperature monitoring

中圖分類號(hào)：U442

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

文章編號(hào)：1008-3383(2016)01-0081-02

作者簡(jiǎn)介：曹峰(1982-)，男，工程師，從事公路項(xiàng)目試驗(yàn)檢測(cè)，施工監(jiān)控、監(jiān)測(cè)等工作；張東東(1983-)，男，碩士研究生，工程師，從事公路項(xiàng)目橋梁設(shè)計(jì)、變更等工作。

收稿日期：2016-01-12