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科學技術論文

鐵路承臺大體積混凝土溫控措施

時間:2019年11月14日 所屬分類:科學技術論文 點擊次數:

摘要:在鐵路施工中,承臺混凝土方量較大,通常需要采取措施降低水化熱,防止混凝土體裂紋的發生。本文結合鐵路現場施工實際進行分析,提出解決方法,可為同類型施工提供參考。 關鍵詞:大體積混凝土;冷卻管;水化熱 1概述 該承臺位于濟南境內的黃河河灘內,

  摘要:在鐵路施工中,承臺混凝土方量較大,通常需要采取措施降低水化熱,防止混凝土體裂紋的發生。本文結合鐵路現場施工實際進行分析,提出解決方法,可為同類型施工提供參考。

  關鍵詞:大體積混凝土;冷卻管;水化熱

混凝土

  1概述

  該承臺位于濟南境內的黃河河灘內,為京滬高鐵與太青四線共建段,即京滬線與太青線合建承臺,其尺寸為22.5m×10.5m×4m,方量為945m3,屬于大體積混凝土結構,若施工或者養護不當,容易造成內外溫差過大產生溫度裂縫,影響主體質量。同時京滬高鐵濟南黃河大橋有多個大體積混凝土承臺,急需驗證各種溫控措施對于大體積混凝土結構施工的有效性,以便為后續承臺施工提供相應的參考。

  2采取的措施

  混凝土在澆筑完成后之所以溫度會升高,其主要原因為混凝土內部膠凝材料的水化反應產生的熱量,而在混凝土配合比之中,水泥所產生的熱量最大,所以設計混凝土配合比階段,在保證混凝土強度等各項性能的前提下,盡量減少配合比中水泥的比重。

  承臺澆筑時,降低混凝土的入模溫度。澆筑完成后,通過提前預埋在承臺內部的冷卻管循環水,能夠把混凝土芯部熱量帶出達到降低芯部溫度的目的。所以需要從配合比設計、入模溫度、混凝土養護等方面著手,保證混凝土芯部與表層、表層與環境之間的溫差控制在規范要求的20℃以內。

  2.1混凝土配合比設計

  混凝土由水泥、砂、碎石、粉煤灰、礦渣粉、減水劑、水組成,在滿足混凝土強度以及塌落度的前提下,應提高配合比中粉煤灰和礦渣粉的比重,降低水泥用量,同時通過使用恰當的減水劑,減少配合比中的用水量,減少混凝土水化熱產生的熱量;提高粉煤灰和礦粉的摻量后,還能提高混凝土的抗滲性。經過試驗室試配,選定配合比水膠比為0.38,水泥、礦渣粉和粉煤灰的比例為1:0.6:0.4。

  2.2承臺施工措施

  承臺計劃一次澆筑成型,利用預埋在承臺內部的冷卻水管通循環水,帶走承臺混凝土內部的熱量,再利用循環出來的熱水進行混凝土表層養護,降低各級之間的溫差。①冷卻水管的設計。預埋的冷卻水管采用準48×2mm厚普通鋼管,在鋼管的兩頭車絲,并使用車內絲的直角或直鋼管絲頭連接,鋼管的層數,每層之間的距離,均通過混凝土水化熱計算取得。

  具體布置為:一共設置兩層冷卻水管,層間距為2m,上下層距離最近的混凝土表層均為1m;單層冷卻水管間距為1.1m。為驗證相關降溫措施是否到位,在承臺內預埋63個測溫片用于監控對應位置的混凝土溫度。

  3現場溫度測量控制情況

  要求承臺混凝土澆筑完成后每晝夜不少于4次的溫度測量,分析數據得知溫度最高值為64℃,出現在第四天;通過計算測量的數據,若發現各級溫差有接近規范要求的20℃時,則加大冷卻循環水的進水量來降低溫差,同時利用循環出來的熱水蓄在混凝土表層用作養護用水,可以降低溫差,最終保證了各級的溫差滿足規范要求。

  4總結

  通過采取各種方式降低混凝土水化熱來保證各級溫差,我們總結出了大體積承臺混凝土施工溫控的三個階段:一是在混凝土配合比設計階段,盡量使用低水化熱水泥,同時在滿足相關性能的情況下降低每方混凝土中水泥用量,加大粉煤灰和礦粉摻量,選用合適的減水劑減少用水量;二是混凝土施工階段,選擇一天中溫度較低的時刻澆筑,降低混凝土的出機溫度來保證較低的入模溫度;三是混凝土養護階段,利用預埋在承臺混凝土內部的冷卻水管帶走內部熱量,同時根據溫度測量數據調整循環水的進水量。

  參考文獻:

  [1]劉桂娟.橋梁大體積混凝土溫度裂縫控制技術[J].工程建設與設計,2018(9):142-144.

  [2]李世杰.建筑工程大體積混凝土裂縫的成因與防治措施探析[J].科技創新與應用,2014(22):230.

  [3]梁志成.某特大橋大體積混凝土承臺施工溫控技術[J].公路,2015,60(9):122-126.

  [4]呂世鯤.大體積承臺混凝土水化熱仿真模擬計算及溫控方圖案優化[J].價值工程,2018,37(14):184-188.

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  水泥與混凝土研究刊物,Elsevier Science出版社,SCI、EI收錄期刊,SCI 2012年影響因子3.112,5年影響因子3.746。刊載水泥、水泥復合材料、混凝土及其相關材料的基礎研究方面的論文、評論和札記。該刊JCR中2012年結構與建筑技術排名第3位(57種),Q1(一區);材料科學(復合材料)排名第40位(241種),Q1(一區)。

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