某连续梁0#梁段大体积混凝土施工温度监测

曹　峰，张东东

(中交第二公路工程局有限公司，陕西 西安　710065)



某连续梁0#梁段大体积混凝土施工温度监测

曹峰，张东东

(中交第二公路工程局有限公司，陕西 西安710065)

摘要：结合连续梁桥的施工，监测0#梁段大体积混凝土施工水化热温度，验证大体积混凝土施工过程中的控温保温措施，实现了大体积混凝土施工的有效控制，为类似桥梁工程建设提供借鉴。

关键词：大体积混凝土；水化热；温度监测

1项目概况

某连续梁桥为预应力混凝土变截面连续箱梁，主桥跨径组合为(36 m+65 m+3×75 m+65 m +36 m)，全长427 m。

主桥上部箱梁采用挂篮悬臂施工，截面型式为单箱双室直腹板截面，箱梁顶板宽20 m，底板宽14 m，翼缘宽度为3 m。5、10#墩处支点梁高为3.3 m，6、9#墩处支点梁高为4.3 m，7、8#墩处支点梁高为4.8 m。0#梁段混凝土约350 m3，属于大体积混凝土施工。

20#梁段大体积混凝土施工过程温度监测

2.1温控监测内容

0#梁段混凝土体积较大，约350 m3。为保证主桥0#块水化热温度应力在可控制的范围内，并避免温度产生的裂缝。采用电阻式温度传感器分别对左幅6#墩、右幅5#墩、右幅7#墩、左幅10#墩处箱梁0#梁段进行了水化热测量，检验不同时期的温度特性和温差标准。

2.2测试方法及测试结果

温度监测仪采用SWP系列数字显示控制仪，用于主桥箱梁0#块混凝土内部水化热温度及表面温度测试。

在混凝土浇筑后即开始观测，之后持续定时观测。观测时间控制如下：混凝土浇筑后，1次；混凝土浇筑后1~2 d，1次/2 h；混凝土浇筑后3~7 d，1次/4 h；混凝土浇筑后第2周，1次/1 d；混凝土浇筑后第3周，1次/2周。观测时间可根据时间情况进行调控。

各墩0#块箱梁温度测点布置及温度数据分析见图1～图4。

现场测量数据表明，左幅6#墩箱梁0#块混凝土浇筑完成后，内部最高温度达95.6 ℃(5#测点)，上表面最高温度达61.2 ℃(3#测点)，箱梁0#梁段混凝土整体温度较高。进入降温阶段后，左幅6#墩箱梁0#块混凝土内外最大温差达53.9 ℃(9月14日10∶00，5#测点87.3℃，1#测点33.4 ℃)，内外温差较大。

现场测量数据表明，右幅5#墩箱梁0#块混凝土浇筑完成后，内部最高温度达95.8 ℃(8#测点)，上表面最高温度达68.5 ℃(1#测点)，箱梁0#梁段混凝土整体温度较高。进入降温阶段后，右幅5#墩箱梁0#块混凝土内外最大温差达45.2 ℃(9月14日11∶00，8#测点93.6 ℃，3#测点48.4 ℃)，内外温差较大。

图1　左幅6#墩0#梁段水化热温度测点布置示意图

注：6#测点在混凝土浇筑过程中发生破坏。

图2　左幅6#墩0#梁段水化热观测点温度-时间走势图

图3　右幅5#墩0#梁段水化热观测点温度-时间走势图

后续施工中为了控制水化热温度，适当减少箱梁混凝土水泥含量。为验证降低水化热温度的效果，对右幅7#墩处箱梁0#梁段进行了水化热测量。

图4　右幅7#墩0#梁段水化热观测点温度-时间走势图

现场测量数据表明，右幅7号墩箱梁0#块混凝土浇筑完成后，内部最高温度为86.6 ℃(2#、3#测点)，上表面最高温度为56.0 ℃(1#测点)，混凝土整体温度较高。进入降温阶段后，混凝土内外最大温差为44.1 ℃(10月11日08∶00，4#测点81.5 ℃，1#测点37.4 ℃)，内外温差较大。

10号墩处箱梁0#梁段浇筑工程中，为进一步控制混凝土水化热温度，更换了水泥品牌。为验证降低水化热温度的效果，对左幅10#墩处箱梁0#梁段进行了水化热测量。

现场测量数据表明，左幅10#墩箱梁0#块混凝土浇筑完成后，内部最高温度为77.2 ℃(2#测点)，上表面最高温度为46.4 ℃(1#测点)，混凝土整体温度较左幅6#墩、右幅5#墩、7#墩处箱梁0#梁段的混凝土整体温度低。进入降温阶段后，混凝土内外最大温差为39.7 ℃(11月30日12：00，2#测点77.1 ℃，1#测点37.4 ℃)，内外温差与左幅6#墩、右幅5#墩、7#墩处箱梁0#梁段的内外温差相比较低。

3水化热温度监测结果分析

(1)结构构造设计。设计过程中应尽量采取合理分层、分块浇筑，避免结构截面应力集中。

(2)混凝土设计配合比及原材料。设计大体积混凝土配合比时，考虑掺加外加料，降低水泥用量；充分利用混凝土的后期强度；选择中热或低热水泥品种；合理选择骨料，提高混凝土的强度，降低水泥用量。

(3)施工过程中，控制混凝土浇筑温度；优化施工工艺，混凝土的浇筑方法也宜选择分层浇筑。

(4)采取降热、保温措施。在大体积混凝土施工温度控制中，应当充分考虑寒潮、气温年变化及气温日变化的影响，并结合内外温差控制要求，采取相应的保温措施。同时，通过人工冷却措施降低水化热温升、降低基础温差，也可有效控制温度应力。

(5)温度监测。实时温度监测结果能够随时与理论计算及其结果进行比较、分析，及时调整参数取值、修正计算模型，保证计算、分析结果的准确性及可靠性，并依据计算、分析结果完善温控措施，确保温度应力不超过混凝土的抗拉强度，避免出现温度裂缝。

参考文献：

[1]童育林．大体积混凝土裂缝控制研究[D]．重庆大学硕士论文，2004，11.

[2]陈仲先，汤雷．大型桥梁中大体积混凝土的温度控制[J]．桥梁建设叨，2001，(1).

[3]朱伯芳．大体积混凝土温度应力与温度控制[M]．中国电力出版社，2003.

[4]史风香．大体积混凝土裂缝控制研究[D]．武汉理工大学，2003.

[5]解荣．大体积混凝土温度监控的研究[D]．长安大学，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

中图分类号：U442

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2016)01-0081-02

作者简介：曹峰(1982-)，男，工程师，从事公路项目试验检测，施工监控、监测等工作；张东东(1983-)，男，硕士研究生，工程师，从事公路项目桥梁设计、变更等工作。

收稿日期：2016-01-12