王養(yǎng)莉 西安市第二市政工程公司

箱涵大體積混凝土溫度計算與控制

王養(yǎng)莉 西安市第二市政工程公司

一 工程概況

西安市一環(huán)路城墻西南角立交工程西起豐慶路汽車站人行天橋東至環(huán)城南路，全長563.256米。立交用地紅線寬按70米控制，道路寬度60米，其中下穿部分寬31米。箱涵位于樁號K0+198.164-K0+272.164，長度74米，橫斷面為三孔箱涵：機動車道凈跨16米，凈高大于5.0米；非機動車道凈跨6米，凈高大于3.0米。箱涵采用現(xiàn)澆C40鋼筋砼結(jié)構(gòu)，機動車道頂板厚80厘米，非機動車道頂板厚50厘米，中隔墻、側(cè)墻厚80厘米，底板厚100～150厘米。

二 溫度計算與施工控制

西南城角下穿式立交箱涵長度74米，設(shè)3道施工縫分割成四段，每段長18米，橫斷面為三孔，橫向?qū)?1.2米，如下圖。

地板混凝土厚度為100～150厘米，大于80厘米，屬典型大體積混凝土?；炷恋匕鍧仓胺謩e在底板的上、中、下位置設(shè)置三個溫度感應(yīng)頭位置，間距不小于500mm，深度分別為表面下200 mm、混凝土中部和混凝土底部上200mm。

測溫時間從測點混凝土澆筑完10小時（初凝）后開始，72小時內(nèi)每2小時測溫一次，72小時后每4小時測溫一次，7天～14天每6小時測溫一次（力求在接近混凝土出現(xiàn)最高和最低溫度時測量）測至溫度穩(wěn)定為止。

在熱傳導(dǎo)方程式中，熱傳導(dǎo)與距離的平方成反比，由于箱涵縱橫方向尺寸遠(yuǎn)大于厚度尺寸，因此可采用一維熱傳導(dǎo)方程：

圖1

與大地接觸的混凝土下表面溫度的計算可仍采用（3）式計算，當(dāng)r=0時，下表面溫度等于大地溫度；當(dāng) τ＝τ+Δτ時，大地按混凝土對待，但其溫度已知，由（3）式計算τ+Δτ f時下表溫度。

圖2

代入τ＝0時各斷面溫度，則可得

混凝土溫度控制措施：

（1）選用低水化熱或中水化熱的水泥品種配制混凝土。

（2）充分利用混凝土的后期強度，減少每立方米混凝土中水泥用量。

（3）使用粗骨料，盡量選用粒徑較大、級配良好的粗細(xì)骨料；控制砂石含泥量；摻加粉煤灰等摻和料或摻加相應(yīng)的減水劑、緩凝劑，改善和易性、降低水灰比，以達到減少水泥用量、降低水化熱的目的。

（4）降低原料的溫度：本工程施工時間為11、12月份，外部溫度為-4～8度，有利于大體積混凝土施工。

（5）在混凝土澆筑之后，做好混凝土的保溫保濕養(yǎng)護，緩緩降溫，充分發(fā)揮徐變特性，減低溫度應(yīng)力，冬期采取措施保溫覆蓋，以免發(fā)生急劇的溫度梯度發(fā)生。

（6）采取較長時間的養(yǎng)護，規(guī)定合理的拆模時間，延緩降溫時間和速度，充分發(fā)揮混凝土的“應(yīng)力松弛效應(yīng)”。

（7）合理安排施工程序，控制混凝土在澆筑過程中均勻上升，避免混凝土拌和物堆積過大高差。

（8）改善約束條件，削減溫度應(yīng)力，采取分層或分塊澆筑大體積混凝土，合理設(shè)置水平或垂直施工縫，以放松約束程度，減少每次澆筑長度的蓄熱量，防止水化熱的積聚，減少溫度應(yīng)力。

三 結(jié)束語

實踐證明，在優(yōu)化配合比設(shè)計，改善施工工藝，提高施工質(zhì)量，做好溫度監(jiān)測工作及加強養(yǎng)護等方面采取有效技術(shù)措施，堅持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕そM織管理，完全可以控制大體積混凝土溫度裂縫和施工裂縫的發(fā)生，達到良好的自防水抗?jié)B效果。另外，外加劑方面也可用糖類緩凝劑，養(yǎng)護分三個階段用3種水溫養(yǎng)護。經(jīng)現(xiàn)場檢查，本工程箱涵地板側(cè)墻頂板均未發(fā)現(xiàn)溫度變形裂縫，保證了結(jié)構(gòu)強度，混凝土外觀質(zhì)量好，本工程被評為2006年陜西省建設(shè)工程長安杯獎（省優(yōu)質(zhì)工程）。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.14.027