高温季节下桥梁承台大体积混凝土温度控制研究

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沪通长江大桥28~#主墩承台平面面积约4700m~2,于炎热夏季浇筑。承台混凝土浇筑总方量约42000m~3,其单次浇筑量高达16250m~3,需进行温控施工。本文从混凝土原材料降温及保温、混凝土拌合及运输、混凝土浇筑和养护等角度,全面介绍了该承台以通水冷却为主的温控方案。并基于桥梁工程有限元软件Midas/civil,探讨承台温控数值模拟相关参数的选取,拟定承台温控的主要技术指标。最后利用数值模拟和现场监测相结合的方式,分析承台芯部温度、混凝土内外温差和冷却水管进出水温差等指标。得出的主要结论如下:(1)提出承台大体积混凝土温控的主要技术指标,即在承台混凝土达到峰值温度前,冷却水流速应≥1.5m/s,达到峰值温度以后,流速降低为1m/s;并且通水时长宜≥7d。(2)在通水冷却的前提下,承台大体积混凝土浇筑后温度迅速上升;峰值过后混凝土温度迅速下降;停止通水后,混凝土温度下降速率减小,当降至接近环境温度时,混凝土温度基本保持不变。(3)对比了承台温控数值模拟结果和现场监测数据,指出二者出现差异的一个重要原因是混凝土入模温度理论值与实测值的不同,说明可用数值模拟指导和配合温控的现场施工,前提是数值模拟所用工况和条件必须与现场严格一致。(4)数值模拟结果和现场监测数据表明:承台各层混凝土浇筑后,混凝土芯部温度≤65℃,初凝后混凝土内表温差≤20℃,大部分时间冷却水管进出水温差≤10℃,基本满足温控要求。并且截至现场混凝土养护完毕,未在承台表面发现温度裂缝,承台温控施工取得了圆满成功。
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