石首长江公路大桥南塔承台超大体积混凝土施工温控研究

湖北石首长江公路大桥为主跨达820 m的超大跨斜拉桥,南塔承台在7、8月份施工。因此该桥主墩承台的超大体积混凝土温度控制难度极大,有必要采取针对性的温度控制措施以保证混凝土施工质量。根据承台的结构特点,从合理分层浇筑、优化混凝土配合比、严格控制入模温度、布置冷却管等方面对大体积混凝土进行了有效温控。采用缓凝型高性能减水剂,使得混凝土在3～4 d达到峰值温度,有效降低了峰值温度。对承台大体积混凝土温度场进行了实测和仿真分析,结果表明:混凝土入模温度为25.0～27.6℃;承台各层的实测峰值温度为56.1～63.8℃,计算值为57.1～64.2℃,且出现的时间基本吻合;最大实测内外温差为25.9℃,计算值为26.3℃。承台各层混凝土的抗裂安全系数均大于1.44,表明结构受力均处于安全状态。     

低温升低收缩磷渣大体积混凝土温度应力监测数值仿真分析

以重庆某大桥主墩承台为对象,采用C40低温升低收缩磷渣大体积混凝土,利用有限元软件对其温度应力监测数值进行了仿真研究。结果表明:利用有限元软件,仿真计算低温升低收缩磷渣大体积混凝土水化热,可对混凝土水化热实际情况进行较好的模拟及预测。利用有限元软件,对大桥4#承台水化热进行仿真分析,通过对冷却管采取降温措施,发现在承台内部,最高温为71.25℃,最大的内外温差为18.15℃,水化热得到控制,说明采用冷却管降温可行。通过检测拆模后大桥承台的外观,发现无温度裂缝产生,说明采取合理措施控制大体积混凝土水化热温升,能有效控制温度裂缝的产生。     

大体积混凝土养护及温控施工方案研究

依托某大桥承台的大体积混凝土在10℃和20℃施工温度工况,对混凝土的内外温度及温差进行了计算,基于计算结果,给出了总体温控施工方案。结果表明:在10℃和20℃施工温度下,大体积混凝土施工内外温差均不大于25℃,采用合理厚度的泡沫板保温措施进行承台混凝土养护即可满足混凝土温控要求;建议采用安装冷却水管、埋设测温监控、控制混凝土浇筑和养护质量等方法来进行大体积混凝土的养护及温度控制。     

大体积承台混凝土施工温度场及温控技术研究

桥梁的承台混凝土体积大,施工措施不当易产生温度裂缝,从而影响桥梁结构的耐久性,因此有必要对大体积混凝土施工温度场及温控技术进行研究。该文以南沙港铁路西江特大桥承台施工为背景,对自然冷却时温度场的变化规律进行数值分析,并对冷却水管的布置方式进行对比分析,进而开展承台智能温控系统设计和现场施工实践。结果表明:夏季自然冷却状态下,承台内部大部分区域温度场趋于一致,在靠近外侧面附近温度略有下降,在靠近顶部附近温度梯度较大;冷却管长度对散热影响较小,分区布置管道(冷却水从独立直管进入,从蛇形管流出)降温效率高,所设计并采用的智能温控系统具有较好的温控效果。     

桥梁承台大体积混凝土温度裂缝控制

梅溪河特大桥位于重庆奉云高速公路奉节段,本文主要介绍梅溪河特大桥3#主墩承台大体积C35混凝土温度裂缝控制计算及控制。通过数值计算获得了大体积混凝土内部温度场分布,进而确定了最大拉应力位置及有可能出现裂缝的位置。根据计算结果,提出了一系列的温控措施,涉及到冷却管管径的选择、布置及测温点的埋设。实践证明梅溪河特大桥承台大体积混凝土的温度控制是成功的,本研究成果对各类大体积混凝土温度裂缝控制计算及控制手段有重要的参考价值。     

某斜拉桥承台大体积混凝土水化热分析

通过对某寒冷气温下施工的斜拉桥承台大体积混凝土水化热进行数值模拟和现场监测承台水化热温度,对比分析低温冷却水和长冷却管管长对承台水化热温度发展变化规律的影响。研究结果表明,综合考虑混凝土入模温度、混凝土配合比、外加剂、冷却管的管径和布置形式以及混凝土养护方式等因素,采用低温冷却水和长冷却管管长方案,能有效避免大体积混凝土水化热温度产生裂缝,可为同类大体积混凝土在寒冷气温下施工提供参考。     

西江特大桥承台大体积混凝土配合比设计及施工措施研究

在分析大体积混凝土温度裂缝产生机理的基础上,以西江特大桥主墩承台为背景,通过采用低水化热胶凝材料体系、高效缓凝型减水剂及级配良好的碎石优化混凝土配合比,采用降低混凝土入模温度、埋设冷却水管及蓄水保温养护等温控措施,进行承台大体积混凝土施工,并对浇注后承台混凝土温度进行监控,有效避免了有害温度裂缝的产生。     

哇加滩黄河特大桥承台大体积混凝土施工温度控制

青海省哇加滩黄河特大桥主桥为(104+116+560+116+104)m钢-混叠合梁斜拉桥,承台长42m、宽25.5m、高6m,为大体积混凝土结构;桥址区气温垂直分布,日夜温差较大。为避免该桥承台表面出现大面积的温度裂缝,对承台大体积混凝土施工进行温度控制。针对桥址气候特点、承台的特殊位置等因素,从原材料、混凝土配合比等方面控制混凝土入模温度和水化热总量;采用有限元软件建立承台1/4模型,根据计算结果合理布置冷却水管、制定保温方案等;通过在混凝土内布设温度传感器,对施工过程进行温度监控,并根据温度数据及时调整保温和水化热排出措施、调整混凝土内外温差。采取以上措施,承台施工完成时,未发现大面积的温度裂缝,且混凝土的温度峰值和内外温差均在规范允许值之内。     

某特大桥承台大体积混凝土施工温控关键技术研究及应用

以某特大桥为工程背景,结合大体积混凝土施工特点对温控方案及相关技术措施进行了详细阐述,并通过现场监测数据得到了相关的分析结果。通过筛选性能优良的原材料,利用粉煤灰的自身优势优化混凝土配合比,实行分层浇筑混凝土,布设循环水冷却管,进行保温保湿养护,结合现场实际情况对养护时间合理延长等,并实行承台施工前、中、后期的全过程温度监测,经温度对比分析后给出温控调整方案,实行信息化施工,为温度调控提供数据依据。实践证明,实施温度监测并采取合理的温控关键技术措施,能够科学地指导施工,各项温控指标均达标,有效地预防了结构表面温度裂缝,确保了结构的施工质量,为后期工作提供了保障,对同类施工项目提供了参考。     

C50大体积混凝土温度仿真及裂缝控制技术研究

为防止C50高标号大体积混凝土因温度急剧变化所产生的内应力引起裂缝病害,本文采用有限元仿真软件模拟分析了实际服役环境下混凝土内部温度及温度应力场随龄期的变化。根据分析结果采取了在混凝土内部搭建冷却水管的温控措施,在施工过程中,通过预先埋设温度测量元器件来实时监控混凝土内最高、最低温度及内表温差,监测数据指出承台混凝土最高温度达55. 3℃,最大内表温差20℃,拆模后混凝土未出现裂缝,混凝土质量良好。     

桥梁大体积混凝土的温度场与温度应力研究

大体积水泥混凝土在固化过程中释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩,由此产生的温度收缩应力是导致混凝土出现裂缝的主要因素.为在某大桥施工过程中合理地进行温控,计算了该大桥承台浇筑过程的温度场及温度应力,计算结果表明该工程施工方案合理可行,不会产生温度裂缝.     

保温措施下大体积混凝土冷却管温控温度场和应力场分析

以一个悬索桥承台大体积混凝土构件为例,采用MIADS/Civil有限元软件对无保温措施情况下施工方案进行计算,对比实测温度数据和理论计算温度数据,结果显示两者基本吻合,数值模型的可靠性良好;优化承台表面保温措施和内部冷却管通水,对比分析优化前后承台的计算温度场和应力场,结果表明,施加保温措施、改变冷却管通水参数可控制承台的里表温差,降低承台表面出现温度裂缝的风险。     

白洋长江公路大桥锚碇温控方案研究

为研究大体积混凝土结构温控措施,减少混凝土结构全过程内外温差,从而避免产生温度裂缝。文中在以往施工经验的基础上,改进工艺,通过采用控制材料温度、调整混凝土配合比、添加外加剂、设置合适间距的冷却管、设置外围保温措施,以及温控监测等有效措施并经过全过程计算机模拟计算确定合理的分层分块,达到了温控目标。     

基于Midas的拱座基础大体积混凝土温度影响因素分析

温度控制是大体积混凝土施工质量控制的重要环节,施工工艺参数是控制大体积混凝土温度裂缝的主要技术措施之一。该文通过采用Midas软件建立有限元模型分析浇筑方式、冷却管间距、浇筑温度和保温开始时间等施工参数对大体积混凝土温度的影响,结合具体工程所处环境情况,提出了控制大体积混凝土温度裂缝的技术措施。优化水泥混凝土材料组成,采用40%粉煤灰等量取代水泥,可以降低材料绝热温升9.08℃左右;混凝土浇筑采用分层间歇5d或分层连续间隔4h,冷却管水平和竖直间距为1.5m;浇筑温度越高,内部温升峰值明显增加,应通过在拌和水中掺加冰屑、石料提前浇水预冷等技术措施尽量降低混凝土浇筑温度;为减小里表温差和温降速率,浇筑48h后用保温篷布进行保温,同时应根据实时监测温度数据及时调整保温措施。     

悬索桥主塔承台大体积混凝土水化热分析

大体积混凝土施工的关键在于控制水化热释放的温度而引起的温度裂缝,通过有限元软件模拟重庆某长江大桥P5主塔承台浇筑过程中不同进水温度下承台的最大温升及降温速率,从而确定出最佳进水温度,以解决因冷却管进水温度变化造成水化热温度控制难的问题。在此恒温进水工况下,得出中间布设冷却管层相比中上无冷却管层最大温升值低8～9℃,有冷却管层相比无冷管层最大温升时间延后了10～12 h。从计算结果与实测数据对比看来,受到外界因素影响越小的位置测点模拟结果更准确。     

平塘特大桥中塔承台大体积混凝土温控技术

平塘特大桥为(249.5+2×550+249.5)m三塔双索面叠合梁斜拉桥,中塔承台于冬季施工,环境温度较低且天气变化剧烈、冷击效应明显。为避免在施工期间出现危害性裂缝,对承台大体积混凝土进行了温度控制。中塔承台分3次浇筑,施工过程中,采用了合理的混凝土配合比;对入模温度进行严格控制;在混凝土外部搭设保温棚,采用蒸汽养生等保温措施;内部设置了冷却水系统进行降温;表面、底面配制了防裂钢筋网。采用有限元软件MIDAS计算承台混凝土温度场和应力场,并在承台内部布置温度测点,对混凝土温度进行全程监测。结果表明:实测温度场的变化趋势与计算结果吻合较好,主要温度场和应力场指标均符合规范要求,大体积混凝土表面在整个浇筑养护期间均未出现明显有害裂缝。     

连续刚构桥承台水化热有限元分析与控制

针对大跨连续刚构桥承台大体积混凝土结构施工过程中的水化热问题,利用有限元分析软件进行了模拟分析,并对承台施工过程中的水化热温度进行了细致的监测。经过分析,得出有限元的模拟计算结果与现场监测的温度变化趋势一致,与承台内部的最高温度相差约9%。计算模型中对流边界条件的选取、承台浇筑的分层方法、冷却管水流的模拟等与实际情况的差异是影响模拟精度的主要因素。通过不同测点布置形式可以得到混凝土内部的温度梯度分布,远离承台中心位置温度梯度较大,应采取良好的保温保湿措施防止温差下混凝土的开裂。施工过程采用计算、监测以及现场养护等综合技术措施,较好地避免了大体积承台混凝土施工期间温度裂缝的出现,确保了承台的施工质量。     

禹门口黄河公路大桥大体积混凝土温控技术

通过对大体积混凝土产生裂缝的原因进行分析,结合禹门口黄河公路大桥主桥施工现场的实际情况和以往多个大体积混凝土项目的施工经验,提出了优化混凝土配合比初凝时间、对混凝土表面进行保温养护、控制混凝土浇筑温度等一系列措施。在第一个承台分层浇筑过程中,合理布置冷却水管,埋设测温元件,对整个施工过程进行全面监控,并整理分析测量数据,反馈施工过程中存在的问题,及时调整温控措施并运用到第二个承台施工中,有效控制了禹门口黄河公路大桥主桥大体积承台混凝土有害裂缝的产生。     

跨海大桥大体积混凝土承台水化热实测与分析

为探明海洋环境对跨海大桥大体积混凝土水化热的影响规律,以海南省某跨海斜拉桥为背景进行研究。对该桥承台进行冷却系统设计和温度场实测;采用有限元软件MIDAS FEA建立承台仿真分析模型,在温度场仿真结果与实测值吻合良好的基础上,进行混凝土配合比、入模温度、环境温度、冷却水流量和水温、拆模时间等参数分析。结果表明:采用复掺技术可降低绝热温升达6.07℃;入模温度和环境温度均降低10℃时,内表温差分别减小4.26℃和增大9.05℃;冷却水流速大于0.8m3/h时冷却效率反而降低;年平均风速作用下5d拆模时最大内表温差达24.29℃。建议海工大体积混凝土采用复掺技术;控制入模温度和环境温度;根据测试结果动态调整冷却水流量和温度;正常天气时拆模时间不少于7d。     

复杂岩层水域大体积现浇异形混凝土承台施工技术研究

武穴长江公路大桥15号墩承台为哑铃形承台,承台尺寸58.8m×28.8m×7m,浇筑方量9 560.2m3,封底混凝土厚5m,承台下设38根直径3m、桩长84m的钻孔灌注桩。选取适宜的混凝土材料参数及配比,采用MIDAS/FEA有限元分析软件辅助开展温控计算,分别对无管冷分块不分层、有管冷分块不分层、无管冷分块分层、有管冷分块分层4种情况开展计算,分析最高温、最大内表温差、温度应力等开裂风险影响参数的变化。同时,介绍了大体积异形承台预留后浇带分层分区浇筑技术、大体积承台后浇带模板整体式支撑技术、大体积承台后浇带温控技术等施工关键技术,为大体积现浇混凝土施工提供整体保障。