高铁简支钢管拱桥拱座大体积混凝土水化热及温控措施研究

混凝土梁钢管简支拱桥因其拱座构型复杂、混凝土体积较大,在浇筑过程中可能产生过大的水化热,从而导致结构出现裂缝,影响其耐久性和承载力,因此有必要对其进行分析并采取温度控制措施。针对某高铁线144 m尼尔森体系简支拱桥拱座水化热问题,采用有限元软件MIDAS/FEA建立仿真模型,分析冷管布置、入水流量、入水温度与通水时间对内部水化热冷却效果的影响,并确定该实际工程的最优冷管参数。研究结果表明:布置冷却水管是一种有效的水化热温度控制措施;合理选取冷管参数可以有效降低拱座大体积混凝土中水化热温度,避免混凝土开裂;有限元仿真与实测值最大温差不超过4℃,说明有限元仿真可以较为准确地模拟结构内部因水化热引起的温度与应力变化情况。     

斜拉桥大体积混凝土浇筑水化热温度监测及分析

对北方某斜拉桥主墩承台、转体上盘、塔梁墩固结实体段及"人"字形塔脚部位的大体积混凝土浇筑过程中的水化热温度进行测试,实时掌握水化热温度发展规律,通过添加适当的粉煤灰、减水剂、缓凝剂、控制混凝土入模温度和内部设置冷却水管等措施,能够有效地控制大体积混凝土浇筑施工过程中核心与表面的温差,避免温度裂缝的产生。     

海沧大桥大体积混凝土锚碇温度场有限元分析

结合厦门海沧大桥大体积混凝土锚碇分层浇筑动态施工过程,基于瞬态温度场三维有限元分析方法,应用大型通用商业软件ANSYS,考虑外界气温的周期变化、太阳辐射、水化生热、浇筑温度、分层厚度、边界条件随龄期变化及分层浇筑动态施工过程等因素,对大体积混凝土施工期和运行期的温度场进行仿真分析.分析结果表明:锚碇混凝土温度的变化过程可分为温升期、降温期和稳定期3个阶段,施工期和运行期影响混凝土锚碇温度的主要因素分别是水泥水化热和环境温度;水泥水化热是混凝土温升最根本、最直接的原因,采用低热水泥、降低水泥用量是降低水化热温升的直接手段;温度场中靠近外表面的温度梯度比较大,而内部温度梯度相对较小,应特别注意混凝土早期的内部降温、外部保温和养护.     

大体积混凝土施工期温度裂缝计算分析

混凝土水化热引起的温度裂缝是影响工程结构安全的重要因素。文中使用规范公式计算和有限元分析两种方法,对大体积混凝土施工期裂缝产生原因进行研究。结果表明水泥水化放热时间集中,混凝土在浇筑以后两到三天达到最高温度。水池池壁长边中间区域水化热温度应力较大,当温度拉应力大于混凝土抗拉应力标准值时混凝土就会开裂,这与实际结构裂缝开展情况基本一致。     

防止大体积混凝土开裂的温控措施

介绍预防大体积混凝土施工开裂的具体温控措施 ,包括选用低水化热水泥、降低混凝土浇筑入模温度、分块分层浇筑、埋设冷却水管、混凝土表面保温与保湿。结合某住宅楼筏板基础大体积混凝土施工 ,介绍温控措施的具体施工参数。     

大体积混凝土施工温度控制研究

大体积混凝土施工的技术关键是降低胶凝材料的水化热,从而降低混凝土的绝热温升,减少混凝土内外温差,控制温度应力,以达到控制混凝土开裂的目的。本文以新建铁路西平线XPS-1标段田家窑二号大桥承台为例,介绍大体积混凝土施工温度控制措施,为其它大体积混凝土施工提供具有可操作性的施工温度控制依据。     

2.8 m厚房屋基础底板的一次浇筑技术

中关村金融中心基础底板厚 2 8m ,属大体积混凝土。施工中科学地确定水泥用量以降低水泥水化热 ,并采取覆盖防火草帘等措施减小混凝土的内外温差 ,防止了温度裂缝的产生。在混凝土养护期间还进行了混凝土温度监测。     

考虑水管冷却的大体积混凝土承台温度控制研究

采用理论上较为完善的冷却水管对流换热系数计算模型考虑水管冷却作用,运用有限元程序对某一高墩连续刚构桥的大体积混凝土承台水化热温度场进行数值分析。将现场温度实测数据和仿真计算结果比较,两者吻合较好。研究承台内部温度梯度沿承台厚度方向和水平方向的时变规律,并对有无冷却水管作用的承台水化热温度场进行对比分析。研究结果表明:承台外表面是开裂的危险区域,施工中应做好保温保湿养护工作,严格控制承台内外温差在25℃以内;冷却水管降温效果显著,是大体积混凝土承台温控防裂的有效措施。拆模后经现场检查发现,承台表面未出现有害温度裂缝,温控效果良好。     

大体积混凝土承台施工期温控仿真分析研究

针对大体积混凝土承台施工过程中水泥水化热造成的内外温差问题,对采用布置冷却水管的混凝土温度场进行仿真分析研究.介绍了大体积混凝土施工中水化热分析的理论基础,并通过理论计算得到分析过程中所需的一些主要参数.结合工程实例,应用有限元软件MIDAS - CIVIL按照实际施工过程对大体积混凝土承台进行了全程水化热温度场的仿真...     

W/C和A/C对水泥乳化沥青复合胶凝材料水化的影响

本文通过采用TAM air水泥水化热分析仪,对一定用量的水泥、乳化沥青以及水组成的复合胶凝材料浆体的水化放热进行了测试,分析了A/C(沥青水泥比)和W/C(水灰比)的变化对水泥乳化沥青复合胶凝材料的水化影响.结果表明:复合胶凝材料的水化放热速率随水化龄期的增加呈先增加后降低的趋势;增加水泥乳化沥青复合胶凝材料中乳化沥青的用量(水灰比一定,增大沥青水泥比)或用水量(沥青水泥比一定,增大水灰比),都能起到降低胶凝材料水化放热速率和延缓水化放热峰出现时间的作用,但前者的效果要比后者显著.     

索塔承台大体积混凝土温度控制研究

由于索塔承台混凝土体积大,水化热高,导致内部温度、内表温差过大,很容易产生温度裂缝,因此有必要对其进行温度控制。采用线单元解耦算法对榕江大桥索塔承台混凝土不同浇筑方案进行数值模拟,分析浇筑厚度、冷却水及冷却水温度对混凝土温度、应力的影响,从而选择合适的浇筑及温控方案,并将现场实测数据与计算数据进行对比。研究结果表明:混凝土内部温度通常在浇筑后第3～4 d达到峰值,降温速率小于升温速率;通冷却水可降低最高温度3℃～4℃,且可增加混凝土降温速率;但降低冷却水温度对混凝土内部温度影响有限,且会增大混凝土内部应力;根据数值计算结果,承台采用分3层浇筑、冷却水温度为25℃的施工方案;实测承台第1浇筑层内部温度最大为65.8℃,内表温差最大为24.3℃,内部温度、内表温差和应力均未超过规范允许值,温控方案合理。研究成果对索塔承台大体积混凝土的浇筑及温控具有一定参考价值。     

碾子坪特大桥大体积混凝土承台施工期水化热模拟与温度控制

结合厦蓉高速贵州境碾子坪特大桥主桥承台设计与施工,考虑了冷却水管的冷却水温、冷却水通水流量等参数,利用有限元软件Midas/Civil对承台大体积混凝土施工期水化热进行仿真计算,分析了水化热变化规律及温度分布规律,并与实际温度监测结果进行了对比分析,提出了合理的施工方案,据此指导现场温度控制。     

冷却水管在大体积混凝土市政隧道施工中的应用

水管冷却作为大体积混凝土温控防裂的一种常用措施,但在隧道方面的研究与应用较少。立足深圳北站枢纽新区大道隧道工程,详细介绍冷却水管和测温管的布设以及冷却降温控制方法。对比绝热温升分析结果,混凝土温度监测结果表明采用冷却水管降温技术达到了预期目标。并对侧墙与底板温差进行了分析,由于通水冷却的作用,有效防止了底板和侧墙因浇筑存在明显的时间差而产生的温度裂缝。工程实践表明,在大体积混凝土隧道工程中采用冷却水管降温会增加一定的工程造价,但其能有效的预防温度裂缝,保证了工程质量,缩短了施工工期,其长期效益是明显的。     

大体积承台混凝土水化热温度有限元分析与控制

对某大桥承台混凝土施工期水化热温度进行有限元模拟分析,并现场监测混凝土水化热温度,有限元模拟与现场监测的温度发展趋势和承台混凝土最高芯部温度吻合良好。有限元模拟是预测水化热温度的有效工具,有限元模型边界条件、承台浇筑进度等与实际的差异是影响模拟精度的主要因素。研究表明:降低混凝土入模温度,优化原材料配合比,布设冷却水管,良好的保温保湿措施等是水化热温度控制的有效措施。采用计算、监测以及原材料控制,现场养护等综合技术措施,避免了大体积承台混凝土施工期的温度裂缝。     

大体积混凝土水泥水化热施工冷却技术

大体积混凝土由于内部水泥水化热引起的温度上升 ,一般混凝土浇筑后 3d时水化热达到峰值。当外界环境温度很低时 ,混凝土内外温差大于 2 5℃ ,混凝土即产生温度应力裂缝。为保证混凝土的施工质量、防止裂缝的产生 ,特对大桥承台大体积混凝土施工温度情况进行论证 ,并采取相应的人工冷却控制温度措施。     

混凝土组成材料对水泥水化特性的影响

正水泥水化是一个放热反应,水化放热是混凝土温升的唯一热源。研究混凝土组成材料对水泥水化特性的影响规律是制定大体积混凝土工程预防因温度应力导致贯穿性裂缝的理论基础。大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m,或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而     

大体积混凝土承合水化热及温控措施研究

为了确保大沙沟特大桥的大体积混凝土承台冬季施工达到施工要求,采用有限元程序Midas/Civil按照一次浇筑施工、冷却管布置、水流情况及各种不同边界情况进行水化热温度场和温度应力数值分析,并对影响水化热的内外部因素进行了优化分析。采用优化后的数据,承台的实测数据与理论值吻合较好,承台混凝土水化热产生的温度梯度和应力都较小,最大温差在规范要求范围之内,保证了承台的施工质量。     

大体积混凝土底部的弹性约束试验研究

由于大体积混凝土水泥用量大、水化热高,混凝土在浇筑后产生很大的膨胀和收缩.在收缩过程中,如果混凝土的拉应力超过其抗拉强度时,混凝土就会出现开裂.为了减少拉应力,在混凝土的底部增加弹性约束,以有效地控制拉伸应变.同时,由于弹性约束限制了混凝土的膨胀,使混凝土的压应变减少.当混凝土内部温度降低时,由于弹簧的弹力作用,使混凝土的拉应变减少.本文根据弹性约束理论及大体积混凝土的“抗—放”模型试验研究结果,提出在大体积混凝土中进行弹簧约束的概念及有关计算方法.     

湖底隧道施工中混凝土水化热温度变化规律研究

在湖底隧道施工中会遇到大体积混凝土浇筑问题,若混凝土温差较大,将导致裂缝的发生,影响结构的安全。通过对某湖底隧道混凝土浇筑过程中水化热温度变化情况进行的观测,得出混凝土在水化热阶段的温度变化规律,为混凝土温度变形裂缝控制和施工组织提供了依据。     

超长混凝土结构整体浇筑施工技术

超长混凝土结构作为大体积混凝土,具有体积大、工程条件复杂等特点,受温度应力与收缩应力的的双重作用容易产生开裂。为避免开裂,通常的做法是设置混凝土"后浇带"。以客运专线北京调度所大楼为例,分析了不同水泥品种、掺合料的水化热及发展速率,通过优化"双掺"混凝土的配合比、完善施工工艺,添加CSA抗裂剂和聚丙烯纤维等技术措施,实现了取消"后浇带"的超长混凝土结构整体浇筑。