箱涵大体积混凝土温度计算与控制

王养莉 西安市第二市政工程公司

箱涵大体积混凝土温度计算与控制

王养莉 西安市第二市政工程公司

一 工程概况

西安市一环路城墙西南角立交工程西起丰庆路汽车站人行天桥东至环城南路，全长563.256米。立交用地红线宽按70米控制，道路宽度60米，其中下穿部分宽31米。箱涵位于桩号K0+198.164-K0+272.164，长度74米，横断面为三孔箱涵：机动车道净跨16米，净高大于5.0米；非机动车道净跨6米，净高大于3.0米。箱涵采用现浇C40钢筋砼结构，机动车道顶板厚80厘米，非机动车道顶板厚50厘米，中隔墙、侧墙厚80厘米，底板厚100～150厘米。

二 温度计算与施工控制

西南城角下穿式立交箱涵长度74米，设3道施工缝分割成四段，每段长18米，横断面为三孔，横向宽31.2米，如下图。

地板混凝土厚度为100～150厘米，大于80厘米，属典型大体积混凝土。混凝土地板浇筑前分别在底板的上、中、下位置设置三个温度感应头位置，间距不小于500mm，深度分别为表面下200 mm、混凝土中部和混凝土底部上200mm。

测温时间从测点混凝土浇筑完10小时（初凝）后开始，72小时内每2小时测温一次，72小时后每4小时测温一次，7天～14天每6小时测温一次（力求在接近混凝土出现最高和最低温度时测量）测至温度稳定为止。

在热传导方程式中，热传导与距离的平方成反比，由于箱涵纵横方向尺寸远大于厚度尺寸，因此可采用一维热传导方程：

图1

与大地接触的混凝土下表面温度的计算可仍采用（3）式计算，当r=0时，下表面温度等于大地温度；当 τ＝τ+Δτ时，大地按混凝土对待，但其温度已知，由（3）式计算τ+Δτ f时下表温度。

图2

代入τ＝0时各断面温度，则可得

混凝土温度控制措施：

（1）选用低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土。

（2）充分利用混凝土的后期强度，减少每立方米混凝土中水泥用量。

（3）使用粗骨料，尽量选用粒径较大、级配良好的粗细骨料；控制砂石含泥量；掺加粉煤灰等掺和料或掺加相应的减水剂、缓凝剂，改善和易性、降低水灰比，以达到减少水泥用量、降低水化热的目的。

（4）降低原料的温度：本工程施工时间为11、12月份，外部温度为-4～8度，有利于大体积混凝土施工。

（5）在混凝土浇筑之后，做好混凝土的保温保湿养护，缓缓降温，充分发挥徐变特性，减低温度应力，冬期采取措施保温覆盖，以免发生急剧的温度梯度发生。

（6）采取较长时间的养护，规定合理的拆模时间，延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。

（7）合理安排施工程序，控制混凝土在浇筑过程中均匀上升，避免混凝土拌和物堆积过大高差。

（8）改善约束条件，削减温度应力，采取分层或分块浇筑大体积混凝土，合理设置水平或垂直施工缝，以放松约束程度，减少每次浇筑长度的蓄热量，防止水化热的积聚，减少温度应力。

三 结束语

实践证明，在优化配合比设计，改善施工工艺，提高施工质量，做好温度监测工作及加强养护等方面采取有效技术措施，坚持严谨的施工组织管理，完全可以控制大体积混凝土温度裂缝和施工裂缝的发生，达到良好的自防水抗渗效果。另外，外加剂方面也可用糖类缓凝剂，养护分三个阶段用3种水温养护。经现场检查，本工程箱涵地板侧墙顶板均未发现温度变形裂缝，保证了结构强度，混凝土外观质量好，本工程被评为2006年陕西省建设工程长安杯奖（省优质工程）。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.14.027