[发明专利]圆形断面不同厚度衬砌低热混凝土实时质量控制方法

说明书

本发明提供圆形断面不同厚度衬砌低热混凝土实时质量控制方法，针对圆形断面、不同厚度、低热水泥，实现通水冷却质量控制，以利于获得更优通水冷却温控防裂效果。方法包括：步骤1.分析圆形断面衬砌低热混凝土温控及其通水冷却资料，拟定通水冷却施工方案；步骤2.计算圆形断面衬砌低热混凝土通水冷却优化控制水温差△T_wy；步骤3.确定圆形断面衬砌低热混凝土通水冷却条件下的内部最高温度；步骤4.计算得到通水冷却优化水温T_wy；步骤5.将实时监测到的通水冷却实测水温T_w与优化水温T_wy进行比较，根据比较情况判断在该T_w条件下进行通水冷却养护是否能够满足混凝土基本质量要求；步骤6.确定下一阶段应采取的优化通水冷却措施。

技术领域

本发明属于混凝土温控防裂技术领域，具体涉及圆形断面不同厚度衬砌低热混凝土实时质量控制方法。

背景技术

借鉴大体积混凝土埋设冷却水管通水冷却，降低混凝土最高温度和控制内外温差成功温控防裂经验，为有效控制温度裂缝，在三峡水利枢纽右岸地下电站发电引水洞至溪洛渡、白鹤滩、乌东德等巨型水电站水工隧洞衬砌混凝土大量采取通水冷却措施。但水工隧洞设计规范、条文中没有关于衬砌混凝土温控及其通水冷却水温控制等方面的规定。经常是参考混凝土重力坝或者拱坝设计规范规定，坝体混凝土与冷却水之间的温差不宜超过25℃。

根据模拟混凝土浇筑过程对高混凝土拱坝一期水冷温度对水管周边混凝土的影响研究：对于水管下部(层)老混凝土，这一水管通水冷却前，混凝土温度较高(20℃)，通水冷却时，水管周边混凝土从较高温度迅速向水温靠近，离水管越近，温降速度越快，在水管周边形成较大的温降幅度的梯度，且水温越低，温降幅度的梯度越大；对于水管上部的新浇混凝土，混凝土浇筑的同时进行通水冷却，水管周边的混凝土未升至较高温度(初期为入仓温度)，保持与水温较为接近的温度。虽然与水管距离的不同也有一定的温度梯度，但是这些部位的温度与温度梯度一直保持不变，并没有发生大的变化。温度降低产生收缩变形，温降幅度不均匀就会使得这一变形不均匀，从而产生自生约束，因此，水管下部的老混凝土由于温降幅度的不均匀从而产生拉应力，而水管上部的新浇混凝土由于没有明显的温降过程，拉应力不大。所以，多层浇筑大坝等大体积混凝土的通水冷却水温(即与内部混凝土温差)由下层老混凝土管周不产生温度裂缝控制，允许水温差和温降速度较小。

衬砌混凝土厚度不同，表面散热效果和通水冷却带走的热量随之改变，内部温度和水温差也就随之改变；低热水泥和衬砌结构不同，内部发热量和温度也就不同。通水冷却现场实时控制的关键参数是时间和水温。时间可以事前确定，水温如果能够在现场实时优化控制，将获得更好的控制内部温度效果。

发明内容

本发明目的在于提供圆形断面不同厚度衬砌低热混凝土实时质量控制方法，针对圆形断面、不同厚度、低热水泥，实现通水冷却质量控制，以利于获得更优通水冷却温控防裂效果。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

如图1所示，本发明提供圆形断面不同厚度衬砌低热混凝土实时质量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.分析圆形断面衬砌低热混凝土温控及其通水冷却资料，根据设计要求和工程施工条件拟定通水冷却施工方案；

步骤2.计算圆形断面衬砌低热混凝土通水冷却优化控制水温差△T_wy(℃)：

△T_wy＝13.4+11.2H-2.4H² (公式1)

式中：H为混凝土厚度(m)；

步骤3.确定圆形断面衬砌低热混凝土通水冷却条件下的内部最高温度T_max(℃)；