[发明专利]一种箱梁合龙段混凝土的水冷却施工装置及温度控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，特别是指一种箱梁合龙段混凝土的水冷却施工装置及温度控制方法。

背景技术

混凝土在水化热温度场作用下容易产生较大的温度应力，混凝土的温度作用是产生早期裂缝的主要原因。对于大体积混凝土，《大体积混凝土施工规范》GB-50496-2009中第3.0.4条提出混凝土的温度控制应该满足以下要求：混凝土的温升值不宜大于50℃；混凝土浇注体的内外温差不宜大于25℃；混凝土表面温度与环境温度之差不宜大于20℃。

虽然悬臂法施工的箱型桥梁的合龙段混凝土的最小几何尺寸小于1m，尚未达到大体积混凝土的规定，但是，混凝土的水化热引起的温度变化导致合龙段横隔板和上翼板产生裂缝，严重影响桥梁的耐久性。为了减少及消除合龙段混凝土的开裂，应当对混凝土进行温度控制。因此，在本领域中，需要一种能有效控制合龙段的温度应力施工方法，以减少合龙段混凝土的裂纹。

发明内容

本发明为解决箱梁合龙段施工时的裂纹控制问题，提供一种箱梁合龙段混凝土的水冷却施工装置及温度控制方法。

该装置包括人孔、中腹板、边腹板、横隔板、合龙段上翼板、合龙段下翼板、冷却水管、入水口、出水口、内部混凝土温度传感器、表面混凝土温度传感器、入水口温度传感器、出水口温度传感器；冷却水管沿中腹板、边腹板、合龙段上翼板和合龙段下翼板布置，冷却水管为一个通路；在合龙段混凝土内部设置内部混凝土温度传感器，在合龙段表面设置表面混凝土温度传感器，在冷却水管的入水口处设置入水口温度传感器，在冷却水管的出水口处设置出水口温度传感器。

其中，冷却水管为钢管，直径为φ30-φ50mm。

内部混凝土温度传感器、表面混凝土温度传感器、入水口温度传感器和出水口温度传感器的采样频率均不大于10min/次。

人孔上方横隔板的人孔上沿和合龙段上翼板之间的中点布置冷却水管；中腹板两侧的横隔板中布置冷却水管；在边腹板中及边腹板与横隔板交接处布置冷却水管；在合龙段上翼板与合龙段下翼板中布置冷却水管。

采用该装置的温度控制方法，包括如下步骤：

S1：在跨中横隔板中布置冷却水管，冷却水管沿中腹板、边腹板、合龙段上翼板和合龙段下翼板布置，并连接为一个通路；

S2：在合龙段内部和表面混凝土、冷却水管入水口和冷却水管出水口中分别安装内部混凝土温度传感器、表面混凝土温度传感器、入水口温度传感器和出水口温度传感器；

S3：在合龙段混凝土浇筑完成后，开始通水冷却，通水流量不小于1L/s，且冷却水管的出水口与入水口定期进行交换；

S4：当合龙段混凝土水化热温度峰值过后，内部混凝土温度与表面混凝土温度之差为20℃～22℃时停止通水。

S2中温度传感器至少4个：中腹板两侧冷却水管的中点的内部混凝土温度传感器、上翼板上表面和冷却水管的中点的表面混凝土温度传感器、入水口与出水口的温度传感器。

S3中，冷却水可直接取河水；当入水口与出水口水温温差达到5℃时交换入水口与出水口，或通水不大于1小时定时进行交换。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，通过冷却水管，降低合龙段横隔板、腹板和上下翼板的温差，以及混凝土与环境温度之差，防止合龙段混凝土由于温度应力而产生裂纹，提高施工质量，且施工方法简单，易于操作。

附图说明

图1为本发明的箱梁合龙段混凝土的水冷却施工装置结构示意图；

图2为图1中人孔截面处剖面图，即A-A剖面图；

图3为图1中腹板处剖面图，即B-B剖面图；

图4为本发明实施例中的混凝土温度曲线；

图5为本发明实施例中的混凝土内外温差曲线。

其中：1-合龙段上翼板；2-合龙段下翼板；3-人孔；4-中腹板；5-横隔板；6-冷却水管；7-入水口；8-出水口；9-内部混凝土温度传感器；10-表面混凝土温度传感器；11-入水口温度传感器；12-出水口温度传感器；13-边腹板；21-既有混凝土。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的箱梁合龙段施工时的裂纹控制问题，提供一种箱梁合龙段混凝土的水冷却施工装置及温度控制方法。