布置冷却水管的桥梁承台大体积混凝土降温效果研究
大体积混凝土冷却水管降温效果研究
大体积混凝土冷却水管降温效果研究摘要：水化热温度是影响大体积混凝土质量的主要因素，施工过程中有效的降低大体积混凝土内部水化热温度，减少内外温差是控制的重点。
采用冷却水管降温是施工中常用的方法，本文对冷却水管不同的布置形式，不同的间距，不同的水管管径进行了对比分析研究，得到了既能满足工程需要又节约工程成本的冷却水管合理形式，供类似工程参考。
关键词：大体积混凝土；冷却水管；混凝土施工1、概述混凝土硬化初期，水泥与水发生化学反应，放出较多的热量，混凝土的温度逐步升高。
普通尺寸混凝土构件散热条件好，混凝土内外温差较小，整个构件变形基本一致，不致产生严重的水化热裂缝。
而大体积混凝土由于尺寸较大，散热较慢，水化热使混凝土内部温度明显升高。
《大体积混凝土施工规范》（GB50496—2009）中指出，大体积混凝土是混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。
2、不同冷却水管形式对比研究2.1 不同冷却水管布置方式的冷却效果对比冷却水管的布置形式包括立面布置和平面布置，其中立面布置分为矩形和梅花形，如图1所示。
按梅花形排列水管的冷却效果最好，但在实际工程施工过程中，为了安装方便，冷却水管大都采用矩形的排列方式。
a）矩形布置b）梅花形布置图1 冷却水管的立面布置形式冷却水管的平面布置形式分为环形和蛇形，其中蛇形布置又分为两种：一种是在混凝土体的一端进水一端出水如图2-b；另一种是在混凝土体的中部进水两端出水，如图2-c。
a）环形布置形式b）蛇形布置形式一c）蛇形布置形式二图2 冷却水管的平面布置形式为了研究以上三种平面布置形式对承台混凝土冷却效果的影响，分别建立有限元分析模型进行数值计算，其他计算参数不变，不同平面布置形式的冷却效果如图3所示。
图3 不同平面布置形式的冷却效果对比a）环形布置b）蛇形一布置c）蛇形二布置图4 不同平面布置形式的60h温度场分布图（单位：℃）由图3可以看出，三种布置平面布置形式下的降温幅度没有明显差别。
特大桥高塔承台大体积混凝土施工冷却管降温与应用
黑龙江交通科技HEILONGJIANG JIAOTONG KEJI2220年第6期(总第316期)No . 6,2220(Sum No . 3 16)特大桥高塔承台大体积 混凝土施工冷却管降温与应用魏炜(北京市公联公路联络线有限责任公司，北京9296摘要：以永定河特大桥高塔承台为工程背景，通过现场监测手段对大体积混凝土冷却管降温效果进行分析。
研究结果表明:埋设冷水管是降低大体积混凝土水化热的有效手段，降温效果明显，结构内外温差始终控制在预警值内；大体积混凝土结 构施工早期，水化热剧烈,结构升温迅速且呈指数形式增长，施工早期应加大冷水循环速度;分层施工过程中由于下层混凝土 散热条件变差及上层水化热影响形成层面之间的高温差，下层混凝土需及时进行冷水降温;冷水管路应分多个出、入水口布设，对不同位置的冷水管路进行冷水流速差异管理，提高位于结构中心内部冷水管的水循环速度。
本研究结果不仅证实了冷 却管的良好降温效果，同时为同类大体积混凝土施工项目温控方案及冷水管路布设和水流控制管理提供科学参考与指导。
关键词：特大桥承台;大体积混凝土;冷却管;温度监测;循环速度中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号：908 - 3383(2222)26 - 2155 - 221工程概况永定河特大桥全桥长1 364 m,主桥为双塔斜拉钢 构组合体系桥,主桥长630 m,桥宽45 m 。
全桥共设两 座主塔，高塔62 m,低塔73 m,分列主河槽两岸。
其 中5#墩高鼾用塔梁墩固结形式，采用高强锚杆与承 压板结合的锚固方式，高塔南北两侧承台平面为带倒 角的矩形,尺寸为37 m X22.9 m,厚度6 m;8#墩高塔南 北两侧基座为三维不规则形状，东西最长37.02 m,南 北最宽22.66 m,最厚处16.55 m 。
2大体积混凝土温控措施大体积混凝土体量大湘对散热面积/J 、，浇筑初期 水化热导致结构内部温度呈指数形式升高，造成混凝 土里表形成高温差。
大体积混凝土降温水管的应用探讨
大体积混凝土降温水管的应用探讨梁彦峰（中铁九局集团有限公司成都分公司四川成都610031）摘要：大体积混凝土尺寸与结构面都很大，浇筑混凝土后，受水泥的水热化因素的影响，混凝土内部的温度上升的特别快，一开始，温度对其的压力相对较小，但长时间的冷却过程中，规模与徐变发生的巨大反差所产生的拉应力，对混凝土的材料造成极大的应力，还可能产生裂缝，而降温水管方法的应用可以有效的缓解这类问题，本文通过介绍和分析了降温水管的应用对大体积混凝土内部温度的有效控制，并结合其应用效果进行了探讨。
关键词：大体积混凝土；降温水管；应用；方法；效果中图分类号：TU755文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）35-0288-02大体积混凝土工程结构在很多桥梁基础工程中得到了广泛的应用，但混凝土裂缝和掉落的现象也经常发生，从而造成了巨大的经济损失和资源浪费，而在西北地区的一项桥梁工程建设中，施工受环境气候和交通条件的影响很大，并且混凝土的设计强度很大，施工要求很高，在大体积的混凝土施工过程中，降温水管的应用，有效的控制混凝土内部与外部的温度差异，从而减少了出现裂缝的相关问题，并且在施工的过程中取得了显著的效果。
1分析大体积混凝土的相关特点①大体积混凝土作为工程建筑中非常重要的成分，具有非常复杂的工程条件，同时大体积混凝土具有非常大的构件体积和结构物，同时较大的混凝土用量也使得工程的条件呈现复杂化和多样化的特征；②大体积混凝土的工程应用中非常注重由各种因素所引起的裂缝问题，同时，在桥梁基础建设的过程中大体积混凝土的应用比较多，要求相关构件满足相应的稳定性、刚度和强度等要求之外，必须注重其防水性能、整体性能和抗渗透性能等等，因此在控制大体积混凝土质量的同时，关键是控制相关大体积混凝土的裂开和缝隙；另外，尺寸厚、体积较大的大体积混凝土，水泥水化热的散发比较困难，同时促使温度随着混凝土的浇筑上升的非常快，更有可能达到80ħ以上，从而导致膨胀量的扩大，一段时间的减温之后，又会出现较大的温度收缩的现象，而在这一过程中，很容易使得大体积混凝土出现较严重的裂缝现象，从而使得混凝土抵抗渗透的性能和整体的性能严重的减弱，因而需要加强对混凝土温度裂缝的控制，改善和控制大体积混凝土的质量[1]。
浅谈大体积承台混凝土中水循环冷却管的应用
浅谈大体积承台混凝土中水循环冷却管的应用李海文中铁四局集团有限公司摘要:结合实体结构物，通过混凝土温度分析计算及分析水循环冷却管的降温原理,探讨水循环冷却管的布置与施工要点,提出水循环冷却管施工技术的要求。
实践证明,在大体积承台混凝土工程中应用水管冷却进行温控是行之有效的方法之一。
关键词:混凝土温度分析计算、水循环冷却管,承台,温控一、工程概况工程简介泓口大桥位于溧阳市开发区境内泓口村，为航道改线截断S241而增加的桥梁。
泓口大桥横跨拟建的芜申航道，保证原有城市主干道畅通，便于航道两岸居民在航道建成后的往来和生产生活。
虹口大桥共有承台12个，分为2500mm×540(110) mm×150 mm、540 mm×540 mm×200 mm、650 mm×250 mm×250 mm、3810 mm×1010(350) mm×320 mm四种承台类型，现以8#墩(3810 mm×1010(350) mm×320 mm)为代表讨论大体积承台混凝土中水循环冷却管的应用。
二、混凝土温度分析计算1、混凝土参数设置：C40混凝土采用P.042.5普通硅酸盐水泥，其配合比为：水：水泥：砂：石子：外加剂（单位kg）=178:447:665:1180:5.36（每立方米混凝土质量比），砂、石含水率分别为4%、1%，混凝土容重2450kg/m3。
夏季施工假设施工期间环境温度30℃，水18℃，砂、石32℃，水泥30℃。
2、混凝土拌合温度计算：℃28.3056.268.1164.139)4471180665(22.056.26328.113264.13925)4473011803266532(22.064.1398.1156.261788.11%1118056.26%46651784471180665℃25℃30℃32)(22.0)(22.00g 0=+++++⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==--==⨯==⨯=========++++++++++=T m kg w kg w m m kg m kg m T T T T w w m m m m w T w T m T m T m T m T T w s w c g s w c g s gs w c g s gg s s w w c c g g s s ，，，，，，3、混凝土浇筑温度计算：℃22.30)03.0084.0096.0()28.3030(28.3003.010003.0084.0200042.0096.03032.0℃30))((321a 32100=++⨯-+==⨯==⨯==⨯==+⋯+++-+=p n a p T T T T T T θθθθθθθ4、混凝土的绝热温升计算：℃65.71245096.0377447)1()(=⨯⨯==-=-ρρC Q m T eC Q m T c mtc t5、混凝土内部实际最高温升值：ξ⋅+=)(0max t T T T6、混凝土表面温度:5.1623158.001.011130)'('4)(2)(=+=+==∆-+=∑aii a t a t b T T h H h HT T βλδβ℃1079.0)094.038.3(094.0388.34)'('4388.3094.022.3'2H 094.05.1633.2666.0'22=-⨯⨯=-=⨯+=+==⨯==h H h Hh h Kh βλ由上表可知：承台混凝土在浇筑后3到15天内承台混凝土内外温差都高于25度，为确保混凝土不因内外温差过大导致混凝土开裂，必须进行必要的温控措施。
大体积混凝土水化热效应及温控措施研究
大体积混凝土水化热效应及温控措施研究摘要：为研究大体积混凝土水化热效应的温度场分布与降温措施。
对成达万高铁资阳市沱江特大桥主墩采用MIDAS/Civil对承台浇筑过程的温度场进行模拟，与实测结果进行对比分析。
分析了冷却水管对混凝土水化热的影响。
研究结果表明：大体积承台在水化热过程中温度变化遵循先急剧上升后缓慢下降的规律，在浇筑后50-70h时间内达到温度峰值。
采用冷却水管可有效的降低混凝土水化热产生的温度。
关键词：大体积混凝土、水化热、温度、参数分析1引言大体积混凝土在浇筑过程中由于水泥的水化反应导致混凝土内外产生温度差，进而导致混凝土的应力超限，严重时使得混凝土出现温度裂缝[1-2]。
因此，有必须要在大体积混凝土的浇筑施工中采取一定的措施进行降温处理。
目前最为常用的方法是提前在混凝土内部提前埋入冷却水管，通过冷却水管达到降温目的。
该方法也被证实是最为有效的手段[3-5]。
2承台水化热现场实测2.1工程背景本文以资阳沱江特大桥为工程依托背景，该主桥桥梁长度为1606.054m。
其中7~12号墩为混凝土刚构矮塔混合梁斜拉桥，其跨径为42+109+320+109+42m。
9号与10号墩的承台为矩形截面，其平面尺寸为22.9×41.8m，承台厚度为5 m，该承台的混凝土用量达到4786 m3，属于典型的大体积混凝土结构，混凝土采用C40。
因此在现场承台浇筑过程中，对该承台进行温度监测。
2.2温度控制标准根据相关施工与设计规范[14-16]，结合本桥梁的特点，本桥采用以下温控标准：1）混凝土的入模温度应不小于5℃，且不宜大于过30℃；2）降温速率不超过2℃/d；3）大体积混凝土浇筑体内部最高温度值不应大于65℃；4）当混凝土浇筑完毕拆除模板时，混凝土内部与表面、表面与环境之间的温差不得大于20℃。
2.3冷却水管与温度测点布置为有效降低承台混凝土内部温度，控制混凝土内外温度不超过限值。
本项目布置了5层冷却水管，交错布置。
冷却水管对箱梁承台大体积施工水化热影响的分析
冷却水管对箱梁承台大体积施工水化热影响的分析发布时间：2022-07-20T02:49:25.474Z 来源：《城镇建设》2022年第5卷3月5期作者：蔡丽琴牛锋[导读] 布设冷却水管是大体积混凝土施工内部降温的关键措施。
1蔡丽琴，2牛锋1、湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙 4102032、中机国际工程设计研究院有限责任公司湖南长沙 410007摘要：布设冷却水管是大体积混凝土施工内部降温的关键措施。
采用MIDAS/Civil建立了外砂河大桥主墩的承台有限元分析模型，设置5种分析工况，研究分析冷却水管及其层数对承台水化热降温的影响程度，并进行布设冷却水管下的承台降温效果现场分析。
分析结果表明：布设冷水管加快了混凝土内部温度降低的时间，显著降低了混凝土内部温度。
冷却层数越多，混凝土内部温度达到最大值的时间越短，混凝土内部的最高温度越低，内表最大温差值越小，出水口温度值越小。
大体积承台施工中设置2层及以上冷却水管即可实现内部温控，考虑到其布设的简便性，可建议布设4层及以上冷却水管，从而达到更好的内部温控效果。
5层冷却水管下的承台水化热有限元分析结果与实测值相近，验证了有限元分析的可靠性。
关键词：大体积混凝土；冷却水管层数；有限元模型；降温效果1引言箱梁承台部位所浇筑的混凝土量往往较大，不可避免的产生大量水化热。
一旦水化热处理不当容易使混凝土结构产生温度裂缝，从而影响大体积混凝土的自身应力状态及其受力特性。
为有效控制大体积混凝土浇筑过程中的温度差，常在混凝土内部布置循环冷却水管的方法来实现混凝土内部温度控制，但冷却水管的布设层数及其降温效果与混凝土自身具有一定的关系，对其进行研究有助于在最经济降温成本上实现最佳降温效果控制[1,2]。
现场施工中进行冷却水管布设方式的研究较为麻烦，为分析的简便性，常用MIDAS/Civil有限元分析软件来实现其分析过程，并进行分析内容的现场试验对比分析[3]。
国内诸多研究者对大体积混凝土的降温方法及其效果进行了试验分析或者是有限元模拟，如陈昌哲等建立了大体积混凝土在不同冷却水管布置方式下的CFD模型，并分析了冷却水管间距、层高等对大体积混凝土降温效果的分析，得到了冷却水管布设间距的具体量化数据[4]。
谈冷却水管对混凝土的降温效果
谈冷却水管对混凝土的降温效果1、混凝土水化热的分析原理及方法大体积混凝土水化热温度场是有内热源的瞬态温度场，在连续均匀、各向同性的介质中，混凝土瞬态温度场导热方程为：（1）式中：为混凝土的导热系数；为混凝土的龄期；T为时坐标（（x，y，z）处的瞬时温度；q为单位质量水泥在单位时间内放出的热量；c为混凝土的比热容；p为混凝土的密度。
混凝土的绝热温升是指混凝土由于胶凝材料的水化放热，使得温度逐步上升并最终达到稳定的过程，因此绝热温升的速率与最终温升值是反映混凝土绝热温升过程的主要参数。
在绝热条件下，混凝土导热方程可以简化为：（2）可见在给定水泥的水化放热规律后，混凝土的绝热温升可由积分得出。
混凝土绝热温升数学模型的建立通常是先假设一些带参数的函数表达式，然后依据一定的试验数据，用最小二乘法或其它数学方法确定参数的取值，拟合出一条优化曲线来表达混凝土绝热温升过程。
在龄期：时，单位质量水泥累计水化热Q 常用指数模型表达：（3）式中：Q0为单位质量水泥最终水化热；m为水化系数，随水泥品种、比表面积及浇筑入模温度不同而不同，m的取值具体见标准值。
考虑混合材影响，单位体积混凝土在单位时间内放出的热量q′可由下式求得：（4）式中：W为单位体积混凝土的水泥用量；F为混合材用量；k为不同胶凝材料掺量时的水化热调整系数，根据大体积混凝土施工规范建议，k=kl+k2﹣1。
k1为粉煤灰掺量对应的水化热调整系数，k2为矿渣粉掺量对应的水化热调整系数，k1，k2具体取值见表1。
由式（2）一（4）可得单位体积混凝土绝热温升计算公式：（5）；于是，以水化热放热反应时间下为自变量的放热函数为：（6）；通过求解放热函数得到任意时刻温度场，再将热分析得到的节点温度作为体荷载施加到结构单元节点上，给予模型适当的边界约束进行结构分析，即可得到应力场。
2、承台工程实例及混凝土浇筑方案某大型桥梁采用钻孔灌注桩群桩基础，承台采用C30混凝土，厚3.5m，平面尺寸9.42m×10.5m，承台顶设置1.75m×lm的倒角，承台底设置80cm厚C20封底混凝土。
大体积混凝土承台降温措施
大体积混凝土承台降温措施XXXXX基础采用大体积承台，承台内有2个电梯道，承台采用现浇混凝土，强度等级为C40抗渗，采用泵车进行泵送。
一、预埋冷却水管网方案的确定大体积混凝土浇筑完毕后，水泥水化热可使混凝土内部的温度不断上升，导致内外温差很大，降温时，内部对外形成约束，表面将产生很大的应力，初期强度不足时，表面会有裂缝，因此采用预埋冷却水管，用循环水降低混凝土内部温度，进行人工散热，冷却水管采用普通DN40镀锌水管，在承台内布4层冷却水管网，管网之间采用60*5角钢支架支示，每层冷却水管网独立入水，可接自来水，亦可接由承台蓄水池泵入的水，这样可更好地控制混凝土内的温度，对管网进行通水试验，确保接口处不漏水。
二、混凝土的养护方案的确定混凝土初凝后，应马上在承台外围1m处砌高400mm砖墙，做成一个蓄水池，同时向冷却水管网内注入自来水，由于吸收了水泥水化热，由冷却管排来的水温度较高，可注入蓄水池内，用其对承台表面进行热养护，待蓄水池满后，采用离心式水泵将蓄水池的水泵入冷却水管网，用蓄水池的热水进行循环养护，可在冷却水管网的出水口处测得承台内部混凝土的温度，控制其水温与外界温度之差小于25℃，一般情况下水泥水化热最高温度发生在浇筑后的3d~7d，在这段时间，应增加高心式水泵的数量，且要长时间开启，使承台内部不断有温水循环养护。
三、施工注意事项1、除了水泥化作用影响，外界气温也会导致混凝土表面与内部产生温差，气温的下降，会增加混凝土表面与内部温度的梯度，另外由于混凝土的干燥收缩，拌和水中约有80%的自由水蒸发，自由水的逸散一般不会引起开裂，但当混凝土过于干燥而形成吸附水时，便会在其表面形成裂缝，因此，要防止这些裂缝的产生，必须采取必要的措施。
1）采用水化热较低的水泥（例如矿渣硅酸盐水泥）或高强水泥以减少水泥用量，可适当掺加粉煤灰，因为粉煤灰的水化热低，和易性好。
2）在保证混凝土强度等级的前提下，使用适当的缓凝减水剂。
特大桥承台大体积混凝土水化温度控制研究
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ＝ Ｂｅ ａｒ ｉ ｎ ｇ — ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ ｍａ ｓ ｓ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ； Ｍｉ ｘ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ； Ｈｙ ｄ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ， Ｃｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐ ｉ ｐ ｅ ａ ｒ ｒ ａｎ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ，
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作者 简介
钟 舜贤（ １ ９ ７ ７ 一） ， 工 程
师， 研 究方 向 ： 公 路桥 梁工程施工及投标 、 高 速 公路 的规 划及 建设 管理 。
合技术问题 ， 因此必须 对大体积混凝土水化温升进行全方面 的分析 ， 采取有效 的控
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特 大 桥 承 台 大 体 积 混 凝 土 水 化 温 度 控 制 研 究
钟 舜 贤
（ 广西壮族 自治区高速公路管理局 ， 广西 南宁 ５ ３ ０ ０ １ １ ）
ＺＨＯＮＧ Ｓｈ ｕｎ — ｘ ｉ ａ ｎ
（ Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ Ｈｉ ｇｈ ｗａ ｙ Ａｄ ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏｎ， Ｎａ ｎ ｎｉ ｎ ｇ， Ｇｕ ａｎ ｇ ｘ ｉ ， ５ ３ ０ ０１ １ ） Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ｈ ａｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｂ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ — ｐ ｌ ａ ｆｏ ｔ ｒ ｍ ｍａ ｓ ｓ ｃ ｏｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｉ ｎ Ｆ ｕ ｔ ｉ ａ ｎ ｋ ｏ ｕ Ｓｕ ｐ ｅ ｒ － ｌ ａｒ ｇ ｅ Ｂｒ ｉ ｄ ｇｅ， ｔ ｈ ｉ ｓ ａｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｍａｔ ｅ ｒ ｉ ａｌ ｓ ａ ｃ ｏｒ ｃ ｄｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｌ ｏｃ ａｌ ｃ ｏ ｎ ｄｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｅｓ ｉ ｇｎ ｅｄ ｔ ｈ ｅ
大体积混凝土温控措施及效果
大体积混凝土温控措施及效果在现代建筑工程中，大体积混凝土的应用越来越广泛。
由于其体积大、水泥水化热释放集中等特点，混凝土内部温度升高较快，容易产生温度裂缝，从而影响结构的安全性和耐久性。
因此，采取有效的温控措施至关重要。
一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因大体积混凝土在浇筑后，水泥水化过程中会释放出大量的热量，导致混凝土内部温度迅速升高。
而混凝土表面由于与外界环境接触，散热较快，从而形成较大的内外温差。
当温差超过一定限度时，混凝土内部产生的压应力和表面产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度，就会产生温度裂缝。
此外，混凝土的收缩变形也是导致温度裂缝的一个重要原因。
混凝土在硬化过程中，由于水分的蒸发和水泥浆体的收缩，会产生体积收缩。
如果收缩受到约束，也会产生拉应力，从而导致裂缝的产生。
二、大体积混凝土温控措施1、优化混凝土配合比选用低水化热的水泥品种，如粉煤灰水泥、矿渣水泥等，可以减少水泥水化热的释放。
同时，适当增加粉煤灰、矿渣粉等掺合料的用量，不仅可以降低水泥用量，还可以改善混凝土的和易性和耐久性。
在保证混凝土强度和工作性能的前提下，尽量减少水泥用量，降低水化热。
2、控制混凝土浇筑温度在混凝土搅拌过程中，可以采用加冰屑或冷水的方法降低混凝土的出机温度。
在混凝土运输和浇筑过程中，应采取遮阳、覆盖等措施，减少混凝土与外界环境的热交换，控制混凝土的浇筑温度。
3、分层分块浇筑大体积混凝土可以采用分层分块浇筑的方法，以增加散热面积，降低混凝土内部的温度峰值。
分层厚度一般控制在 30cm 至 50cm 之间，分块面积不宜过大，以减少约束。
4、埋设冷却水管在大体积混凝土内部埋设冷却水管，通过循环冷却水带走混凝土内部的热量，降低混凝土内部的温度。
冷却水管的布置应根据混凝土的尺寸和温度分布情况进行设计，一般间距为 1m 至 2m。
5、加强混凝土的养护混凝土浇筑完成后，应及时进行养护，保持混凝土表面湿润，减少混凝土表面的水分蒸发和温度散失。
桥梁承台基础大体积混凝土水化热温度分析与控制
桥梁承台基础大体积混凝土水化热温度分析与控制摘要:混凝土在浇筑后，由于水泥水化热而产生的温度应力，容易导致混凝土产生裂缝。
因此，必须对混凝土水化热温度进行分析，进而采取控制措施以防范裂缝的出现。
本文结合桥梁承台基础大体积混凝土工程实例，对水化热温度进行了分析，论述了施工中的温控措施，有效控制温度裂缝的出现，可供参考。
关键词:大体积混凝土；水化热温度；监测；控制众所周知，混凝土是应用最为广泛的工程结构材料。
近年来，随着交通建设事业的发展，大型、复杂的桥梁工程大量出现，使得大体积混凝土在桥梁的基础中得到了广泛的应用。
大体积混凝土在浇筑后，由于水泥水化热，内部温度上升，在一定约束条件下会产生较大的温度应力，导致混凝土产生裂缝，影响工程质量。
因此，在施工中如何控制水化热温度，采取相应的温控措施，避免混凝土出现有害的温度裂缝是保证工程质量的首要问题。
某桥梁墩承台尺寸为13.6m×15.2m×4.0m，一个承台约C30混凝土836m3，属于大体积混凝土。
为保证桥梁承台大体积混凝土工程质量，对桥梁承台基础大体积混凝土水化热温度分析与控制。
1 承台水化热有限元分析1.1 有限元模型建模时周边地基土尺寸取为19.2m×17.6m×4.0m，模型中考虑了冷却水管，有限元模型见图1。
图1 承台水化热分析有限元模型1.2 相关计算参数桥梁承台大体积混凝土理论配合比见表1。
表1 承台混凝土理论配合比kg/m3根据施工方案，承台混凝土四周采用钢模板，顶面混凝土保温材料为30mm 厚棉被和0.1mm厚塑料布。
保温材料导热系数见表2。
模型环境温度取为固定值18℃，地基边界为固定温度条件，温度值也取18℃。
冷却水管内径0.048m，水流速度为0.6m/s。
表2 保温材料导热系数1.3 计算结果及分析为了研究承台大体积混凝土内部和表面温度发展，在有限元分析和现场测试中分别取1/4承台的顶面、深2m，深4m处各8个测点进行研究。
大体积承台混凝土冷却管冷却时间
大体积承台混凝土冷却管冷却时间在我们谈论大体积承台混凝土冷却管的冷却时间时，得先把这事儿弄明白——你想啊，这么大体积的混凝土，里面的水泥一硬化就能产生大量热量，尤其在夏天，简直热得让人想跳进冷水池里。
你想象一下，一块大大的混凝土板，要是把热量控制不好，里面温度一旦过高，不仅混凝土的强度会下降，还可能出现裂缝，甚至整个结构的稳定性都会受到威胁。
所以，我们在建这些大体积承台时，得有个办法来降降温，这不冷却管就派上用场了。
冷却管是怎么个回事呢？简单来说，它们就是一根根埋在混凝土里面的管子，里面可以通水，也可以通其他的冷却液体。
混凝土硬化时，管子里流动的冷却液帮助带走混凝土内部的热量，保证它不会因为温差过大而开裂。
就像你夏天热得不行时开空调一样，冷却管就是给混凝土降温的“空调”。
可是，降温这事儿，看似简单，实际上可麻烦了。
尤其是大体积承台的混凝土，一旦涉及到冷却管，冷却时间就得精细控制，稍有不慎，后果可就不堪设想。
冷却管的冷却时间到底有多长呢？这就要看具体的施工条件了。
你得考虑混凝土的种类、体积大小、环境温度，甚至就连混凝土里水泥的配比，都能影响冷却的速度。
你就想象一下，夏天做凉皮，面糊得搅拌均匀才好，混凝土也差不多，搅拌得好，冷却速度自然就快。
相反，要是搅拌不均匀，那冷却效果就差，混凝土内部的热量就不好散发出去，冷却时间自然拉长。
有些建筑工地上，冷却管并不是一开始就安装好的。
为了避免过早安装导致冷却不均，工人们通常会等到混凝土的初凝阶段再把冷却管布置进去。
这个时候，混凝土刚刚开始硬化，但还没完全凝固，温度还没上升到极限，放进去恰到好处。
这可不是随便放个管子就行，还得计算好管子的数量和位置。
如果管子密集了，冷却效果好，时间自然能缩短；如果布置稀疏，冷却时间可能得拖得很久。
说得简单，做起来可不容易，得根据经验和数据来精准控制。
而说到冷却管的工作原理，也挺有趣的。
冷却管之所以能把热量带走，得依赖水的高比热容。
桥梁承台大体积混凝土施工温度控制技术研究
桥梁承台大体积混凝土施工温度控制技术研究在桥梁建设中，承台作为重要的基础结构，其大体积混凝土施工是一个关键环节。
由于混凝土在硬化过程中会释放出大量的水化热，若不加以有效的温度控制，容易产生温度裂缝，从而影响桥梁的安全性和耐久性。
因此，深入研究桥梁承台大体积混凝土施工中的温度控制技术具有重要的现实意义。
一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因大体积混凝土在施工过程中，由于其体积较大，水泥水化产生的热量不易散发，导致混凝土内部温度迅速升高。
而混凝土表面与外界环境接触，散热较快，从而形成较大的内外温差。
当这种温差超过一定限度时，混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。
一旦拉应力超过混凝土的抗拉强度，就会在混凝土表面产生裂缝。
此外，混凝土在降温阶段，由于收缩受到约束也会产生裂缝。
而且，混凝土的配合比、原材料的质量、施工工艺等因素也会对温度裂缝的产生产生影响。
二、桥梁承台大体积混凝土施工温度控制的重要性桥梁承台作为承受上部结构荷载的重要构件，其质量直接关系到桥梁的整体稳定性和安全性。
大体积混凝土施工中产生的温度裂缝会降低混凝土的强度和耐久性，削弱承台的承载能力，影响桥梁的使用寿命。
同时，温度裂缝还可能导致钢筋锈蚀，进一步破坏混凝土结构，增加桥梁的维护成本。
因此，采取有效的温度控制措施，预防和减少温度裂缝的产生，对于保证桥梁承台的质量至关重要。
三、桥梁承台大体积混凝土施工温度控制技术（一）优化混凝土配合比通过选用低水化热的水泥品种，减少水泥用量，掺加适量的粉煤灰、矿渣粉等掺和料，可以降低混凝土的水化热。
同时，合理控制水胶比，选用级配良好的骨料，也有助于减少混凝土的收缩和温度裂缝的产生。
（二）原材料的温度控制在混凝土搅拌前，对原材料进行温度控制是降低混凝土出机温度的有效措施。
例如，对水泥进行储存降温，对骨料进行遮阳、洒水降温，对拌合用水采用加冰或地下水等低温水，都可以降低混凝土的初始温度。
（三）施工过程中的温度控制1、分层浇筑采用分层浇筑的方法，可以减小混凝土的浇筑厚度，增加散热面积，有利于混凝土内部热量的散发。
桥梁承台大体积混凝土温度控制措施及效果分析汪泽均王开心
桥梁承台大体积混凝土温度控制措施及效果分析汪泽均王开心发布时间：2023-06-15T01:31:20.423Z 来源：《工程建设标准化》2023年7期作者：汪泽均王开心[导读] 随着我国基础交通设施的不断完善湖南博锐泰工程技术有限公司摘要：随着我国基础交通设施的不断完善，大跨度地跨河（海）桥梁施工项目越来越多。
承台大体积混凝土温度裂缝的产生，不但破坏了承台构件的完整性和稳固性，同时还会严重降低结构的水密性，在水和各种盐类的侵蚀下引起承台保护层的脱落和钢筋的锈蚀，降低了结构的刚度和承载力。
作为承载巨大荷载的桥梁承台构件，在地震和冻融交替的环境中极易引起灾难性的后果。
承台大体积混凝土施工中如何有效控制温度裂缝的产生是一个业内的难题。
控制的关键在于施工过程中控制大体积混凝土内部最高温、里表温差以及混凝土的降温速率。
关键词：桥梁承台；大体积混凝土；温度控制；措施1温控实施思路和目标大体积混凝土开裂的原因是由于混凝土在硬化过程中会发生收缩，而大体积混凝土由于体积较大，收缩量也会较大，因此很容易出现开裂现象。
此外，混凝土在施工过程中受到温度的影响，若温度控制不当也会导致开裂。
大体积混凝土施工温度控制的主要内容包括：混凝土浇筑前的预冷、浇筑时的温度控制、浇筑后的养护等。
其中，浇筑时的温度控制是最为关键的环节，需要根据当地气象条件和混凝土的材料特性来确定合理的浇筑温度范围。
温度控制的主要目标是确保混凝土的强度和耐久性，避免出现开裂、龟裂等质量问题。
同时，还要考虑工程进度和经济性等因素，以实现最优的施工效果。
针对温度控制的具体调控措施包括：在浇筑前对混凝土进行预冷处理，降低混凝土的初始温度；在浇筑过程中控制混凝土的温度，避免出现过热或过冷的情况；在浇筑后及时进行保温养护，使混凝土缓慢升温、降温，从而避免开裂等质量问题的发生。
2大体积承台混凝土易开裂的原因在建筑工程中，承台混凝土是经常使用的一种材料，但由于其大体积和长时间的固化过程，承台混凝土很容易出现开裂现象，这不仅影响美观，还会影响承台的稳定性和使用寿命。
考虑水管冷却的大体积混凝土承台温度控制研究
关键词 ： 大体积混凝土承 台； 水管冷却 ； 对流换热 系数 ； 温度场 ； 数值分析
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｕ ５ ２ ８ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２— ７ ０ ２ ９ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ５—１ １ ７ ２— ０ ７
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｓ ｓ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｂ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ
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 ２ ５ ℃ 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
Ｏｃ ｔ ｏｂ ｅ ｒ ２ ０ １ ５
考虑 水 管冷 却 的大 体 积 混 凝 土 承 台 温 度 控 制 研 究
鲁正 刚 ， 王 修信 ，
（ １ ． 东南大 学 土木 工程 学 院 ， 江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ９ ６ ；
２ ． 东南 大学 混凝 土及预 应 力混凝 土 结构教 育部 重 点 实验 室 ， 江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ９ ６ ）
第 １ ２卷
第 ５期
铁 道 科 学 与 工 程 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｒａ ｉ ｌ ｗａ ｙ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
浅析循环冷却水管在大体积混凝土中应用
浅析循环冷却水管在大体积混凝土中应用1. 引言1.1 研究背景循环冷却水管在大体积混凝土中的应用是一项重要的工程技术，其研究背景主要源于大体积混凝土在施工和使用过程中普遍存在的温度控制难题。
随着工程规模的不断扩大和混凝土结构的日益复杂，传统的冷却方法已经无法满足对大体积混凝土温度控制的需求，这就为循环冷却水管的应用提供了必要性和前景。
深入研究循环冷却水管在大体积混凝土中的应用效果对提高混凝土结构的施工质量、延长使用寿命具有重要意义。
通过对循环冷却水管的基本原理、大体积混凝土的特点以及应用注意事项的深入探讨，可以更好地推动该技术在实际工程中的应用，为工程建设提供更好的保障和支持。
1.2 研究意义循环冷却水管在大体积混凝土中的应用是一项具有重要意义的研究，其主要体现在以下几个方面。
大体积混凝土结构在施工过程中会因温度升高而导致温度应力的产生，进而可能引发混凝土的开裂和变形，影响结构的使用性能和安全性。
而循环冷却水管可以有效地控制混凝土的温度，减少温度应力的产生，从而提高结构的耐久性和稳定性。
循环冷却水管的应用可以加快混凝土的硬化速度，缩短施工周期，提高工程进度和效率。
特别是在大体积混凝土的施工中，由于混凝土的温度迅速升高，如果不及时冷却处理，会导致混凝土内部温度梯度过大，从而影响混凝土的均匀性和密实性。
循环冷却水管的应用还可以节约能源和资源，在降低混凝土施工成本的实现环保和可持续发展的目标。
研究循环冷却水管在大体积混凝土中的应用具有重要的意义，可以为混凝土结构的施工质量和工程经济效益提供保障。
1.3 研究目的研究目的是为了探讨循环冷却水管在大体积混凝土中的应用效果，并分析其对混凝土性能和温度控制的影响。
通过对循环冷却水管的基本原理和大体积混凝土的特点进行分析，以及实际工程案例的研究，我们旨在为工程实践提供可靠的依据，为相关领域的研究提供新的思路和方法。
我们希望通过本研究的实施，能够促进循环冷却水管技术在大体积混凝土中的广泛应用，提高混凝土的施工质量和性能，保证工程安全并节约能源资源。
桥梁承台大体积混凝土水化热及温控技术研究
程度,确定最优参数值,最后利用依托工程的监测数
１ 工程概述
沮河特大 桥 主 桥 上 部 为 ２× (
６２．
３＋４×１１５＋
６２．
３)m 预应力混凝土连续刚构,桥梁总体布置如图
１ 所 示. 主 墩 承 台 厚 度 均 为 ４．
５ m,平 面 尺 寸 为
２５．
７ m×１３．
２ m(横桥向 × 纵桥向),下设 ９Φ１．
将其与传统水冷 进 行 优 劣 对 比. 在 此 基 础 之 上,以
程度的控制水泥用 量,使 用 低 热 高 质 的 水 泥 是 解 决
下介绍依托工程水 冷 控 温 的 实 施 方 案,并 且 利 用 有
这一问题的关键.研究采用依托工程项目试验室提
限元数值模拟计算方法,讨论水冷控温方案中流速、
供的混凝土配合比,具体参数见表 １.
肃 科 学 学 报 ２０２０ 年 第 ３ 期
图 １ 沮河特大桥桥型布置(单位:
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表 １ 主墩承台混凝土配合比设计
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温度裂缝,有 助 于 提 高 结 构 整 体 质 量 和 耐 久 性
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[
３]
当前有关学者研究了水冷降温对结构温度控制的影
桥梁承台大体积混凝土施工温度控制措施探讨
桥梁承台大体积混凝土施工温度控制措施探讨近年来，我国桥梁事业得以快速地发展，桥梁施工技术大幅度地提升，在桥梁施工中，大体积承台混凝土施工具有极为重要的作用。
由于大体积混凝土施工过程中具有较大的难度，控制不好，极易导致混凝土产生裂缝，所以为了有效地避免大体积混凝土裂缝的产生，则需要控制好施工的温度。
文中对工程概况进行了介绍，并进一步对承台混凝土温度控制措施进行了具体地阐述。
标签：桥梁；承台；大体积混凝土；裂缝；温度控制前言随着我国经济的快速发展，公路桥梁成为最重要的经济载体，其施工技术得到了较快的发展，特别是在近几年桥梁建设中，承台混凝土在桥梁结构中得以广泛的应用。
由于混凝土体积较大，这就容易导致水泥在水化过程中受到来自于内部和外部强大温度应力作用而导致裂缝的产生。
一旦桥梁承台大体积混凝土产生裂缝，则会影响到混凝土结构的承载力、防水性能和耐久性，给整体施工带来很多困难，施工质量也很难得到有效地保障。
所以在桥梁承台大体积混凝土施工过程中，需要控制好混凝土裂缝温度，尽量避免裂缝的产生，确保桥梁的整体质量。
1 工程概况文中结合某大桥实际施工为例，其桥墩承台属于大体积混凝土施工，而且承台数量达到8个，要求强度为C30，在施工中大体积混凝土方量大约有300m3。
由于混凝土体积较大，所以需要在施工过程中降低其水泥水化热过程中的温度，这就需要对水化热过程中大体积混凝土内表的温差进行有效地控制，而且还可以通过在承台内进行冷却管的设置，从而确保大体积混凝土温度的降低。
2 承台混凝土温度控制措施在进行承台混凝土施工过程中，由于混凝土体积较大，这样就会导致水泥水化过程中产生的热量也较大，混凝土结构内部温度则会处于不断上升的状态下，由于温度上升较快，大量的热量则会在承台混凝土内部发生集聚，无法散发出去，从而导致混凝土表面出现较大的拉应力。
而随着混凝土温度的降低，再加之基础的约束作用，则在混凝土内部则会产生较大的拉应力，这部分拉应力一旦超出混凝土所能承受的抗裂能力，则会导致温度裂缝的产生。
大体积混凝土施工冷凝管降温方案
大体积混凝土施工冷凝管降温方案高创中心大楼大体积承台混凝土
施工降温方案
XXX
2012年7月1日
大体积承台混凝土施工
降温方案
一、工程概况
XXX大楼工程位于高新区汇源大街以北凤凰路以东，建筑面积m2。
冲击成孔混凝土灌注桩基础，桩承台厚度分别为1.2m、1.5m、1.7m。
其承台为C40抗渗混凝土，较大承台混凝土浇筑总方量分别为235.01m、384m、130.56m。
所施工承台用混凝土强度等级较高，水泥用量较大，会因水泥水化热过大、混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝，属大体积混凝土。
在施工中除采取掺加高性能减水剂降低水胶比、掺加粉煤灰降低水泥用量等措施减少水化热外，还必须在混凝土内部布设冷凝管，确保大体积混凝土的施工质量。
3
33
二、水管冷却排布法施工
1、施工方法
采用φ32mm，壁厚2.5mm钢管作冷凝水管，端头攻丝，并以弯管接头和直管接头连接。
连接时应安稳，并缠好冷胶带防漏水，将冷凝管与钢筋固定安稳以避免混凝土灌注、捣固时影响造成失效。
在冷凝管的进出水口各设置一道阀门，以掌握进水的方向和流量。
2、水管冷却的排列方式
水管冷却法的排列方式一般采用矩形和梅花型两种，本工程承台高度为 1.7m时采用两层矩形排列方式，详细尺寸见下图。
冷凝管的间距层间0.7m，水平间距为1.2m，见附图。
出水口
进水口
水管冷却方式通水示企图
当承台厚度小于 1.5m以及当承台为三棵桩及以下时不安装冷凝水管，承台厚度为 1.5m时，冷凝水管按单层排列详细尺寸见下图：。
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出了某承 台温度 场及 应力场随时间的 变化情况 ， 研 究 了不 同冷却水管布置 方式下混凝 土的降 温效 果。分析表 明， 在
一
混 凝 土施 工 规 范 的 限 值 。
关键词 ： 桥 梁承 台 ； 大体积混凝土 ； 水化 热 ； 冷却水 管； 数 值 分 析
中图分 类号 ： Ｕ ４ ４ ３ ． ２ ５
Ｃ
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积 混凝 土 ， 如何 防止 水 化热 引起 温 度裂 缝 一 直 是 设 计 施工 中关 注 的焦 点 。为 减 少 承 台水 化 热 带 来 的
陈爱 荣 ， 刘 钊
（ 东南 大学土木工程学院 ， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ９ ６ ） 摘 要： 布置 多层迂 回冷却水 管是 降低桥 梁承台大体 积混凝土水化热的一 项有效措施 ， 文章通过有 限元数值 分析 给 般施 工条件 下 ， 连续通水 时间宜控制在 ３— ４ ｄ ， 冷却水管层 间距一般不 宜超过 １ ． ２ ５ ｍ， 否则温升容 易超 出大体 积
第１ ０卷第 ３ 期
２ ０ １ ３年 ６ 月
现 代 交 通 技
Ｍｏ ｄ ｅ ｒ ｎ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ
Ｖ ＯＩ ． １ Ｏ Ｎ０ ． ３ Ｊ ｕ ｎ ．２ ０ １ ３
布 置 冷 却 水 管 的桥 梁 承 台大体 积 混 凝 土 降 温 效 果 研 究
文献标识码 ： Ａ
文章编 号 ： １ ６ ７ ２ —９ ８ ８ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ —０ ０ ２ ９— ０ ４
Ｃｏ ｏ ｌ ｉ ｎｇ Ｅｆ ｆｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ Ｍａ ｓ ｓ Ｃｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｐｉ ｌ ｅ Ｃａ ｐ ｗｉ ｔ ｈ Ｄｉ ｆｅ ｒ ｅ ｎ ｔ Ｃｏ ｏ ｌ ｉ ｎｇ ｉ ｐｅ Ｐ Ａｒ ｒ ａ ｎｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
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大 型桥 梁群 桩基 础 的承 台往 往 较 厚 ， 属 于 大 体