1、 蒙华铁路华容河特大桥45#承台大体积混凝土施工温度监控与冷却水管布设方案中交上海三航科学研究院有限公司二一六年三月目 录1 编制依据12 工程概况12.1工程概况12.2施工方案13 监测目的14 温度监控指标25 冷却水管布设方案26 测点布置46.1 总体测点布设原则46.2 承台温度监控测点布设方案5承台温度传感器的竖向布设5承台温度传感器的平面布设66.2.3 其他测点76.3加台温度监控测点布设方案7温度传感器的竖向布设8温度传感器的平面布设86.3.3 其他测点97 仪器设备与传感器数量107.1 仪器设备107.2传感器数量108 测温管理制度118.1 人员管理118.2日报
2、制度118.3预警制度111 编制依据混凝土结构工程施工规范（GB50666-2011）；大体积混凝土施工规范（GB50496-2009）；大体积混凝土温度应力与温度控制（朱伯芳）。2 工程概况2.1工程概况华容河特大桥跨越华容河及两侧堤坝，96m主跨跨越华容河河道，64m边跨跨越两侧堤坝。根据设计图纸，华容河特大桥的45#主墩承台混凝土的设计强度等级为C30，尺寸为13.5m（宽）18.5m（长）3.5m（高）、承台加台尺寸为8.5m（宽）14.5m（长）2.7m（高），承台和加台均是典型大体积混凝土结构，需要采取措施克服不利因素，确保大体积混凝土承台的施工质量。 大体积混凝土施工过程需要重
3、点关注混凝土内部的温升、最高温度峰值、峰值出现时间，温度回落趋势。为检验施工质量和温控效果，掌握温控信息，以便及时调整和改进温控措施，做到信息化施工，在大体积混凝土浇筑过程和浇筑之后必须进行温度监控。2.2施工方案 根据施工方案，45#承台主要工艺为采用钢板桩围堰进行施工，承台模板采用定型钢模板，3.5m厚承台和2.7m的加台采用一次浇筑度的施工方案，这种施工方式承台的整体性好，但不利于大体积混凝土内部的热量散发，需采用“外蓄内散”的温度控制措施，在混凝土内部布设冷却水管，外部加强保温，控制承台混凝土内部温度发展。3 监测目的本次温度监控的目的主要如下： 监控混凝土上表面保温效果； 根据温度监
4、控结果指导施工单位采取温控措施； 监测温度监控指标是否满足规范和设计要求； 控制内表温差，降低开裂风险。4 温度监控指标温度监控的关键技术指标如下： 混凝土内部最高温度不大于65； 混凝土入模温度不低于5，不大于30； 混凝土内表温差不大于25； 表层混凝土温度与环境温差（表面蓄水）不大于25； 混凝土块体降温速率不大于2/d。5 冷却水管布设方案5.1 承台冷却水管布设方案混凝土放热量较大，为降低混凝土开裂风险，减小混凝土内部温度峰值和内外温差，在承台内部布设三层冷却水管，循环冷却水管采用30mm的薄壁钢管，水管水平间距1.0m，层间距0.9m，利用冷却水的出水作为承台上表面的蓄水养护，采取
5、“外蓄内散”的综合措施对承台大体积混凝土进行温度监控。 冷却水管布设方案如下： 中心设置两个进水口； 每层设两个管路； 3cm钢管； 混凝土浇筑完毕后开始通水； 出水放到承台上表面； 表面蓄水2030CM； 施工结束后用不低于混凝土强度的水泥净浆或砂浆对冷却水管进行灌浆处理； 冷却水管的接头做好密封处理； 冷却水管连接完毕后需要进行压水测试，确保管路不漏水。图5-1 45#承台冷却水管布置图（单位:cm）5.2 加台冷却水管布设方案 混凝土放热量较大，为降低混凝土开裂风险，减小混凝土内部温度峰值和内外温差，在加台内部布设两层冷却水管，循环冷却水管采用30mm的薄壁钢管，水管水平间距1.0m，层
6、间距0.9m，利用冷却水的出水作为加台上表面的蓄水养护，采取“外蓄内散”的综合措施对承台大体积混凝土进行温度监控。 冷却水管布设方案如下： 中心设置两进水口； 每层设两个管路； 3cm钢管； 混凝土浇筑完毕后开始通水； 出水放到承台上表面； 表面蓄水2030CM； 施工结束后用不低于混凝土强度的水泥净浆或砂浆对冷却水管进行灌浆处理； 冷却水管的接头做好密封处理； 冷却水管连接完毕后需要进行压水测试，确保管路不漏水。图5-2 45#加台冷却水管布置图（单位:cm）6 测点布置6.1 总体测点布设原则测点布置按照混凝土浇注体平面图对称轴线的半条轴线为测试区，在测试区内监测点按平面分层布置。在混凝土
7、浇筑体外表面上设置测点观测混凝土外表面温度。测点布设的典型位置如下： 混凝土块体中心位置； 混凝土块体对称轴位置； 混凝土表面5cm位置（代表表层混凝土温度）； 混凝土表面蓄水水温； 空气中（环境温度）；6.2 承台温度监控测点布设方案3.5m承台结构尺寸为18.5m13.5m3.5m，竖向布置四层测点，每层布设6个测点。图6-1为底板温度监控测点竖向布设示意图，N=1的标高距离混凝土顶面5cm。图4-2中为块体第一、二、三、四层测点的平面布置图。备注：GB50666-2011相关规定如下：根据GB50666-2011中中1条要求：“宜选择具有代表性的两个交叉竖向剖面进行测温，竖向剖面交叉位置
8、宜通过基础中部区域”；根据GB50666-2011中中2条要求：“每个竖向剖面的周边及内部应设置测温点，两个竖向剖面交叉点处应设置测温点；混凝土浇筑体表面测温点应设置在保温覆盖层底部或模板内侧表面，并应与两个剖面上的周边测温点位置及数量对应；环境测温点不应少于2处。”6.2.1承台温度传感器的竖向布设6-1 3.5m厚度承台竖向监控测温测点分层布置图（单位：cm）块体温度传感器的竖向布设分4层平面，见图6-1。最上一层平面距离混凝土表面5cm，假定块体底面标高0m，N=1、2、3、4四个测温平面的标高分别为3.45m、2.7m、1.8m、0.9m。备注：与GB 50666-2011要求对比：根
9、据GB50666-2011中中要求：“每个剖面竖向设置的测点不应少于3处，间距不应小于0.4m且不宜大于1.0m”；6.2.2承台温度传感器的平面布设在N=1、2、3、4四测温平面上，每个测温平面温度测点的平面布设见图6-2。根据块体的对称性，选择两个主轴的半个剖面布设测点。在长轴方向，相邻测点的间距分别为3.0m、3.0m、3.1m，其中N-6距离混凝土表面5cm。在短轴方向，相邻测点的间距分别为3.35m、3.35m，其中N-1距离混凝土表面5cm。同一平面内表层温度的确定按照N-1、N-6，这两个测点所测温度的平均值。图6-2 3.5m厚度底板N=1、2、3、4四层平面传感器平面布设示意
10、图（单位：cm）备注：与GB 50666-2011要求对比：根据GB50666-2011中中要求：“每个剖面横向设置的测点不应少于4处，间距不应小于0.4m且不宜大于10m”；根据GB50666-2011中条文说明：“由于各个工程基础形状各异，测温点的设置难以统一，选择具有代表性和可比性的测温点进行测温是主要目的。竖向剖面可以是基础的整个剖面，也可以根据对称性选择半个剖面”；6.2.3 其他测点除上述测点之外，以下几个典型位置布设温度传感器。 空气中布设1个温度传感器； 承台表面蓄水中布设1个温度传感器.6.3加台温度监控测点布设方案2.7m加台结构尺寸为14.5m8.5m2.7m，竖向布置三
11、层测点，每层布设6个测点。图6-3为底板温度监控测点竖向布设示意图，N=1的标高距离混凝土顶面5cm。图6-4中为块体第一、二、三层测点的平面布置图。备注：GB50666-2011相关规定如下：根据GB50666-2011中中1条要求：“宜选择具有代表性的两个交叉竖向剖面进行测温，竖向剖面交叉位置宜通过基础中部区域”；根据GB50666-2011中中2条要求：“每个竖向剖面的周边及内部应设置测温点，两个竖向剖面交叉点处应设置测温点；混凝土浇筑体表面测温点应设置在保温覆盖层底部或模板内侧表面，并应与两个剖面上的周边测温点位置及数量对应；环境测温点不应少于2处。”6.3.1温度传感器的竖向布设6-
12、3 2.7m厚度加台竖向监控测温测点分层布置图（单位：cm）块体温度传感器的竖向布设分4层平面，见图6-1。最上一层平面距离混凝土表面5cm，假定块体底面标高0m，N=1、2、3、4四个测温平面的标高分别为2.65m、1.95m、0.9m。备注：与GB 50666-2011要求对比：根据GB50666-2011中中要求：“每个剖面竖向设置的测点不应少于3处，间距不应小于0.4m且不宜大于1.0m”；6.3.2温度传感器的平面布设在N=1、2、3三测温平面上，每个测温平面温度测点的平面布设见图6-4。根据块体的对称性，选择两个主轴的半个剖面布设测点。在长轴方向，相邻测点的间距分别为2.4m、2.
13、4m、2.4m，其中N-6距离混凝土表面5cm。在短轴方向，相邻测点的间距分别为2.1m、2.1m，其中N-1距离混凝土表面5cm。同一平面内表层温度的确定按照N-1、N-6，这两个测点所测温度的平均值。图6-4 3.5m厚度底板N=1、2、3、4四层平面传感器平面布设示意图（单位：cm）备注：与GB 50666-2011要求对比：根据GB50666-2011中中要求：“每个剖面横向设置的测点不应少于4处，间距不应小于0.4m且不宜大于10m”；根据GB50666-2011中条文说明：“由于各个工程基础形状各异，测温点的设置难以统一，选择具有代表性和可比性的测温点进行测温是主要目的。竖向剖面可
14、以是基础的整个剖面，也可以根据对称性选择半个剖面”；6.3.3 其他测点除上述测点之外，以下几个典型位置布设温度传感器。 空气中布设1个温度传感器； 承台表面蓄水中布设1个温度传感器.7 仪器设备与传感器数量7.1 仪器设备本次温度监测自动测试采用山东济南环宇通科技有限公司生产的大体积混凝土智能测温系统，设备编号：741129-01。该系统由用户计算机、计算机端监测软件、数据适配器（电源系统、数据收发）及电源传输线、现场数据采集器、传感器组成，系统组成示意图见图5-1。图7-1 温度监测系统组成示意图7.2传感器数量承台典型构件温度监测温度传感器数量 表7-1测试部位数量单位N=1平面6支N=
15、2平面6支N=3平面6支N=4平面6支承台表面蓄水层1支空气中1支总计26支加台典型构件温度监测温度传感器数量 表7-2测试部位数量单位N=1平面6支N=2平面6支N=3平面6支承台表面蓄水层1支空气中1支总计20支故，本次温控方案所需温度传感器数量为26+20=46支。8 测温管理制度8.1 人员管理每个块体测温前12天，科研院派12名技术人员到施工现场提前做好测温的准备工作，指导工人按照温度监控方案埋设温度传感器并调试仪器设备。混凝土浇筑后的12天，技术人员在施工现场维护测试系统，正常测温后方可离开，进行远程数据采集和数据处理。8.2日报制度混凝土浇筑之后，科研院技术人员对数据进行处理和分析，整理测温日报，报给监理部审核。8.3预警制度当科研院监测到混凝土内表温度差、表层混凝土（距离混凝土表面5cm）与覆盖层下的温差接近25时，科研院要及时向施工单位的相关负责人报告。 中交上海三航科学研究院有限公司工程材料研究所2016-3-30
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