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1、 蒙華鐵路華容河特大橋45#承臺大體積混凝土施工溫度監控與冷卻水管布設方案中交上海三航科學研究院有限公司二一六年三月目 錄1 編制依據12 工程概況12.1工程概況12.2施工方案13 監測目的14 溫度監控指標25 冷卻水管布設方案26 測點布置46.1 總體測點布設原則46.2 承臺溫度監控測點布設方案5承臺溫度傳感器的豎向布設5承臺溫度傳感器的平面布設66.2.3 其他測點76.3加臺溫度監控測點布設方案7溫度傳感器的豎向布設8溫度傳感器的平面布設86.3.3 其他測點97 儀器設備與傳感器數量107.1 儀器設備107.2傳感器數量108 測溫管理制度118.1 人員管理118.2日報2、制度118.3預警制度111 編制依據混凝土結構工程施工規范（GB50666-2011）；大體積混凝土施工規范（GB50496-2009）；大體積混凝土溫度應力與溫度控制（朱伯芳）。2 工程概況2.1工程概況華容河特大橋跨越華容河及兩側堤壩，96m主跨跨越華容河河道，64m邊跨跨越兩側堤壩。根據設計圖紙，華容河特大橋的45#主墩承臺混凝土的設計強度等級為C30，尺寸為13.5m（寬）18.5m（長）3.5m（高）、承臺加臺尺寸為8.5m（寬）14.5m（長）2.7m（高），承臺和加臺均是典型大體積混凝土結構，需要采取措施克服不利因素，確保大體積混凝土承臺的施工質量。 大體積混凝土施工過程需要重3、點關注混凝土內部的溫升、最高溫度峰值、峰值出現時間，溫度回落趨勢。為檢驗施工質量和溫控效果，掌握溫控信息，以便及時調整和改進溫控措施，做到信息化施工，在大體積混凝土澆筑過程和澆筑之后必須進行溫度監控。2.2施工方案 根據施工方案，45#承臺主要工藝為采用鋼板樁圍堰進行施工，承臺模板采用定型鋼模板，3.5m厚承臺和2.7m的加臺采用一次澆筑度的施工方案，這種施工方式承臺的整體性好，但不利于大體積混凝土內部的熱量散發，需采用“外蓄內散”的溫度控制措施，在混凝土內部布設冷卻水管，外部加強保溫，控制承臺混凝土內部溫度發展。3 監測目的本次溫度監控的目的主要如下： 監控混凝土上表面保溫效果； 根據溫度監4、控結果指導施工單位采取溫控措施； 監測溫度監控指標是否滿足規范和設計要求； 控制內表溫差，降低開裂風險。4 溫度監控指標溫度監控的關鍵技術指標如下： 混凝土內部最高溫度不大于65； 混凝土入模溫度不低于5，不大于30； 混凝土內表溫差不大于25； 表層混凝土溫度與環境溫差（表面蓄水）不大于25； 混凝土塊體降溫速率不大于2/d。5 冷卻水管布設方案5.1 承臺冷卻水管布設方案混凝土放熱量較大，為降低混凝土開裂風險，減小混凝土內部溫度峰值和內外溫差，在承臺內部布設三層冷卻水管，循環冷卻水管采用30mm的薄壁鋼管，水管水平間距1.0m，層間距0.9m，利用冷卻水的出水作為承臺上表面的蓄水養護，采取5、“外蓄內散”的綜合措施對承臺大體積混凝土進行溫度監控。 冷卻水管布設方案如下： 中心設置兩個進水口； 每層設兩個管路； 3cm鋼管； 混凝土澆筑完畢后開始通水； 出水放到承臺上表面； 表面蓄水2030CM； 施工結束后用不低于混凝土強度的水泥凈漿或砂漿對冷卻水管進行灌漿處理； 冷卻水管的接頭做好密封處理； 冷卻水管連接完畢后需要進行壓水測試，確保管路不漏水。圖5-1 45#承臺冷卻水管布置圖（單位:cm）5.2 加臺冷卻水管布設方案 混凝土放熱量較大，為降低混凝土開裂風險，減小混凝土內部溫度峰值和內外溫差，在加臺內部布設兩層冷卻水管，循環冷卻水管采用30mm的薄壁鋼管，水管水平間距1.0m，層6、間距0.9m，利用冷卻水的出水作為加臺上表面的蓄水養護，采取“外蓄內散”的綜合措施對承臺大體積混凝土進行溫度監控。 冷卻水管布設方案如下： 中心設置兩進水口； 每層設兩個管路； 3cm鋼管； 混凝土澆筑完畢后開始通水； 出水放到承臺上表面； 表面蓄水2030CM； 施工結束后用不低于混凝土強度的水泥凈漿或砂漿對冷卻水管進行灌漿處理； 冷卻水管的接頭做好密封處理； 冷卻水管連接完畢后需要進行壓水測試，確保管路不漏水。圖5-2 45#加臺冷卻水管布置圖（單位:cm）6 測點布置6.1 總體測點布設原則測點布置按照混凝土澆注體平面圖對稱軸線的半條軸線為測試區，在測試區內監測點按平面分層布置。在混凝土7、澆筑體外表面上設置測點觀測混凝土外表面溫度。測點布設的典型位置如下： 混凝土塊體中心位置； 混凝土塊體對稱軸位置； 混凝土表面5cm位置（代表表層混凝土溫度）； 混凝土表面蓄水水溫； 空氣中（環境溫度）；6.2 承臺溫度監控測點布設方案3.5m承臺結構尺寸為18.5m13.5m3.5m，豎向布置四層測點，每層布設6個測點。圖6-1為底板溫度監控測點豎向布設示意圖，N=1的標高距離混凝土頂面5cm。圖4-2中為塊體第一、二、三、四層測點的平面布置圖。備注：GB50666-2011相關規定如下：根據GB50666-2011中中1條要求：“宜選擇具有代表性的兩個交叉豎向剖面進行測溫，豎向剖面交叉位置8、宜通過基礎中部區域”；根據GB50666-2011中中2條要求：“每個豎向剖面的周邊及內部應設置測溫點，兩個豎向剖面交叉點處應設置測溫點；混凝土澆筑體表面測溫點應設置在保溫覆蓋層底部或模板內側表面，并應與兩個剖面上的周邊測溫點位置及數量對應；環境測溫點不應少于2處。”6.2.1承臺溫度傳感器的豎向布設6-1 3.5m厚度承臺豎向監控測溫測點分層布置圖（單位：cm）塊體溫度傳感器的豎向布設分4層平面，見圖6-1。最上一層平面距離混凝土表面5cm，假定塊體底面標高0m，N=1、2、3、4四個測溫平面的標高分別為3.45m、2.7m、1.8m、0.9m。備注：與GB 50666-2011要求對比：根9、據GB50666-2011中中要求：“每個剖面豎向設置的測點不應少于3處，間距不應小于0.4m且不宜大于1.0m”；6.2.2承臺溫度傳感器的平面布設在N=1、2、3、4四測溫平面上，每個測溫平面溫度測點的平面布設見圖6-2。根據塊體的對稱性，選擇兩個主軸的半個剖面布設測點。在長軸方向，相鄰測點的間距分別為3.0m、3.0m、3.1m，其中N-6距離混凝土表面5cm。在短軸方向，相鄰測點的間距分別為3.35m、3.35m，其中N-1距離混凝土表面5cm。同一平面內表層溫度的確定按照N-1、N-6，這兩個測點所測溫度的平均值。圖6-2 3.5m厚度底板N=1、2、3、4四層平面傳感器平面布設示意10、圖（單位：cm）備注：與GB 50666-2011要求對比：根據GB50666-2011中中要求：“每個剖面橫向設置的測點不應少于4處，間距不應小于0.4m且不宜大于10m”；根據GB50666-2011中條文說明：“由于各個工程基礎形狀各異，測溫點的設置難以統一，選擇具有代表性和可比性的測溫點進行測溫是主要目的。豎向剖面可以是基礎的整個剖面，也可以根據對稱性選擇半個剖面”；6.2.3 其他測點除上述測點之外，以下幾個典型位置布設溫度傳感器。 空氣中布設1個溫度傳感器； 承臺表面蓄水中布設1個溫度傳感器.6.3加臺溫度監控測點布設方案2.7m加臺結構尺寸為14.5m8.5m2.7m，豎向布置三11、層測點，每層布設6個測點。圖6-3為底板溫度監控測點豎向布設示意圖，N=1的標高距離混凝土頂面5cm。圖6-4中為塊體第一、二、三層測點的平面布置圖。備注：GB50666-2011相關規定如下：根據GB50666-2011中中1條要求：“宜選擇具有代表性的兩個交叉豎向剖面進行測溫，豎向剖面交叉位置宜通過基礎中部區域”；根據GB50666-2011中中2條要求：“每個豎向剖面的周邊及內部應設置測溫點，兩個豎向剖面交叉點處應設置測溫點；混凝土澆筑體表面測溫點應設置在保溫覆蓋層底部或模板內側表面，并應與兩個剖面上的周邊測溫點位置及數量對應；環境測溫點不應少于2處?！?.3.1溫度傳感器的豎向布設6-12、3 2.7m厚度加臺豎向監控測溫測點分層布置圖（單位：cm）塊體溫度傳感器的豎向布設分4層平面，見圖6-1。最上一層平面距離混凝土表面5cm，假定塊體底面標高0m，N=1、2、3、4四個測溫平面的標高分別為2.65m、1.95m、0.9m。備注：與GB 50666-2011要求對比：根據GB50666-2011中中要求：“每個剖面豎向設置的測點不應少于3處，間距不應小于0.4m且不宜大于1.0m”；6.3.2溫度傳感器的平面布設在N=1、2、3三測溫平面上，每個測溫平面溫度測點的平面布設見圖6-4。根據塊體的對稱性，選擇兩個主軸的半個剖面布設測點。在長軸方向，相鄰測點的間距分別為2.4m、2.13、4m、2.4m，其中N-6距離混凝土表面5cm。在短軸方向，相鄰測點的間距分別為2.1m、2.1m，其中N-1距離混凝土表面5cm。同一平面內表層溫度的確定按照N-1、N-6，這兩個測點所測溫度的平均值。圖6-4 3.5m厚度底板N=1、2、3、4四層平面傳感器平面布設示意圖（單位：cm）備注：與GB 50666-2011要求對比：根據GB50666-2011中中要求：“每個剖面橫向設置的測點不應少于4處，間距不應小于0.4m且不宜大于10m”；根據GB50666-2011中條文說明：“由于各個工程基礎形狀各異，測溫點的設置難以統一，選擇具有代表性和可比性的測溫點進行測溫是主要目的。豎向剖面可14、以是基礎的整個剖面，也可以根據對稱性選擇半個剖面”；6.3.3 其他測點除上述測點之外，以下幾個典型位置布設溫度傳感器。 空氣中布設1個溫度傳感器； 承臺表面蓄水中布設1個溫度傳感器.7 儀器設備與傳感器數量7.1 儀器設備本次溫度監測自動測試采用山東濟南環宇通科技有限公司生產的大體積混凝土智能測溫系統，設備編號：741129-01。該系統由用戶計算機、計算機端監測軟件、數據適配器（電源系統、數據收發）及電源傳輸線、現場數據采集器、傳感器組成，系統組成示意圖見圖5-1。圖7-1 溫度監測系統組成示意圖7.2傳感器數量承臺典型構件溫度監測溫度傳感器數量 表7-1測試部位數量單位N=1平面6支N=15、2平面6支N=3平面6支N=4平面6支承臺表面蓄水層1支空氣中1支總計26支加臺典型構件溫度監測溫度傳感器數量 表7-2測試部位數量單位N=1平面6支N=2平面6支N=3平面6支承臺表面蓄水層1支空氣中1支總計20支故，本次溫控方案所需溫度傳感器數量為26+20=46支。8 測溫管理制度8.1 人員管理每個塊體測溫前12天，科研院派12名技術人員到施工現場提前做好測溫的準備工作，指導工人按照溫度監控方案埋設溫度傳感器并調試儀器設備?；炷翝仓蟮?2天，技術人員在施工現場維護測試系統，正常測溫后方可離開，進行遠程數據采集和數據處理。8.2日報制度混凝土澆筑之后，科研院技術人員對數據進行處理和分析，整理測溫日報，報給監理部審核。8.3預警制度當科研院監測到混凝土內表溫度差、表層混凝土（距離混凝土表面5cm）與覆蓋層下的溫差接近25時，科研院要及時向施工單位的相關負責人報告。 中交上海三航科學研究院有限公司工程材料研究所2016-3-30