CN108360381A - 混凝土连续箱梁桥0号块腹板大体积混凝土降温装置 - Google Patents

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张文学
尹小溪
杨璐
陈谦
刘伟
苏凌云
刘军
李丹
张渭
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    • E01D21/00—Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges

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Abstract

本发明公开混凝土连续箱梁桥0号块腹板大体积混凝土降温装置，属于工程施工技术领域。该装置包括已布置好的预应力孔道和压浆管、冷却管、总管和水泵，利用混凝土凝固阶段已布置好但暂不需要的预应力孔道和压浆管来进行混凝土内部的降温。冷却水从水泵中流出，通过总管分散到每个冷却管中，冷却管与压浆管相连，通过压浆管流入预应力筋的下孔道，自下而上流经预应力孔道，吸收产生的水化热，从预应力筋的上孔道流出。流出的冷却水可直接用于混凝土表面的养护过程。该装置无需额外在结构内部增加降温冷却水管，利用原结构中的管道即可起到良好的降温效果。施工方便，构造简单，具有良好的经济效益。

Description

混凝土连续箱梁桥0号块腹板大体积混凝土降温装置
技术领域
本发明涉及一种大跨度及大体积混凝土简易降温装置，尤其涉及对于大跨度混凝土连续箱梁桥0号块腹板大体积混凝土进行简易降温，属于混凝土施工技术领域。
背景技术
混凝土作为建筑材料应用十分广泛，强度大、稳定高，能够提高结构的整体性和耐久性。但混凝土内部水泥与水会发生水化反应，产生水化热，导致在其凝固过程中需要释放大量的热量，使新浇筑的混凝土内部的温度快速上升。对于大体积混凝土，其结构的断面较厚，表面系数相对较少，使混凝土产生的能量在内部聚集，无法散去；又由于混凝土表面散热较好，温度没有明显升高，致使混凝土内外部产生过大的温度差，从而产生温度拉应力导致混凝土的开裂，使整体结构的强度、整体性和耐久性下降。在大体积混凝土施工过程中，为了减少因过大温差产生裂缝的概率，必须要采用降温措施。
对于大体积混凝土，主要降温方法是在混凝土中嵌入冷却水管，冷却水管的单层平面布置如图1所示。其层数根据大体积混凝土的厚度以及具体情况确定，如图2所示。该降温装置利用通入循环冷却水来吸收并带走混凝土中产生的水化热。该装置大多用于混凝土中钢筋布置不密的情况，如承台。对于桥梁箱梁截面形式，由于一些特殊需求，腹板所用的的混凝土的断面较厚，属于大体积混凝土的范畴，而腹板中原本布置的钢筋和预应力筋很多，纵横交错，在其中额外增加降温冷却水管难度很大，施工不便，从而无法对混凝土内部起到降温的效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种大跨度混凝土连续箱梁桥0号块腹板大体积混凝土简易降温装置。在大跨度连续箱梁桥中，一些0号块腹板混凝土的断面较大，已属于大体积混凝土范畴，需要进行混凝土内部的降温。而传统的降温冷却水管在钢筋密集的腹板中布置困难，该发明利用施工中原有的预应力孔道和压浆管即可有效完成结构内部的降温，吸收混凝土凝固过程中产生的水化热，降低混凝土内部温度，防止混凝土出现裂纹。从孔道中流出的水流在腹板混凝土上，可直接用于混凝土凝固阶段的养护。
本发明的技术方案是：
混凝土连续箱梁桥0号块腹板大体积混凝土降温装置，该装置包括预应力孔道1、压浆管2、冷却管3、总管4和水泵5。预应力孔道1呈阵列布置在混凝土连续箱梁桥0号块腹板上，预应力孔道1和压浆管2连接，各个压浆管2与冷却管3连接，各个冷却管3沿腹板的长度方向进行并排布置；各个冷却管3通过总管4与水泵5连接。
利用混凝土凝固阶段不需要的预应力孔道1的压浆管2，对连续箱梁桥0号块腹板进行内部降温。冷却水由水泵5泵入总管4，通过总管4分散到每个冷却管3中，冷却管3与压浆管2相连，冷却水通过压浆管2流入预应力孔道1的下孔，自下而上流经预应力孔道1，吸收产生的水化热，从预应力孔道1的上孔流出。流出的冷却水直接用于腹板混凝土表面的养护过程。
冷却水由水泵5泵入总管4的速度由小逐渐增大，防止因混凝土内部降温幅度过大或降温速率过快使混凝土产生应力集中等不利的影响。
压浆管2中能够接入温度计，通过温度计对混凝土内部的温度进行测定，根据环境温度及混凝土内部温度对通水流量和进水温度进行调整。同时冷却水的控制是要以混凝土内部温度为依据的，之间存在一定的时间差。
总管4及冷却管3的表面包有一层保温膜，进水管道大部分是暴露在空气中的，容易受到气温的影响。
冷却管3、总管4管径和流量根据混凝土连续箱梁桥0号块腹板的降温面积确定。
混凝土连续箱梁桥0号块腹板大体积混凝土降温、养护结束后，拆除总管和冷却水管，直接通过预应力筋的压浆管2向预应力孔道1注入砂浆，将压浆管2中残留的冷却水挤出，填充在已张拉好的钢筋与预应力孔道1之间的缝隙中，与预应力筋锚固。然后切断伸出混凝土外部表面的压浆管2，保证混凝土和预应力筋正常工作。
本发明的积极效果是：
1、对于结构内部而言，无需在密集的钢筋中额外加入降温冷却水管，而是利用已布置好且暂不需要的预应力孔道和压浆管，即可降低混凝土内部温度。
2、该方案在不影响原结构形式的基础上只需在桥面增加冷却总管，可以对混凝土内部的温度进行有效的降低，施工简便，经济效益好。
3、从预应力孔道上方流出的冷却水可以直接用于0号块桥面的养护过程。
附图说明
图1.传统降温水管布置平面图
图2.传统降温水管布置立面图
图3为箱梁腹板降温水管平面布置图。
图4为箱梁腹板降温水管立面图。
具体实施方式
以下结合附图及实例对本专利作进一步的说明。
一种用于箱梁腹板大体积混凝土的降温装置，该装置包括预应力孔道1和压浆管2、冷却管3、总管4和水泵5组成。预应力孔道1和压浆管2、冷却管3、总管4和水泵5为预布置结构。冷却水从水泵中流出，通过总管分散到每个冷却管中，冷却管与预应力孔道的压浆管相连，通过压浆管流入预应力筋的下孔道，自下而上流经预应力孔道，吸收并带走混凝土内部产生的水化热，从预应力筋的上孔道流出。流出的冷却水可直接用于腹板混凝土表面的养护过程。
一种大体积混凝土降温装置，包括已布置好的预应力孔道1和压浆管2、冷却管3、总管4和水泵5。利用混凝土凝固阶段不需要的预应力孔道的压浆管来进行混凝土内部的降温。
冷却水从水泵5中流出，通过总管4分散到每个冷却管3中，冷却管3与压浆管2相连，通过压浆管2流入预应力筋的下孔道1，自下而上流经预应力孔道，吸收产生的水化热，从预应力筋的上孔道1流出。流出的冷却水可直接用于混凝土表面的养护过程。
预应力孔道和压浆管均为浇筑混凝土之前已布置好的，且在浇筑混凝土阶段暂不需要的装置。
在通水阶段，水流速度应从小逐渐增大，防止因混凝土内部降温幅度过大或降温速率过快而是混凝土产生应力集中等不利的影响。
可接入温度计，对混凝土内部的温度进行测定，根据环境温度及混凝土内部温度对通水流量和进水温度进行调整。同时需要注意通水的控制是要以混凝土内部温度为依据的，之间存在一定的时间差。
进水管道大部分是暴露在空气中的，容易受到气温的影响，可以将暴露在空气中的管道表面包上一层保温膜。
管径和流量根据实际情况选用。
大体积混凝土降温、养护结束后，拆除总管和冷却水管，可直接通过预应力筋的压浆管向预应力孔道注入砂浆，将管中残留的冷却水挤出，填充在已张拉好的钢筋与预应力孔道之间的缝隙中，与预应力筋锚固。然后切断伸出混凝土外部表面的压浆管，即可保证混凝土和预应力筋正常工作。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内所作的的任何修改、等同变化与修饰，都应视为本发明方案的技术范畴，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.混凝土连续箱梁桥0号块腹板大体积混凝土降温装置，其特征在于：该装置包括预应力孔道(1)、压浆管(2)、冷却管(3)、总管(4)和水泵(5)；预应力孔道(1)呈阵列布置在混凝土连续箱梁桥0号块腹板上，预应力孔道(1)和压浆管(2)连接，各个压浆管(2)与冷却管(3)连接，各个冷却管(3)沿腹板的长度方向进行并排布置；各个冷却管(3)通过总管(4)与水泵(5)连接。
2.根据权利要求1所述的混凝土连续箱梁桥0号块腹板大体积混凝土降温装置，其特征在于：利用混凝土凝固阶段不需要的预应力孔道(1)的压浆管(2)，对连续箱梁桥0号块腹板进行内部降温；冷却水由水泵(5)泵入总管(4)，通过总管(4)分散到每个冷却管(3)中，冷却管(3)与压浆管(2)相连，冷却水通过压浆管(2)流入预应力孔道(1)的下孔，自下而上流经预应力孔道(1)，吸收产生的水化热，从预应力孔道(1)的上孔流出；流出的冷却水直接用于腹板混凝土表面的养护过程。
3.根据权利要求1所述的混凝土连续箱梁桥0号块腹板大体积混凝土降温装置，其特征在于：冷却水由水泵(5)泵入总管(4)的速度由小逐渐增大，防止因混凝土内部降温幅度过大或降温速率过快使混凝土产生应力集中等不利的影响。
4.根据权利要求1所述的混凝土连续箱梁桥0号块腹板大体积混凝土降温装置，其特征在于：压浆管(2)中能够接入温度计，通过温度计对混凝土内部的温度进行测定，根据环境温度及混凝土内部温度对通水流量和进水温度进行调整；同时冷却水的控制是要以混凝土内部温度为依据的，之间存在一定的时间差。
5.根据权利要求1所述的混凝土连续箱梁桥0号块腹板大体积混凝土降温装置，其特征在于：总管(4)及冷却管(3)的表面包有一层保温膜，进水管道大部分是暴露在空气中的，容易受到气温的影响。
6.根据权利要求1所述的混凝土连续箱梁桥0号块腹板大体积混凝土降温装置，其特征在于：冷却管(3)、总管(4)管径和流量根据混凝土连续箱梁桥0号块腹板的降温面积确定。
7.根据权利要求1所述的混凝土连续箱梁桥0号块腹板大体积混凝土降温装置，其特征在于：混凝土连续箱梁桥0号块腹板大体积混凝土降温、养护结束后，拆除总管和冷却水管，直接通过预应力筋的压浆管(2)向预应力孔道(1)注入砂浆，将压浆管(2)中残留的冷却水挤出，填充在已张拉好的钢筋与预应力孔道(1)之间的缝隙中，与预应力筋锚固；然后切断伸出混凝土外部表面的压浆管(2)，保证混凝土和预应力筋正常工作。
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