程明龍
黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖北 黃岡 438000
某公路大橋主塔由墊層、承臺(tái)和塔座組成。墊層為C25 混凝土,厚度為0.6m;承臺(tái)為C40 混凝土,厚度為6m;塔座為C50 混凝土,厚度為2.2m。
該橋梁的單個(gè)承臺(tái)尺寸為23m×18m×6m,混凝土體積達(dá)2484m3,屬于大體積混凝土施工,且在夏季施工,外部環(huán)境溫度導(dǎo)致混凝土澆筑溫度難以控制。在施工個(gè)過(guò)程中若不能合理控制溫升,極易導(dǎo)致開(kāi)裂。故在施工過(guò)程中需做好現(xiàn)場(chǎng)溫度監(jiān)測(cè),及時(shí)與仿真計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,當(dāng)溫控效果不佳,及時(shí)采取補(bǔ)救措施。
監(jiān)測(cè)元件選擇的原則是可靠和經(jīng)濟(jì),本工程將智能化溫度巡檢儀和熱敏電阻傳感器組合,最大限度的結(jié)合了功能性和經(jīng)濟(jì)性。
智能化溫度巡檢儀的特點(diǎn)是反應(yīng)靈敏、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、采集迅速。該巡檢儀的主要性能指標(biāo)為:①外形尺寸:230mm×130mm×220mm;②重量:≤1.5kg;③測(cè)溫范圍:-50℃~+120℃;④顯示方式:LCD(240x128);⑤工作誤差:±1℃;⑥分辨率:0.2℃;⑦功耗:15W;⑧巡檢點(diǎn)數(shù):32 點(diǎn)。
溫度傳感器的主要技術(shù)性能:①測(cè)溫范圍:-50℃~+150℃;②工作誤差:±0.5℃;③分辯率:0.1℃;④平均靈敏度:-2.1mw/℃。
監(jiān)測(cè)元件需參照《混凝土大壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(SDJ336-89)埋設(shè)。由于混凝土振搗過(guò)程中極易破壞測(cè)溫導(dǎo)線和測(cè)點(diǎn),本工程根據(jù)橋梁承臺(tái)大體積混凝土的特點(diǎn),在測(cè)溫導(dǎo)線和測(cè)點(diǎn)上焊接∠36 等邊角鋼進(jìn)行保護(hù),避免混凝土在澆筑和振搗過(guò)程中直接砸到測(cè)溫線上。
本工程在溫度監(jiān)控過(guò)程中,需要重點(diǎn)監(jiān)控出機(jī)溫度、入模溫度、澆筑溫度、內(nèi)部溫度、進(jìn)出水口溫度以及養(yǎng)護(hù)溫、準(zhǔn)度等典型溫度參數(shù),來(lái)保證全過(guò)程監(jiān)控混凝土內(nèi)部溫度發(fā)展情況和混凝土養(yǎng)護(hù)情況[1]。
監(jiān)測(cè)元件的埋設(shè)過(guò)程中,內(nèi)部溫度測(cè)點(diǎn)和校核點(diǎn)的布置原則如下:
(1)豎直方向上,在構(gòu)件中間1/2 范圍內(nèi)布置監(jiān)測(cè)點(diǎn),在距離上下表面1/4 范圍內(nèi)布置校核點(diǎn)。
(2)為防止冷卻水管對(duì)溫度監(jiān)測(cè)的影響,溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)距離冷卻水管的距離應(yīng)大于25cm。
大體積混凝土在澆筑過(guò)程中由于環(huán)境復(fù)雜,實(shí)際施工中的溫度變化計(jì)算模型不可能完全一致,溫度應(yīng)力的發(fā)展情況與理論計(jì)算也會(huì)存在差異,因此在混凝土的施工過(guò)程中需要時(shí)時(shí)進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè),將監(jiān)測(cè)的溫度變化情況與計(jì)算模型得到的理論值進(jìn)行分析比較,及時(shí)調(diào)整溫控措施,調(diào)整混凝土冷卻方法及冷卻水流量和溫度。
3.1.1 混凝土溫度場(chǎng)測(cè)量
大體積混凝土溫控工作的首要任務(wù)是進(jìn)行溫度場(chǎng)檢測(cè)[2],通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控混凝土內(nèi)部溫度,以監(jiān)控溫度與預(yù)測(cè)溫度的比較來(lái)調(diào)整溫控措施。本工程根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)的分布特點(diǎn),在兼顧全局的情況下,選擇有代表性的位置布置溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn),使溫度監(jiān)測(cè)更加細(xì)致和準(zhǔn)確。
3.1.2 環(huán)境體系溫度測(cè)量
本工程在溫度監(jiān)控中選取具有代表性的冷卻水管,在進(jìn)水口、出水口安裝溫度監(jiān)測(cè)設(shè)備,便于掌握冷卻水的溫度變化。
3.1.3 溫度監(jiān)測(cè)頻率及要求
(1)澆筑塊溫度場(chǎng)測(cè)量遵循如下時(shí)間要求:
①混凝土澆筑過(guò)程中溫測(cè)間隔為2h;
②混凝土澆筑完畢至水化熱升溫階段間隔為2h;
③水化熱降溫階段第一周溫測(cè)間隔為4h;
④一周后根據(jù)典型氣溫變化間隔為每天測(cè)量2~4 次。
(2)大氣溫度測(cè)量和通水冷卻過(guò)程溫度測(cè)量,均與混凝土溫度測(cè)量同步。
(3)特殊天氣情況下應(yīng)加密測(cè)量次數(shù)。
(4)根據(jù)溫度場(chǎng)的軟件分析預(yù)測(cè)結(jié)合,結(jié)合實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果,分析得出終止測(cè)量時(shí)間。
為保證溫控檢測(cè)工作的順利進(jìn)行,應(yīng)先鋪設(shè)傳感器,再連接屏蔽信號(hào)線,最后澆筑混凝土。具體流程為:標(biāo)定→接長(zhǎng)電纜線→預(yù)埋傳感器→電纜保護(hù)→接駁儀器→實(shí)時(shí)測(cè)量→數(shù)據(jù)整理→成果報(bào)告。
如果現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)溫度超出溫控標(biāo)準(zhǔn),可采取下列應(yīng)對(duì)措施:
(1)混凝土入模溫度偏高:采用井水噴淋降低骨料表面溫度,或增加片冰摻加量等;
(2)混凝土內(nèi)部最高溫度偏高:采用增大冷卻水通水流量或降低冷卻水溫度;
(3)內(nèi)外溫差偏高:增大冷卻水通水流量、降低冷卻水溫度等措施加強(qiáng)內(nèi)部降溫;加強(qiáng)外部保溫或增加保溫層厚度使外保內(nèi)散[3]。
隨著橋梁工程的發(fā)展,承臺(tái)大體積混凝土應(yīng)用越來(lái)越多,現(xiàn)場(chǎng)溫度監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。本文主要闡述了溫度監(jiān)測(cè)的元件、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容,分析了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的要求及應(yīng)對(duì)措施,有利于為橋梁承臺(tái)大體積混凝土施工提供依據(jù),提高施工質(zhì)量。