大體積承臺水化熱效應分析與溫控措施

吳 鵬

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司， 湖北 武漢 430063)

0 引言

隨著我國基建快速發展，采用大體積混凝土的工程越來越多。大體積混凝土結構尺寸大、導熱性差、一次澆筑量多，水化熱反應會釋放大量熱量，使結構內外溫差產生溫度應力，當溫度應力超過混凝土容許拉應力時就會產生溫度裂縫及一系列更嚴重的問題，進而影響結構的安全性、耐久性。因此研究大體積混凝土溫度場分布及溫控措施具有重要意義。文獻[1]～[3]采用有限元方法建模，研究了其結構內部溫度分布規律并提出相應溫控措施。文獻[4]研究了在太陽輻射、風速等因素影響下，單箱預應力箱梁的溫度應力及溫度分布。文獻[5]考慮各種隨機因素，給出了大體積混凝土結構溫度場的隨機有限元算法。文獻[6]以某橋零號塊作為研究對象，通過預埋溫度傳感器，深入研究了結構內部的溫度變化，對混凝土的導溫系數提出了相應修正。文獻[7]采用單向溫度荷載計算方法，研究了溫度應力計算方法。

本文研究大體積混凝土水化熱的溫度場分布規律，并據此制定了一系列溫控和保溫措施。

1 工程背景及有限元分析

1.1 工程背景

某高鐵三線斜拉橋主墩采用八邊形承臺，長38.8 m，寬18.6 m，高7.5 m，下部采用群樁基礎，承臺混凝土采用C40砼。承臺分3次澆筑，第1次澆筑厚度為3m，第2次為1.5 m，第3次為3m，承臺澆筑間隙為7 d。為了得到施工過程中真實的溫度變化，在承臺中布置了108個溫度傳感器，溫度傳感器布置如圖1(根據承臺的對稱性選取結構的1/4示意)。……