朱登远[1]2014年在《海洋环境特大型桥梁基础大体积承台温控技术研究》文中指出近年来，随着桥梁建设规模的扩大，承台大体积混凝土的温度裂缝问题日渐突出。对于整体浇筑的大体积混凝土，由于水泥水化热作用，会产生较大的温度变化，受到内部或外部约束时，产生较大的温度应力，若超过混凝土的抗拉强度，就会造成混凝土的开裂，影响其正常使用。因此，有必要对大体积混凝土温度场及应力场进行研究，避免混凝土温度裂缝的产生。本文依托福建琅岐闽江大桥，通过混凝土配合比的选择、冷却水管布设、温控数值仿真及现场温度监测，对承台大体积混凝土温控开展了系统研究。主要研究成果如下：（1）基于国内外研究成果，综述了大体积混凝土产生裂缝的原因及采取的温控措施；结合福建琅岐闽江特大桥工程实际，阐释了4#主墩、5#辅墩承台技术标准和施工方案及工艺流程；介绍了混凝土水化热有限元分析的理论基础。（2）依托福建琅岐闽江特大桥4#墩、5#墩承台工程实际，综合考虑冷却水管的布设、水流及边界条件、施工工序等因素，对承台大体积混凝土进行了温控数值仿真，从中选取了可行的优化方案。（3）通过对承台大体积混凝土温度的现场监测，增加了温控施工的信息化，为承台的保温防裂养护提供了科学依据；并将所得结果与数值模拟结果进行对比分析，得出数值模拟与现场实测结果相互验证，以及相关温度变化规律，为温度裂缝控制提供了理论依据，具有重要的工程应用价值。
杨立财[2]2004年在《大型桥梁承台大体积混凝土的温度控制技术研究》文中指出水泥凝结时,会产生大量的水化热,由于混凝土是绝热材料,因此产生的水化热不能及时释放,导致大体积混凝土内部温度不断升高,形成混凝土的内外温差,当温差过大或升降速度过快时,混凝上就会出现温度裂缝。温度裂缝的产生会降低承台基础的承载能力,降低混凝土的耐久性,造成桥梁安全隐患,危害极大,因此,必须对大体积混凝土进行温度控制研究。 本文结合黄延线葫芦河特大桥的承台施工,对大型桥梁承台大体积混凝土的温度控制技术进行了深入系统的研究,具体工作包括以下几个方面: (1)本文阐述了大体积混凝土工程中温度裂缝的危害和它的形成机理,论证了防止大体积混凝土温度裂缝的必要性和可行性。 (2)通过论述热传导方程和承台混凝土内部温度场的计算方法,分析影响混凝土内部温度的各种因素,为有效控制混凝土内部最高温度、降低混凝土内外温差,防止混凝土温度急剧变化提供了途径。(3)参照其它工程大体积混凝土的温控措施,结合葫芦河特大桥的具体情况,设计了一套具体的温度控制措施。选择了水化热较低的水泥和导热性能较好的骨料,在浇筑混凝土的各个环节上采取措施控制混凝土的温升,制定了有利于降低混凝土最高温度,降低混凝土内外温差的施工组织方案和良好的保温养护措施,在施工中严格执行,取得了预期的效果。研究表明:合理的混凝土配合比,优质的原材料是大体积混凝土温控成功的基础,通过对原材料配合比的优化,可以降低混凝土内部温度:合理的施工组织,正确的施工方案与有效的温控方案是大体积混凝土温控成功的保证。另外,大体积混凝土的温度场数值计算对边界条件非常敏感,对大体积混凝土温度梯度和温差问题需要以后进一步研究。
李建涛[3]2017年在《大体积混凝土施工与温度监控研究》文中研究说明随着我国经济的高速发展,各种高层建筑、大型桥梁、水利大坝等大型混凝土浇筑结构应用越来越多。对于大体积混凝土而言,其工程应用主要体现在其特有的施工技术需要,从而为国内相关施工机构带来一定的工程施工技术难点。大体积混凝土的施工技术难度整体要求比较高,尤其是对混凝土浇筑后其水化热产生和释放过程中极易产生温度应力,从而极易导致温度裂缝的产生。对于大体积混凝土来说,一般其在大型工程的特殊部位构件承担着极其重要的角色,或是具有特殊外形和用途、承受特殊复杂的力学条件等部位,故而一旦其产生了温度裂缝后对其耐久性就会产生严重影响,进而会危及到整个工程构造物的整体稳定性。大体积混凝土的特有施工技术以及温度控制技术的相关研究一直是各个高校和研究院所的重大课题。对于大体积混凝土在实际工程项目上的施工技术难点和特点,相关的施工技术方案制定等均与普通混凝土施工技术方案有所不同。同时,由于混凝土自身的导热系数较低,大体积混凝土经浇筑后其内部产生的水化热不易散发,从而混凝土内部与外部产生了温度梯度。正因如此对于大体积混凝土而言才极易产生由不均匀内外温度和结构自身约束而形成相当大的温度应力,当这种温度应力大于混凝土的抗拉强度后就会产生温度裂缝,影响到整个结构的整体稳定性。本文依托永定河特大桥桥梁基础承台大体积混凝土工程项目,针对大体积混凝土桥梁承台的施工技术和温度监测和控制两个主要方面进行研究。结合实际工程项目的施工技术难点和特点以及相应的承台施工工艺流程,对承台大体积混凝土施工过程中的钢筋绑扎焊接、模板安装、混凝土浇筑、降温系统布置等关键过程进行针对性研究。计算了承台大体积混凝土的收缩相对变形值、当量温度、弹性模量和收缩应力,对比计算了经降温后前后的混凝土温度。结合该工程项目进行温度监测系统的设计和布置,以及制定监测系统布设注意事项和监测预警应急机制和应急预案。最终结合有限元方法对监测数据进行有限元温度计算模拟,从而确定该降温系统的设计和布置缺陷为施工提供参考。
徐黎明[4]2007年在《广州黄埔大桥承台大体积混凝土温控研究》文中认为随着我国交通事业的蓬勃发展，大跨度桥梁大量涌现，在桥梁结构中大体积混凝土承台、锚锭、塔等亦随之大量使用。目前所生产的水泥放热速度较过去大为提高，这使得大体积混凝土的温度裂缝问题日益突出，已成为普遍性的问题。大体积混凝土在固化过程中释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩。由此而产生的温度和收缩应力是导致混凝土出现裂缝的主要因素，从而影响桥梁结构基础的整体性、耐水性和安全性，成为桥梁结构的隐患。为此桥用大体积混凝土在施工中必须进行温度监测与裂缝控制。本文系统开展了广州珠江黄埔大桥主塔承台大体积混凝土温度控制研究。通过选用中低热水泥，掺入大量矿粉和粉煤灰，降低水泥水化热，设置冷却循环水管，严格控温保温养护措施，对施工过程实施温度监测，实现了大体积混凝土温度控制的信息化施工，为混凝土保温保湿养护提供依据，混凝土浇注完成后，承台未出现裂纹，达到了预期的混凝土防裂要求。工程实践表明本文采用的温度控制方法是有效的。本文的主要研究工作有：1)在总结已有成果的基础上，对大体积混凝土的发展应用作综合性叙述，分析大体积混凝土产生裂缝的原因及采取的控制裂缝的措施。2)从热传导基本原理出发，考虑大体积混凝土温度应力的主要影响因素，分析了大体积混凝土结构中的温度作用原理，温度裂缝的发展机理、危害和控制方法，总结了大体积混凝土结构各种热学指标的选取。3)通过对广州珠江黄埔大桥南汊悬索桥大体积承台温控方案及数据分析，从混凝土的原材料中矿粉的使用、配合比、外加剂、施工工艺等方面研究大体积混凝土的温度应力、开裂原因和裂缝控制措施。
瞿振华[5]2007年在《跨海大桥下部结构设计与施工技术研究》文中提出论文参考了以往的跨海大桥建设经验，对跨海大桥下部结构的设计施工方法进行研究。文中以主通航跨和非通航段为划分，详细介绍了各种适用于跨海大桥下部结构的设计与施工方案。在综合分析了设计与施工技术性能之后，从技术适用性、缩短工期和经济性的角度提出了针对不同跨海要求的桥梁下部结构选型方案，并结合东海大桥的工程实践说明其工程应用。 海洋环境十分恶劣，因此跨海大桥受到不同于一般水上结构的荷载作用，并面临严重的腐蚀威胁。通航跨和非通航段下部结构的通航要求不同，单个工程量相差悬殊，下部结构数量上也差别较大，因此分别对各自适用的下部结构类型的设计内容和要点进行归纳研究。 跨海大桥的施工时间十分有限，风浪对施工的影响也比内河中要大，因此需对不同下部结构类型的施工方案加以筛选，提出可适应海洋环境的施工方案。海洋环境要求结构施工速度快，能够快速的成为一个整体。由于海洋水面开阔，工程材料和人员运输距离长、数量多，现场浇筑施工难度大，时间长，容易受气候影响而拖延工期，因此宜尽量采用预制构件。 根据对下部结构设计和施工技术的综合研究，从技术适用性、经济性和工期等角度对下部结构方案加以分析，提出针对不同海洋区域特点的下部结构选型方案，并对这些方案进行了分析。 东海大桥工程针对海洋环境特点运用了海上施工平台、耐久性设计、预制套箱承台和预制桥墩等技术，对未来跨海大桥的建设具有很好的借鉴意义。通过对东海大桥的技术研究，分析和评价了其技术、经济意义。 通过对跨海大桥下部结构设计与施工技术的分析和研究，归纳总结跨海大桥下部结构的设计与施工原则，在此基础上对下部结构的设计和施工进行总结和评价，并对其提出建议。
许文忠[6]2007年在《大体积混凝土基础温度裂缝控制施工技术研究》文中研究表明水泥凝结时，会产生大量的水化热，由于混凝土是绝热材料，因此产生的水化热不能及时释放，导致大体积混凝土内部温度不断升高，形成混凝土的内外温差，当温差过大或升降速度过快时，混凝上就会出现温度裂缝。温度裂缝的产生会降低承台基础的承载能力，降低混凝土的耐久性，造成桥梁安全隐患，危害极大，因此，必须对大体积混凝土进行温度控制研究。 本文结合黄延线杜家河特大桥的承台施工，对大型桥梁承台大体积混凝土的温度控制技术进行了深入系统的研究，具体工作包括以下几个方面： (1)本文阐述了大体积混凝土工程中温度裂缝的危害和它的形成机理，论证了防止大体积混凝土温度裂缝的必要性和可行性。 (2)通过论述热传导方程和承台混凝土内部温度场的计算方法，分析影响混凝土内部温度的各种因素，为有效控制混凝土内部最高温度、降低混凝土内外温差，防止混凝土温度急剧变化提供了途径。 (3)参照其它工程大体积混凝土的温控措施，结合杜家河特大桥的具体情况，设计了一套具体的温度控制措施。选择了水化热较低的水泥和导热性能较好的骨料，在浇筑混凝土的各个环节上采取措施控制混凝土的温升，制定了有利于降低混凝土最高温度，降低混凝土内外温差的施工组织方案和良好的保温养护措施，在施工中严格执行，取得了预期的效果。 研究表明：合理的混凝土配合比，优质的原材料是大体积混凝土温控成功的基础，通过对原材料配合比的优化，可以降低混凝土内部温度：合理的施工组织，正确的施工方案与有效的温控方案是大体积混凝土温控成功的保证。另外，大体积混凝土的温度场数值计算对边界条件非常敏感，对大体积混凝土温度梯度和温差问题需要以后进一步研究。
苟季[7]2008年在《大体积混凝土水化热对结构的影响研究》文中研究指明大体积混凝土最早应用于水利工程,但是随着社会经济水平的发展,大体积混凝土已广泛应用于土木工程领域的高层和超高层建筑、大跨度桥梁结构和工业建筑等结构中。本文在总结别人研究的基础上,介绍了大体积混凝土研究的发展情况,土木工程大体积混凝土的特殊性,温度场和应力场的有限单元法以及大体积混凝土的温度裂缝控制措施。并利用大型有限元软件ANSYS分析了以下问题:混凝土水化热温度随结构厚度的变化规律;分层浇筑对大体积混凝土水化热温度的影响;大体积混凝土内部温度场分析;地基约束对建筑基础温度应力的影响;梧州云龙大桥承台的仿真分析计算;某高层建筑筏板基础仿真分析计算。通过对以上内容的分析研究,得到如下结论:混凝土板厚度越大,水化热温升越高,出现最大温度时间越晚;分层浇筑可以有效的降低混凝土的水化热温升,减小混凝土内外温差,控制温度裂缝产生;混凝土中心区域温度高,靠近表面温度较低但是温度梯度大;结构表面系数越大,混凝土温升越大。并给出了以结构表面系数为自变量,混凝土最大水化热温升值的计算公式;地基对基础的约束可以直接影响到温度应力的大小。在地基上设置滑动层,减小地基对基础的约束,可以减小大体积混凝土水化热温度应力。通过两个工程实例的仿真分析,探讨了温度裂缝控制措施在实际工程中的应用,为施工裂缝控制提供理论依据。
吕寅[8]2012年在《低温升抗裂大体积混凝土研究与应用》文中进行了进一步梳理广泛应用于我国桥梁工程建设中的大体积混凝土结构,常会发生因温度应力控制不当而引发结构开裂的状况。目前施工过程中为避免温度裂缝的产生,主要采取在混凝土中预埋冷却水管的降温措施,然而此种方式不仅增加了施工难度及成本,而且预埋冷却水管处常出现压浆不密实的情况,使有害离子更易侵入混凝土内部,影响结构服役寿命。所以探索出一种取消冷却水管,并且提高结构抗裂性能和减少工程造价的大体积混凝土设计方法势在必行。本文依托广东省交通厅项目“桥梁大体积混凝土施工模糊控制技术”,设计出“低温升抗裂大体积混凝土配合比设计与大体积混凝土梯度结构优化设计”的大体积混凝土综合抗裂措施,以解决工程实际中广泛存在的大体积混凝土开裂问题,具体进行了以下研究工作。研究了入模温度(15℃、25℃、35℃)对大体积混凝土绝热温升的影响,探明了胶凝材料中矿物掺合料种类、掺量及入模温度对胶凝材料体系水化放热量和放热速率的影响,提出了利用矿物掺合料放热取代系数(Nt)来表征在不同水泥掺量条件下,单位质量矿物掺合料的相对于水泥的水化放热量。同时考虑入模温度的影响,对大体积混凝土规范中胶凝材料放热量的计算公式进行了修正,为在相关缺乏试验条件情况下的大体积混凝土结构的绝热温升计算提供参考。提出低温升抗裂大体积混凝土配合比设计方法,在密实骨架堆积原理的基础上,通过对各胶凝材料掺入比例进行优化并复配出大体积混凝土专用缓凝减缩增韧高效减水剂,使混凝土物理力学性能得到有效保证的条件下,最大程度地降低胶材整体的水化放热量,抑制混凝土绝热温升。制备出适用于不同结构部位的大体积混凝土：C30～C50强度等级的低温升抗裂混凝土,物理力学性能接近普通大体积混凝土,并且在入模温度为35℃时的3d水化放热量分别减少了25.9%、21.8%和13.1%；提出了适用于结构边部以解决开裂及磨蚀问题的高韧性抗裂大体积混凝土和抗冲磨大体积混凝土的配合比。经耐久性能试验,上述部位混凝土均满足桥梁高性能混凝土的耐久性要求。提出大体积混凝土结构梯度设计方法,通过“低温升抗裂大体积混凝土配合比设计与大体积混凝土梯度结构优化设计”的设计方案,可以实现最大程度抑制结构内部水化温升的同时,增强结构边部的抗裂性能(抗冲磨性能)。综合采用温升控制和增强混凝土物理力学性能相结合的方式,解决桥梁工程中广泛出现的大体积混凝土开裂技术难题。研究成果成功应用于嘉绍大桥、大榭二桥、中北路跨楚河桥等桥梁工程的大体积混凝土结构部位,应用效果良好,工程应用表明：利用上述方法制备的低温升抗裂大体积混凝土有效地控制了内外温差及温度应力,大体积混凝土结构温度应力均小于同龄期下混凝土的劈裂抗拉强度,无开裂现象产生。
蔡文俊[9]2018年在《高温季节下桥梁承台大体积混凝土温度控制研究》文中研究说明沪通长江大桥28~#主墩承台平面面积约4700m~2,于炎热夏季浇筑。承台混凝土浇筑总方量约42000m~3,其单次浇筑量高达16250m~3,需进行温控施工。本文从混凝土原材料降温及保温、混凝土拌合及运输、混凝土浇筑和养护等角度,全面介绍了该承台以通水冷却为主的温控方案。并基于桥梁工程有限元软件Midas/civil,探讨承台温控数值模拟相关参数的选取,拟定承台温控的主要技术指标。最后利用数值模拟和现场监测相结合的方式,分析承台芯部温度、混凝土内外温差和冷却水管进出水温差等指标。得出的主要结论如下:(1)提出承台大体积混凝土温控的主要技术指标,即在承台混凝土达到峰值温度前,冷却水流速应≥1.5m/s,达到峰值温度以后,流速降低为1m/s;并且通水时长宜≥7d。(2)在通水冷却的前提下,承台大体积混凝土浇筑后温度迅速上升;峰值过后混凝土温度迅速下降;停止通水后,混凝土温度下降速率减小,当降至接近环境温度时,混凝土温度基本保持不变。(3)对比了承台温控数值模拟结果和现场监测数据,指出二者出现差异的一个重要原因是混凝土入模温度理论值与实测值的不同,说明可用数值模拟指导和配合温控的现场施工,前提是数值模拟所用工况和条件必须与现场严格一致。(4)数值模拟结果和现场监测数据表明:承台各层混凝土浇筑后,混凝土芯部温度≤65℃,初凝后混凝土内表温差≤20℃,大部分时间冷却水管进出水温差≤10℃,基本满足温控要求。并且截至现场混凝土养护完毕,未在承台表面发现温度裂缝,承台温控施工取得了圆满成功。
卢二侠[10]2007年在《大体积混凝土承台水化热温度分析与控制》文中提出近年来,随着工程建设规模的增大,大体积混凝土水化热的控制问题已经引起桥梁工程界的高度重视。虽然在混凝土大坝的设计、施工中对于大体积混凝土水化热温度场的研究有了长足的进步,但是目前能够结合桥梁的自身特点把各种因素对温度场的影响情况给较精确的计算出来的研究是很必要的。针对以上情况本文主要内容如下:1.介绍了水化热分析的理论基础以及一些主要参数的取值方法。然后以龙潭河特大桥为工程背景,介绍了几个大体积混凝土承台进行水化热温度控制的详细过程,并对其实测与计算的数据结果进行了比较和分析。2.运用叁维有限元软件MIDAS/Civil对大体积混凝土承台,按照实际冷却水管的布置、水流情况、边界条件、实际施工过程等因素进行了全程水化热温度场的仿真分析。使考虑了冷却水管作用后的叁维水化热温度场的模拟成为现实。通过对实测温度场和计算温度场的分析得出了许多有益结论。3.提出并论证了采用新型环形的冷却水管的布置方式可以更加有效的降低大体积混凝土中部的温度,使混凝土内温度变化更加均匀,减少混凝土内外的温差。
参考文献：
[1]. 海洋环境特大型桥梁基础大体积承台温控技术研究[D]. 朱登远. 长安大学. 2014
[2]. 大型桥梁承台大体积混凝土的温度控制技术研究[D]. 杨立财. 天津大学. 2004
[3]. 大体积混凝土施工与温度监控研究[D]. 李建涛. 长安大学. 2017
[4]. 广州黄埔大桥承台大体积混凝土温控研究[D]. 徐黎明. 武汉理工大学. 2007
[5]. 跨海大桥下部结构设计与施工技术研究[D]. 瞿振华. 同济大学. 2007
[6]. 大体积混凝土基础温度裂缝控制施工技术研究[D]. 许文忠. 同济大学. 2007
[7]. 大体积混凝土水化热对结构的影响研究[D]. 苟季. 广西大学. 2008
[8]. 低温升抗裂大体积混凝土研究与应用[D]. 吕寅. 武汉理工大学. 2012
[9]. 高温季节下桥梁承台大体积混凝土温度控制研究[D]. 蔡文俊. 西南交通大学. 2018
[10]. 大体积混凝土承台水化热温度分析与控制[D]. 卢二侠. 湖南大学. 2007
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