关于桥梁承台大体积混凝土现场温度监测的探讨
2020-02-15程明龙
程明龙
黄冈职业技术学院,湖北 黄冈 438000
1 工程简介
某公路大桥主塔由垫层、承台和塔座组成。垫层为C25 混凝土,厚度为0.6m;承台为C40 混凝土,厚度为6m;塔座为C50 混凝土,厚度为2.2m。
该桥梁的单个承台尺寸为23m×18m×6m,混凝土体积达2484m3,属于大体积混凝土施工,且在夏季施工,外部环境温度导致混凝土浇筑温度难以控制。在施工个过程中若不能合理控制温升,极易导致开裂。故在施工过程中需做好现场温度监测,及时与仿真计算数据进行对比,当温控效果不佳,及时采取补救措施。
2 监测元件
2.1 监测元件要求
监测元件选择的原则是可靠和经济,本工程将智能化温度巡检仪和热敏电阻传感器组合,最大限度的结合了功能性和经济性。
智能化温度巡检仪的特点是反应灵敏、数据准确、采集迅速。该巡检仪的主要性能指标为:①外形尺寸:230mm×130mm×220mm;②重量:≤1.5kg;③测温范围:-50℃~+120℃;④显示方式:LCD(240x128);⑤工作误差:±1℃;⑥分辨率:0.2℃;⑦功耗:15W;⑧巡检点数:32 点。
温度传感器的主要技术性能:①测温范围:-50℃~+150℃;②工作误差:±0.5℃;③分辩率:0.1℃;④平均灵敏度:-2.1mw/℃。
2.2 监测元件的埋设
监测元件需参照《混凝土大坝安全监测技术规范》(SDJ336-89)埋设。由于混凝土振捣过程中极易破坏测温导线和测点,本工程根据桥梁承台大体积混凝土的特点,在测温导线和测点上焊接∠36 等边角钢进行保护,避免混凝土在浇筑和振捣过程中直接砸到测温线上。
本工程在温度监控过程中,需要重点监控出机温度、入模温度、浇筑温度、内部温度、进出水口温度以及养护温、准度等典型温度参数,来保证全过程监控混凝土内部温度发展情况和混凝土养护情况[1]。
监测元件的埋设过程中,内部温度测点和校核点的布置原则如下:
(1)竖直方向上,在构件中间1/2 范围内布置监测点,在距离上下表面1/4 范围内布置校核点。
(2)为防止冷却水管对温度监测的影响,温度监测点距离冷却水管的距离应大于25cm。
3 现场温度监测
3.1 现场温度监测内容及要求
大体积混凝土在浇筑过程中由于环境复杂,实际施工中的温度变化计算模型不可能完全一致,温度应力的发展情况与理论计算也会存在差异,因此在混凝土的施工过程中需要时时进行温度监测,将监测的温度变化情况与计算模型得到的理论值进行分析比较,及时调整温控措施,调整混凝土冷却方法及冷却水流量和温度。
3.1.1 混凝土温度场测量
大体积混凝土温控工作的首要任务是进行温度场检测[2],通过实时监控混凝土内部温度,以监控温度与预测温度的比较来调整温控措施。本工程根据混凝土结构温度场的分布特点,在兼顾全局的情况下,选择有代表性的位置布置温度监测点,使温度监测更加细致和准确。
3.1.2 环境体系温度测量
本工程在温度监控中选取具有代表性的冷却水管,在进水口、出水口安装温度监测设备,便于掌握冷却水的温度变化。
3.1.3 温度监测频率及要求
(1)浇筑块温度场测量遵循如下时间要求:
①混凝土浇筑过程中温测间隔为2h;
②混凝土浇筑完毕至水化热升温阶段间隔为2h;
③水化热降温阶段第一周温测间隔为4h;
④一周后根据典型气温变化间隔为每天测量2~4 次。
(2)大气温度测量和通水冷却过程温度测量,均与混凝土温度测量同步。
(3)特殊天气情况下应加密测量次数。
(4)根据温度场的软件分析预测结合,结合实际监测结果,分析得出终止测量时间。
3.2 温控监测流程
为保证温控检测工作的顺利进行,应先铺设传感器,再连接屏蔽信号线,最后浇筑混凝土。具体流程为:标定→接长电缆线→预埋传感器→电缆保护→接驳仪器→实时测量→数据整理→成果报告。
3.3 现场监测的应对措施
如果现场监测温度超出温控标准,可采取下列应对措施:
(1)混凝土入模温度偏高:采用井水喷淋降低骨料表面温度,或增加片冰掺加量等;
(2)混凝土内部最高温度偏高:采用增大冷却水通水流量或降低冷却水温度;
(3)内外温差偏高:增大冷却水通水流量、降低冷却水温度等措施加强内部降温;加强外部保温或增加保温层厚度使外保内散[3]。
4 结束语
随着桥梁工程的发展,承台大体积混凝土应用越来越多,现场温度监测显得尤为重要。本文主要阐述了温度监测的元件、现场监测的内容,分析了现场监测的要求及应对措施,有利于为桥梁承台大体积混凝土施工提供依据,提高施工质量。