MIDAS的大体积混凝土冷却水管布置方案

摘要：文章结合施工实践，对大体积混凝土温度裂缝产生的描述，对 大体积混凝土内部温度计算，详细介绍了冷却管降温措施，总结出大 体积混凝土冷却管的设计与施工要点。 关键词：大体积混凝土；温度裂缝；冷却管；施工要点 1概述 混凝土是建筑结构中广泛使用的主要材料，在现代工程建设中占 有重要的地位，随着房屋建筑技术的突飞猛进，大体积混凝土在房屋 建筑结构中的应用越来越多。我国普通混凝土配合比设计规范规定： 混凝土结构物中实体最小尺寸不小于1m的部位所用的混凝土即为 大体积混凝土。大体积混凝土在浇筑后2－5天升温速度较快，弹性 模量较低，基本处于塑性及弹塑性状态，约束力很低。但是在降温阶 段弹性模量迅速增加，约束拉应力也迅速增加，在某时刻超过混凝土 抗拉强度，就会出现温度裂缝。随着内部混凝土降温，温度裂缝可能 发展为贯穿裂缝，不仅影响到结构的强度还影响其耐久性，但是大体

介绍了四种大体积混凝土冷却水管降温温度场的计算方法,并通过算例,利用有限元模型对冷却水管降温温度场进行计算研究,验证了模型的可行性,以供工程人员参考。

国内外工程技术界都认为，规定钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度主要是为了保证钢筋 不产生锈蚀。各同的规范中有关允许最大裂缝宽度的规定虽小完全一致，但基本相同。 根据国内外的调查资料，工程实践中结构物的裂缝原因，属于由变形变化(温度、湿度、 地基变形)引起的约占80％以上，属于荷载引起的约占20％左右。在大体积混凝土工程施上 中，由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化，从而导致混凝土发生裂 缝。因此，控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速 度，防止混凝土出现有害的温度裂缝(包括混凝土收缩)是其施工技术的关键问题。 随着高层和超高层建筑物不断出现，大体积混凝土的强度等级日趋增高，出现ca-0～ c55等高强混凝土，设计强度过高，水泥用量过大，必然造成混凝土水化热过高，混凝土块 体内部温度高，混凝土内外温差超过30℃以上，

基于MIDAS的大体积混凝土水管冷却仿真分析

结合猴山水库大体积混凝土冷却水管降温施工,通过有限元热流耦合算法,对比分析了不同冷却水管埋设方式下典型坝段的混凝土内部温度、应力情况.研究结果显示,相较于常用的单冷却水管循环方式,双循环布置在改善大体积混凝土内部温度场、应力场分布情况,能够有效控制混凝内部温度梯度,具有更好的混凝土冷却效果.

大体积混凝土在循环冷却水管施工中的运用

结合具体工程项目,介绍了冷却水管在大体积混凝土冷箱基础施工中的应用,分别阐述了施工过程中冷却水管和测温管的安装方法,通过对其冷却效果进行分析,指出使用冷却水管有利于控制温差,提高施工质量,加快施工进度。

分析了冷却水管的降温原理及设计影响因素,探讨了冷却水管的布置与施工要点,提出了水管冷却技术的要求,实践证明,闸墩工程中应用水管冷却进行温控和防裂是行之有效的。

在大体积混凝土施工中,采用冷却水循环法降低混凝土内部温度以实现控制混凝土温差裂缝效应,此施工技术已在大体积混凝土坝施工中广泛应用且效果很好。文中介绍了冷却水循环法在地下室大体积混凝土基础施工中的应用,根据现场工程特点,通过合理施工技术设计和施工组织设计,严格执行,取得了良好效果。

水管冷却作为大体积混凝土温控防裂的一种常用措施,但在隧道方面的研究与应用较少。立足深圳北站枢纽新区大道隧道工程,详细介绍冷却水管和测温管的布设以及冷却降温控制方法。对比绝热温升分析结果,混凝土温度监测结果表明采用冷却水管降温技术达到了预期目标。并对侧墙与底板温差进行了分析,由于通水冷却的作用,有效防止了底板和侧墙因浇筑存在明显的时间差而产生的温度裂缝。工程实践表明,在大体积混凝土隧道工程中采用冷却水管降温会增加一定的工程造价,但其能有效的预防温度裂缝,保证了工程质量,缩短了施工工期,其长期效益是明显的。

通常在大体积混凝土温控防裂中,冷却水管这种措施应用得比较多.但是在大体积混凝土市政工程中应用冷却水管可以说是一种新的尝试.本文阐述了冷却水管和测温管的布设方法,并且详细阐述了冷却水管在大体积混凝土市政工程中的应用策略.

1 谈冷却水管在大体积混凝土施工中的应用 河南省交通建设工程有限公司王志红 摘要：本论文结合实际采用设置冷却水管及其附属措施在大体积混凝土承台中的 应用，减少了因温差原因引起的大体积混凝土裂缝的产生，确保了大体积混凝土的施 工质量。 关键词：冷却水管大体积混凝土应用 目前，在大体积混凝土施工过程中，内外温差的有效控制是减少温差引起混凝土 裂缝的最有效途径。在2012年，由我公司承建的开封新区东京大桥的主桥承台大体 积混凝土在4月下旬及5月上旬施工中，采用了在承台内埋置冷却水管主要施工工艺 及相关附属措施，取得了良好的效果，有效消除了温差引起的裂缝，下面结合施工实 际予以介绍，以供同仁们参考： 1东京大桥大体积承台的基本情况 大体积承台有两种结构尺寸：长×宽×高=14.7m×9.5m×3.5m（4个）， 长×宽×高=17.4m×10.5m×3.5m（4个）。 承

通过在施工前进行温控计算,施工过程中采取原材料的选择和温度控制、混凝土的配合比优化、施工的现场监测等技术措施,确保大体积混凝土不出现因温度变化引起的裂缝。该工法适用于各种大体积混凝土施工。

通过引用项目预建实例,讲述了大体积承台超厚混凝土施工过程中,利用预埋冷却水管减少升温阶段内外温差等一系列技术措施,以避免混凝土因温度产生裂缝。

冷却水管降温法在大体积混凝土施工中的应用

大同第二发电厂扩建工程2×600mw空冷火电机组锅炉及bcd列基础均为大体积混凝土结构。因没有时间进行膨胀剂试验和对当地原材料的性能参数心中无数,因此确定不采用膨胀剂。经计算,浇筑大体积混凝土结构如不采用膨胀剂,会产生温度裂纹。该工程采用了循环冷却水管冷却混凝土,经计算和施工时的实测表明,采用循环冷却水管冷却混凝土的方法是可行的。

介绍了在利港电厂三期工程贮煤罐基础施工中应用冷却水降低大体积混凝土中心温度的技术方案,详细说明了冷却水管的设计计算和实施情况,并通过实测与计算分析了冷却水在基础混凝土施工中温度控制的效果。

厦门公安交通指挥中心大楼 地下室c区大体积砼工程 补 充 方 案 福建省第一建筑工程公司厦门分公司编制 2003年5月18日 1 厦门公安交通指挥中心大楼 c区地下室大体积砼补充方案 本工程地下室承台ct-6、7的断面尺寸为13.8×20.2×2.2(h)m，ct-7承 台的砼工程量为613.3m3，ct-6承台局部厚度达4.4m，砼量为781m3，整个c 区（主楼）的承台、地梁、底板砼量为2005m3。 c区底板、承台梁、小承台的防水砼施工施工方法详见《地下室防水砼 施工方案》，对c区ct-6、7承台的大体积砼的施工技术措施补充如下： 对大体积砼的主要施工措施一般为降温和保温，从以下几个方面考虑： 1、降低水泥的水化热； 2、降低砼的入模温度； 3、施工中的对砼的温度控制； 4、对砼采取保温养护。 施工中采用温度差（保

混凝土置换是处理坝基地质缺陷、风化带、构造破碎带及软弱岩带的主要方法之一，置换后与坝基基岩一起构成了坝体基础。为缩短置换混凝土施工工期，混凝土浇筑层厚为3m，采取布置大间距3m一层冷却水管.在此基础上,本文研究了在强约束条件下的置换混凝土的温控措施。

结合工程实际,利用有限元程序midas对青岛海湾大桥连续梁下部承台的水化热效应和水管冷却效应进行了数值模拟,分析了承台水化热温度场的分布规律。计算结果与实测数据进行了比较,表明该方法的计算精度较高。分析结果表明:在控制水化热温度时,冷却水流速应为临界流速的3~4倍、冷却管间距不宜超过1.5m。

埋设冷却水管的大体积混凝土的温度场变化非常复杂,通过传统方法对其进行分析计算比较困难。依托永定新河特大桥承台的大体积混凝土工程,基于对大体积混凝土温度场构成因素的分析,利用大型有限元软件midas/civil,对桥梁承台大体积混凝土温度场进行预测,仿真模拟计算的温度场与实测值比较接近。

本文通过工程实例,讲述了大体积承台超厚混凝土施工过程中利用预埋冷却水管减少升温阶段内外温差等一系列技术措施以达到控制表面温度裂缝的产生以及所取得的效果。