趙彥波滹沱河混凝土溫升分析分析

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1、li濾沱河倒虹吸工程II標(biāo)段管身混凝土溫升與鋼筋應(yīng)力及混凝土應(yīng)變關(guān)系分析趙彥波'郝坤2（1?水利部河北水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院,天津300250；2.中國水電十一局，河南三門峽050800）摘要：在水利工程中，因水泥水化熱不易散發(fā)而造成的混凝十溫度的急劇升高，對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的危害。木文通過對監(jiān)測設(shè)施實(shí)測數(shù)據(jù)分析，找出管身段水泥水化熱溫升與鋼筋應(yīng)力及混凝土應(yīng)變之間的關(guān)系，為進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)工作，確保工程的安全穩(wěn)定，以及確定混凝土表血保護(hù)的重點(diǎn)部位提供理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：水化熱鋼筋應(yīng)力混凝土應(yīng)變1工程簡介濾沱河倒虹吸工程位于河北省石家莊W正定縣新村村北濾沱河

2、上，是南水北調(diào)中線工程上的一座大型渠穿河交叉建筑物。淖沱河倒虹吸工程管身段曲103個(gè)管節(jié)組成，管身采用3孔一聯(lián)的鋼筋混凝上箱形結(jié)構(gòu)，單孔過水?dāng)嗝娉叽鐬?.0mx6.2m,底板、頂板、邊墻厚度為1.3m,中墻厚度為1.2m,管身單節(jié)長度20m,總寬度23.0m,總高度8.8mo南水北調(diào)中線京石段應(yīng)急供水工程濾沱河倒虹吸工程II標(biāo)段施工項(xiàng)目主要包括：管身段55段（49#?103#管節(jié)）、出口閘室段、出口漸變段等。設(shè)計(jì)選擇在管身段（99#水平管節(jié)、102#斜㈱）、出口閘室段、出口漸變段布置了監(jiān)測斷面，對倒虹吸進(jìn)行安全監(jiān)測，儀器有應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測的鋼筋計(jì)、應(yīng)變計(jì)、無應(yīng)力

3、計(jì)、土壓力計(jì)等?，F(xiàn)根據(jù)99#管節(jié)、102#管節(jié)監(jiān)測成杲找出水泥水化熱溫升與鋼筋應(yīng)力及混凝土應(yīng)變Z間的關(guān)系。觀測時(shí)間為2005年5月至2005年11月30日。2觀測頻率觀測頻率總的原則是由密到稀。按設(shè)計(jì)要求，觀測儀器安裝埠設(shè)后，第1?3天，3次/日；第4~7天，2次/日；第8?15天，1次/日；第15?30天，2次/周；之后1次/旬；對倒虹吸的沉降觀測，每月進(jìn)行2次。在監(jiān)測初期，根據(jù)實(shí)際需要確定在儀器埋入混凝土后，每4個(gè)小時(shí)觀測一次，直至混凝土達(dá)到最高溫升，之后按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行觀測。3觀測成果3.1溫度觀測成果分析混凝土澆筑后，水泥水化產(chǎn)生水化熱不宜散發(fā)，混凝

4、土溫度升高。以前的資料介紹混凝土在澆筑后3?5天溫度達(dá)到最高，因本工程所選用的水泥顆粒較細(xì)，比表面積較人，混凝土的最高溫升多發(fā)生在澆筑后的2?3天。在混凝土原材料不變的情況下，最高溫升與氣溫、混凝土澆筑溫度、結(jié)構(gòu)物尺寸都有關(guān)系。不同部位的監(jiān)測儀器溫度監(jiān)測成果統(tǒng)計(jì)見表1。表1混凝土澆筑溫度、最高溫升統(tǒng)計(jì)部位澆筑歷時(shí)氣溫(°C)澆筑溫度（°C）最高溫升最高溫升與澆最高溫升經(jīng)(°C)筑溫度二差丿力時(shí)

5、Hj（h）99#管節(jié)底板2005-5-17~1817-2717.9-22.749.630.26099#管節(jié)邊墻2005-5-2420-3323.9?24.952.72

6、8.14899#管節(jié)頂板2005-6-10~1123~3723.4?26.652.630.752.5102#管節(jié)底板2005-10-5-612-2710.8-21.546.527.865102#管節(jié)頂板2005-10-31-11-18~209.8?17.636.923.662.5平均1&847.72&157.6從統(tǒng)計(jì)表中看，不同部位的混凝土澆筑后最高溫升在36.9?52.7°C不等，均發(fā)牛在混凝土中間部位；受外界氣溫的影響，混凝土澆筑后水泥水化熱使混凝土溫度上升了23.6?30.7°C,外界氣溫越高，混凝土散熱越慢，上升的溫度越大；混凝土達(dá)到最高溫升需要的時(shí)

7、間為48?62.5h,即混凝土澆筑后2?3天。從觀測數(shù)值的平均值來看，兩個(gè)斷而的儀器平均混凝土澆筑溫度18.8°C,澆筑后混凝土最高溫度平均上升28.1°C,達(dá)到最高溫度平均歷時(shí)57.6ho3.2物理量觀測321基準(zhǔn)值確定鋼筋計(jì)、應(yīng)變計(jì)、無應(yīng)力計(jì)、測縫計(jì)的基準(zhǔn)值都是在混凝土澆筑24h后在合格的數(shù)值中確定。322鋼筋應(yīng)力、混凝土應(yīng)變和自由應(yīng)變觀測成果分析H前倒虹吸沒有投入使用，處于空載狀態(tài)，鋼筋應(yīng)力和混凝土應(yīng)變的變化都是溫度引起的。從鋼筋應(yīng)力、混凝土應(yīng)變和溫度的過程線看，溫度過程線和鋼筋應(yīng)力、混凝土應(yīng)變過程有很好很明顯的相關(guān)性，溫度下降，鋼筋的壓應(yīng)力和混凝土的

8、壓應(yīng)變增大，溫度上升，鋼筋的拉應(yīng)力和混凝土的拉應(yīng)變增大。埋設(shè)在各部位的30支鋼筋計(jì)的實(shí)測最大、最小應(yīng)力值經(jīng)統(tǒng)計(jì)見表2。2005年11H21H倒虹吸的實(shí)測鋼筋應(yīng)力場示意圖見圖1。表2鋼筋計(jì)應(yīng)力及溫度極值統(tǒng)計(jì)部位、數(shù)量、統(tǒng)計(jì)指標(biāo)鋼筋應(yīng)力值（Mpa）溫度（°C）應(yīng)力與溫度比值管節(jié)部位數(shù)量指標(biāo)最大最小變幅最大最小變幅頂6*最大34.5038.450.75.447.20.82、32最小&1-2221.843.72.53&50.56飲平均20.7-8.929.648.1444.10.6799#2(1)最大59.3-1.260.543.48.043.01.49管￥22+4

9、最小4.2?1&015.938.40.433.50.