[發明專利]一種基于溫度控制的預制混凝土沉管控裂方法

有效

• 申請號: 202010144930.X
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111319115B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 朱成;劉榮崗;張濤;尤亞正;蔡杰;曠明智;方釗佳;林曉越;王疆峰;孔煉英;郭豐;岳祥
• 申請（專利權）人: 中交第四航務工程局有限公司
• 主分類號: B28B1/14
• 分類號: B28B1/14;B28B11/24;B28B17/00;B28C5/00;B28B13/02
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 曹華

1.一種基于溫度控制的預制混凝土沉管控裂方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、混凝土攪拌，混凝土原材料入倉攪拌時，采取冷卻水和/或碎冰替代部分拌合水；具體控制方式為：

其它原材料溫度不變的條件下，每降低 1.43℃砂和碎石的溫度，出機溫度降低 1℃；

其它原材料溫度不變的條件下，碎石每降低 2.5℃，出機溫度降低 1℃；

其它原材料溫度不變的條件下，每加冰 10kg/m ³ ，出機溫度降低 1.4℃；

水泥、粉煤灰和礦粉的溫度對于混凝土拌和物溫度的影響不大，只需將其溫度控制在所要求的溫度控制指標內即可；

根據施工設計要求的混凝土出機溫度，確定加冰量及各組分溫度控制指標，并完成混凝土攪拌；

S2、混凝土輸送，在混凝土輸送過程中，對混凝土輸送設備進行保溫隔熱處理；

S3、預制混凝土沉管澆筑；

S4、預制混凝土沉管養護；

在步驟S1混凝土攪拌階段，設置最大溫升警示，包括一級警示和二級警示；當混凝土攪拌生產時溫升超過二級警示時，增加碎冰加入數量；當混凝土攪拌生產時溫升超過一級警示時，重新調整原材料配合比并開展絕熱溫升試驗，直至達標；

在所述步驟S3預制混凝土沉管澆筑時，設置最大溫升警示，包括一級警示和二級警示；當混凝土出機溫度和澆筑溫度超過二級警示時，通過在步驟S1中增加碎冰加入數量或縮短運輸時間；當混凝土出機溫度和澆筑溫度超過一級警示時，調整步驟S4預制混凝土沉管養護中養護溫度，并在下次混凝土攪拌生產時增加加冰量；

每個階段溫度控制指標與預警值如下表：

。

2.根據權利要求1所述的基于溫度控制的預制混凝土沉管控裂方法，其特征在于，在步驟S1前還包括步驟S0：根據沉管節段實體尺寸建立沉管節段溫度應力仿真計算有限單元模型，并分析在某一基準工況下沉管內部的溫度變化情況，得到預制混凝土沉管的抗裂安全性。

3.根據權利要求2所述的基于溫度控制的預制混凝土沉管控裂方法，其特征在于，所述步驟S1中，混凝土攪拌產生熱量，在采用冷卻水及碎冰替代部分拌合水降低混凝土出機溫

度時，具體包括以下子步驟：

S11、通過混凝土各組分所占比例、溫度以及比熱容計算混凝土出機溫度；

S12、對混凝土各組分對出機溫度的影響程度進行分析，確定混凝土出機溫度的關鍵控制因素；

S13、在不加入碎冰的情況下，分析得到混凝土出機溫度與砂石溫度影響規律；

S14、采用碎冰替代相同質量的水，分析得到加冰量對混凝土出機溫度的影響規律；

S15、根據施工設計要求的混凝土出機溫度，確定加冰量及各組分溫度控制指標，并完成混凝土攪拌。

4.根據權利要求1所述的基于溫度控制的預制混凝土沉管控裂方法，其特征在于，在步驟S3預制混凝土沉管澆筑中，還包括步驟S31：對沉管進行溫度監測，采用埋入式溫度傳感器監測沉管關鍵部位的中心溫度。

5.根據權利要求4所述的基于溫度控制的預制混凝土沉管控裂方法，其特征在于，所述埋入式溫度傳感器布置位置包括頂板表面和中心，側墻表面和中心，底板表面和中心，頂板靠近中墻的倒角部位中心，底板靠近中墻的倒角部位中心，以及底板靠近側墻的倒角部位中心。

6.根據權利要求1所述的基于溫度控制的預制混凝土沉管控裂方法，其特征在于，在步驟S4預制混凝土沉管養護中，采用在養護棚內養護的方式，并通過調整養護棚養護溫度控制沉管的內部最高溫度、內表溫差、降溫速率和混凝土表面與環境溫差。

7.根據權利要求1-6之一所述的基于溫度控制的預制混凝土沉管控裂方法，其特征在于，所述混凝土輸送設備包括混凝土攪拌運輸車與泵車。

8.根據權利要求7所述的基于溫度控制的預制混凝土沉管控裂方法，其特征在于，在步驟S2中，所述保溫隔熱處理為在混凝土攪拌運輸車和/或泵車的罐體外包括帆布，同時在混凝土輸送管道外部包裹隔熱海綿。