[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

本發明公開了水底隧道施工技術領域，本發明的一種基于溫度控制的預制混凝土沉管控裂方法，包括以下步驟：S1、混凝土攪拌，混凝土原材料入倉攪拌時，采取冷卻水及碎冰替代部分拌合水；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，該方法適用于全斷面預制混凝土沉管澆筑施工工藝，既能有效控制預制混凝土沉管澆筑過程中的溫度，也能保證預制沉管構件的整體性和密實性，進而避免沉管在澆筑過程由于溫度變化較大而產生收縮裂縫，保證預制沉管澆筑質量。

技術領域

本發明涉及水底隧道施工技術領域，特別涉及一種基于溫度控制的預制混凝土沉管控裂方法。

背景技術

現有的水底建設隧道主要有沉管法和掘進法，掘進法也就是采用從水下固體層進行掘進施工，從而形成水底隧道的施工方法，而沉管法采用在船臺上或干塢中預先制作沉管，然后對水底基礎進行處理并將沉管安裝在處理好的基礎上，從而建成水底隧道的施工方法，掘進法存在受制于施工條件、成本高等諸多問題。而隨著沉管法技術的發展，采用沉管結構完成水底隧道的建設越來越受到重視和推廣。

由于水底隧道采用雙向多車道通行的沉管結構，并且還有排水、檢修及電氣設備布置空間，因此預制混凝土沉管結構存在體積大、截面復雜的特點，導致結構自約束大，在多方面的因素下，混凝土極易出現裂縫，并且在長期水壓使用條件下，表面的裂縫可能進一步連通、延伸，成為新的滲水通道，導致其自身抗滲能力降低，加速氯鹽侵蝕。同時，沉管混凝結構長埋于水下，結構無法修復，一旦出現腐蝕將極大影響結構使用壽命。因此，管節混凝土裂縫控制是確保隧道預制沉管工程耐久性的關鍵技術。

混凝土裂縫的形式和種類很多，有多方面的原因，包括混凝土自身的收縮特性、混凝土材料及配合比、沉管結構設計以及施工過程中的多個因素組合。但是，在眾多導致預制混凝土沉管產生裂縫的原因中，由于收縮產生的裂縫影響最大，這種微觀裂縫一旦發展，就會引起結構的開裂、變形和破壞，嚴重影響隧道的耐久性及抗滲能力。產生收縮裂縫的原因，主要是在施工階段因為水泥水化熱以及外部氣溫的作用引起混凝土收縮產生，這種收縮裂縫在大體積混凝土構件中尤為常見，因此，如何有效控制混凝土澆筑溫度產生成為控制溫度裂紋的重要手段，現有技術中，通常采用在預制混凝土沉管中布置冷水水管進行降溫，但是這種降溫方式存在弊端：在混凝土構件中布置冷卻水管影響構件結構，這種冷卻方式本身就會對混凝土的抗滲性能具有影響，并且這種冷卻方式也不適合質量要求更高的全斷面澆筑，另外，在預制混凝土沉管中布置冷卻水管也具有更高的成本。

因此，如何找到其他的冷卻方式成為亟需解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術中通過在預制混凝土沉管中布置冷卻水管進行降溫所存在的上述不足，提供一種基于溫度控制的預制混凝土沉管控裂方法，該方法適用于全斷面預制混凝土沉管澆筑施工工藝，既能有效控制預制混凝土沉管澆筑過程中的溫度，也能保證預制沉管構件的整體性和密實性，進而避免沉管在澆筑過程由于溫度變化較大(冷卻降溫)而產生收縮裂縫，保證預制沉管澆筑質量。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

一種基于溫度控制的預制混凝土沉管控裂方法，包括以下步驟：

S1、混凝土攪拌，混凝土原材料入倉攪拌時，采取冷卻水及碎冰替代部分拌合水；

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。