[發明專利]盾構工作井底板溫控防裂方法

在審

• 申請號: 202111199294.1
• 申請日: 2021-10-14
• 公開（公告）號: CN113898346A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 程嚴;王振紅;焦石磊;張進;葉明;汪娟;金鑫鑫;肖俊;齊春雨;楊永森;辛建達;李輝;侯文倩;趙一鳴;史倬宇;張步
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院;廣東省水利電力勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E21D5/04
• 分類號: E21D5/04;E21D5/12;F25D1/02
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 趙郁軍

1.一種盾構工作井底板溫控防裂方法，其特征在于：它包括如下內容：

A、在底板澆筑模板內，按水平排距×豎直層距為1.0m×0.75m布置通水冷卻水管，冷卻水管采用內徑為28.50mm、壁厚為2.60mm的鋼管，供水主管管徑為40mm；預埋的冷卻水管單根長度控制在100m-120m；

冷卻水管為蛇形雙層布置，水管層間間距1m，蛇形冷卻水管管路距離結構邊線1m；

B、嚴格控制澆筑的混凝土溫度：

所述澆筑的混凝土溫度按下式考慮：

T_p＝T₁+Δθ+(T_a-Δθ-T₁)(φ₁+φ₂) (1)

式中：T_p是混凝土澆筑溫度；T₁是混凝土入倉溫度；T_a是環境溫度；Δθ是混凝土水化反映引起的溫度升高；φ₁是平倉作用影響系數；φ₂是坯層間歇影響系數；

平倉作用影響系數φ₁按下式計算：

φ₁＝kt+φ' (2)

式中：t是混凝土入倉后到平倉前所經歷的時間，以分鐘計；k是經驗系數，建議根據實測資料確定，缺乏資料時小型人工振搗工程k＝0.003，大型機械化振搗工程k＝0.0005，或者，經驗系數k按照式(3)計算：

式中：λ是混凝土導熱系數；β是混凝土表面放熱系數；是混凝土導熱系數和表面放熱系數的比值，取值為500；c是比熱，取值范圍0.6～1.2，超過上下限范圍的按上下限范圍考慮；φ'是振搗所帶來的溫度回升，取值在0.012到0.018之間；坯層間歇影響系數φ₂按下式計算：

式中：是混凝土導熱系數和表面放熱系數的比值，取值范圍為超過上下限范圍的按上下限考慮；c是比熱，取值范圍為0.6～1.2，超過上下限范圍的按上下限范圍考慮；Δτ是平倉結束至坯層再次被覆蓋的時間，單位：小時；

C、澆筑完畢后，采用動態調控的通水冷卻方式進行水冷，通水冷卻時間為5～8天，通水水溫為20℃，通水流量2.1m³/h～2.4m³/h，水流方向每24h變換一次；其目的是保證混凝土內部的溫度≤56℃；降溫幅度≤1℃/d，控制混凝土內外溫差≤20℃；

D、通水冷卻結束后，在底板的表面鋪設保溫系數β＝5kJ/(m².h.℃)、導熱系數λ＝0.16kJ/(m².h.℃)的保溫層，繼續養護；保溫時間是4天齡期后，保溫時間不少于28天，降溫速率≤1℃/d；保溫材料拆除時需滿足混凝土內部溫度與環境溫度最大溫差小于20℃。

2.根據權利要求1所述的盾構工作井底板溫控防裂方法，其特征在于：當混凝土澆筑時間為每年的4月份--10月份，所述澆筑的混凝土溫度≤23℃；澆筑時間為當年的11月份--來年的3月份，所述澆筑的混凝土溫度≤18℃。

3.根據權利要求1或2所述的盾構工作井底板溫控防裂方法，其特征在于：在澆筑混凝土時，嚴格控制混凝土澆筑溫度與出機口溫度之差小于5℃，且避免高溫時段澆筑混凝土，充分利用低溫季節和早晚及夜間氣溫低的時段澆筑。

4.根據權利要求3所述的盾構工作井底板溫控防裂方法，其特征在于：在混凝土澆筑完畢6～18h后，對混凝土表面進行保濕養護，保持混凝土表面濕潤；

向混凝土表面噴霧/噴淋，水溫不低于20℃；連續保濕養護不少于28天。

5.根據權利要求4所述的盾構工作井底板溫控防裂方法，其特征在于：當井內氣溫高于23℃時，向盾構工作井內噴霧降溫；

當遇氣溫驟降的情況，對盾構工作井進行保溫，保證井內溫度波動不大于6℃。