[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

本發明提供一種盾構工作井底板溫控防裂方法，即：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；B、嚴格控制澆筑的混凝土溫度：C、澆筑完畢后，采用動態調控的通水冷卻方式進行水冷，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℃。工程實踐證明，本發明提供的底板溫控防裂效果顯著。

技術領域

本發明涉及一種溫控防裂方法，具體地說，涉及一種針對盾構工作井底板的溫控防裂方法。本發明屬于水利工程技術領域。

背景技術

我國地大物博自然資源豐富，特別是水利資源極為豐富。珠江三角洲水資源配置工程是國務院批準的《珠江流域綜合規劃(2012-2030年)》提出的重要水資源配置工程，也是國務院要求加快建設的全國172項節水供水重大水利工程之一。珠江三角洲水資源配置工程是指從西江水系向珠江三角洲東部地區引水，解決城市生活生產缺水問題，提高供水保證程度。該工程由一條輸水主干線、兩條分干線、一條支線、三座泵站、四座水庫組成，工程設計引水流量80立方米每秒，輸水線路全長約113.1公里，其中干線長90.3公里。

為修建全長約113.1公里長的輸水線路，沿途需要修改五十多個盾構工作井，以便盾構機開挖輸水管線。如圖1和圖2所示，常見的盾構工作井1為直徑約26.5m-36.9m的圓形井，井深約43m-67m，盾構工作井由外圈的連續墻2和內圈的內襯墻3組成，在盾構工作井的下部為洞門墻4和底板5。

由于構成盾構工作井的底板5為鋼筋混凝土結構，混凝土結構在施工期產生裂縫一直較為普遍，嚴重困擾工程界。同時，由于愈來愈多的施工承包商采用高性能泵輸送混凝土，其施工優點和較大經濟效益得到施工承包商喜歡，但是，由于高性能泵輸送混凝土具有施工速度快、水泥用量多、坍落度大、水化反應劇烈、熱量多且早期集中釋放、彈性模量大和體積變形大等特點，致使澆筑的鋼筋砼結構開裂現象更加普遍、更是防不勝防！

因此，如何有效地防止盾構工作井底板開裂成為困擾工程建設者和施工方的問題，也成為全國水利行業學術界和工程界特別關注的問題。

發明內容

鑒于上述原因，本發明的目的是提供一種針對盾構工作井底板的溫控防裂方法。

為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：一種盾構工作井底板溫控防裂方法，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)