[发明专利]板式衬砌混凝土内外温差实时控制方法

说明书

本发明提供板式衬砌混凝土内外温差实时控制方法，包括：步骤1收集资料；步骤2实时计算容许内外温差【△Tsubgt;nw/subgt;】＝158.8H/L‑0.32C+0.24E‑0.49Tsubgt;a/subgt;+0.45H×C‑0.37H×E+18.44，H为板厚度；L为长边长度；C为强度等级；E为围岩变形模量；Tsubgt;a/subgt;为浇筑期洞内气温值；步骤3实时计算内外温差△Tsubgt;nw/subgt;＝38.8tsubgt;m/subgt;‑4.14α×C+1.73C+0.55Tsubgt;0/subgt;‑0.13Tsubgt;g/subgt;‑0.76Tsubgt;a/subgt;‑0.69H×C+0.10H×Tsubgt;0/subgt;+0.003H×Tsubgt;g/subgt;+0.0005Tsubgt;0/subgt;×Tsubgt;g/subgt;‑77.34，tsubgt;m/subgt;为模板拆除时间；α为粉煤灰掺量；Tsubgt;0/subgt;为浇筑温度；Tsubgt;g/subgt;通水温度效应值；步骤4确定保温措施。

技术领域

本发明属于混凝土温度裂缝控制技术领域，具体涉及板式衬砌混凝土内外温差实时控制方法。

背景技术

板式衬砌，在地下工程、高边坡、市政、路面等工程中广泛采用。由于板式衬砌的厚度远小于平面尺寸(长度、宽度)，按照坝工有关设计规范，厚度小于长度(或者宽度)的20％属于强约束区混凝土，在温差作用下容易产生温度裂缝。

内外温差是指混凝土内部最高温度与混凝土表面温度之差。板式衬砌结构厚度小，内外温差作用的几何梯度、时间梯度大，受到大的内外温差作用很容易产生温度裂缝、特别是表面裂缝。

不同结构和粉煤灰等不同掺合料混凝土水化过程差异，会导致混凝土内外温差的显著差异。这里以地下水工洞室工程中板式衬砌(图1)为例进行混凝土内外温差实时控制方法阐述。地下水工洞室和其他等有关规范条文中没有关于衬砌混凝土内外温差控制的规定。对于地下洞室洞内衬砌混凝土，由于洞内气温相对自然环境变幅小些，不会采取表面覆盖或者包裹保温，而是根据需要采取封闭洞口保温，但至今也没有过有关地下洞室洞内衬砌混凝土内外温差控制或者设计计算的专门研究。通水冷却既要降低内部最高温度，也要减小内外温差。但却没有针对地下洞室内部衬砌混凝土容许内外温差控制标准和快速设计、实时控制方法。

发明内容

本发明目的在于提供板式衬砌混凝土内外温差实时控制方法，以利于更优化、快速用于容许内外温差计算和实时封闭洞口保温，有效控制温度裂缝。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

如图2所示，本发明提供板式衬砌混凝土内外温差实时控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.收集板式衬砌混凝土温度裂缝控制有关资料，包括：收集分析地下洞室工程概况、水文气象等资料；和收集分析地下洞室板式衬砌混凝土温控设计技术要求；

步骤2.根据步骤1获取的资料实时计算板式衬砌结构混凝土容许内外温差【△T_nw】(℃)：

【△T_nw】＝158.8H/L-0.32C+0.24E-0.49T_a+0.45H×C-0.37H×E+18.44 (公式1)

式中：H为混凝土板厚度(m)；L为板式衬砌结构长边长度(m)；C为板式衬砌混凝土90d设计龄期强度等级(MPa)，如C₉₀40，则C＝40；E为围岩变形模量(GPa)；T_a为板式衬砌混凝土浇筑期洞内气温值(℃)；

步骤3.根据步骤1获取的资料实时计算板式衬砌结构混凝土内外温差△T_nw(℃)：