隧道全长795 m,主体结构厚度为113~118 m,属大体积混凝土施工。主体结构分段施工 ,每段施工长度为 20 m。主体分两次浇筑 ,即第一次浇筑底板 ,第二次浇筑侧墙及顶板。采用山西冷却管降温技术对侧墙与底板温差进行施工 ,由于通水冷却的作用 ,有效防止了底板和侧墙因浇筑存在明显的时间差而产生的温度裂缝。
冷却降温
(1)为方便施工,在降水井内抽取地下水,汇集到集水井内。每层山西冷却管配一增压泵 ,水流量可达到 615 m /h,在混凝土初凝时由专人负责往山西冷却管内注入该地下水。山西冷却管内的水不重复利用 ,直接排到另一集水井 ,排出基坑。
(2)混凝土浇筑开始后,依次开启系统的各个循环,使循环水与混凝土同步升温,由于浇筑1d内混凝土正处于塑性状态,可采用最大通水量尽可能多的带走混凝土的热量。
(3)启动1d后,因部分混凝土开始凝固,根据测温情况调节水流量。如混凝土内部温度与入水温度之差小于20 ℃,可加大入水量,如入水温度与混凝土内部温差在 20~25 ℃,则需减小入水量。最终使混凝土内部最高温度与循环水进水温差控制在20℃左右,当混凝土内外温差达到20℃左右时停止抽水循环冷却。
(4)通水完成后 ,采用与混凝土强度等级相当的水泥砂浆对山西冷却管进行封堵。
测温管的埋设
温度监测采用铜热电阻传感器作为测温元件,同时预留测温孔,测温孔直径 10 mm,埋设深度为结构厚度的70%。安装元件时将其固定牢固, 保证位置准确,将导线沿钢筋引出混凝土顶面20 cm, 用胶布包裹导线端头,避免弄脏。同时,将引出的导线逐一编号,便于温度监测。
底板与侧墙施工缝处温差
从本工程施工控制可知:在大体积混凝土市政隧道中设置山西冷却管虽然增加了一定的工程费用,但能有效地防止温度裂缝的产生,而且山西冷却管可以永久地作为收缩钢筋;使混凝土保温时间缩短,可提早拆模 5 d左右, 缩短施工工期 。