【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及大体积混凝土施工。更具体地说，本专利技术涉及一种基于通风的组合桥塔大体积混凝土温控方法。
技术介绍
1、为适应塔高、结构体量大、基础地质差等建设条件特点，张靖皋长江大桥桥塔采用了钢箱—钢管约束混凝土组合结构。索塔外部设置钢箱结构，单塔肢内设置4根直径3.6m的钢管，内填c60自密实无收缩混凝土，通过纵横腹板、横隔板等构件相互联系形成整体。钢管混凝土采用大节段浇筑，但在硬化过程中，水泥水化会产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，存在夏季混凝土核心温度超标(>75℃)以及冬季混凝土降温速率超标(>2℃/d)的风险，因此采取有效的温控措施抑制该特殊组合结构中混凝土温度过高以及降温速率过快具有十分重要的意义。
2、现阶段大体积混凝土结构中常用的温控措施主要分为两类。一类是浇筑前采取优化施工配合比、分层浇筑、覆盖加温保护、选择有利浇筑时间、控制混凝土入模温度等措施；一类是浇筑后通水冷却，即在混凝土内部预埋冷却水管，在混凝土浇筑完成后，将冷却水注入冷却水管中，通过冷却水循环流动带走混凝土内部热量，从而降低混凝土内部温度。第一类做法针对不同环境、不同目标的施工项目，需针对性的重新设计温控措施，对施工条件及施工控制要求高，温控效果不易保证。第二类做法中，通水冷却存在三个局限性，一是在施工过程中，由于混凝土的振捣碾压等因素可能会造成水管折弯甚至破坏，一旦冷却水管发生破坏，造成混凝土仓面冒水，那么只能被迫中断通水冷却；二是通水冷却的温控效果依赖于冷
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
2、本专利技术还有一个目的是提供一种基于通风的组合桥塔大体积混凝土温控方法，以解决现有技术对大体积混凝土结构中常用的温控措施施工难度高、经济性较差的技术问题。
3、为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种基于通风的组合桥塔大体积混凝土温控方法，包括如下步骤：
4、s1、对于单塔肢，基于钢箱—钢管约束混凝土组合结构进行设置，钢箱的顶部在所有钢管的外侧覆盖连接顶板，钢箱的底部在所有钢管的外侧覆盖连接底板，在水平截面方向上，纵腹板及横腹板将钢箱内与钢管之间的空间划分为一个中部腔室和四个边部腔室，相对的两个边部腔室对称设置，每根钢管与中部腔室的换热面积相同，相邻的两根钢管与同侧的边部腔室的换热面积相同，顶板上对应中部腔室贯通开设进风口，顶板上对应每个边边部腔室分别贯通开设出风口，中部腔室及边部腔室在竖向上分别通过横隔板划分为多个子腔室，相邻子腔室之间的纵腹板或横腹板或横隔板上开设连通孔；
5、s2、在进风口处设置蒸发降温装置，在蒸发降温装置的下方安装朝向中部腔室内引流的进风风机，在出风口处设置从边部腔室向外引流的出风风机，在底板上安装人工热源，每个边部腔室与中部腔室之间至少在一个连通孔上安装有负压风机；
6、s3、对应混凝土养护阶段及室外与桥塔内温度差值，在竖向上确定钢箱内的保温段或降温段的范围；
7、s4、当混凝土处于降温阶段，设定所需的降温温度，打开降温段的所有连通孔，关闭非降温段的连通孔，开启进风风机，若室外温度小于降温温度，则通过进风风机将室外较冷的空气引入桥塔，若室外温度高于降温温度，通过开启蒸发降温装置制冷形成冷气，由进风风机导流，利用冷气重力下沉实现对塔内混凝土降温，冷气在塔内换热后通过出风口回流至室外，换热过程由出风风机、负压风机调节出风效率；
8、s5、当混凝土处于保温阶段，设定所需的升温温度，将保温段与外界的连通孔全部封闭，打开保温段内的所有连通孔，进行封闭保温，若保温段内的温度小于升温温度，开启人工热源，利用热空气上升以及气流循环流动实现对塔内混凝土保温。
9、优选的是，在水平截面方向上，所述钢箱的长度方向两端的两个所述边部腔室通过所述横腹板沿所述钢箱的宽度方向分隔为三列第一出风腔室，所述钢箱的宽度方向两端的两个所述边部腔室通过所述纵腹板沿所述钢箱的长度方向分隔为二列第二出风腔室，每个钢管与相邻两个第一出风腔室、一个第二出风腔室、所述中部腔室共同进行换热且换热面积相等，所述顶板在每列第一出风腔室、每列第二出风腔室的顶部分别开设有所述出风口。
10、优选的是，对应步骤s4-s5对混凝土的温控设置夏季通风模式和冬季通风模式；
11、在夏季通风模式中，白天时，开启所述蒸发降温装置和所述进风风机，通过所述蒸发降温装置制冷，若气流不足则开启所述负压风机增强空气流通，夜间则在所述出风口安装并开启所述负压风机，依靠所有所述负压风机进行空气流通；
12、在冬季通风模式中，白天时，借助混凝土水化热及太阳辐射，利用热空气上升以及气流循环流动实现对塔内混凝土保温，夜间则开启所述人工热源与所述负压风机，形成保温段内的热气循环。
13、优选的是，所述出风口分别靠近所述钢箱的对应侧设置，且所有所述出风口在所述顶板上的分布相对于四根所述钢管对称布置。
14、优选的是，所述蒸发降温装置设置为雾化喷嘴，开启雾化喷嘴后，自动对水进行雾化，以实现蒸发降温。
15、优选的是，每个所述边部腔室中分别沿竖向布置多道所述蒸发降温装置，与位于所述进风口处的所述蒸发降温装置共同形成多级降温体系。
16、优选的是，位于所述进风口处的所述蒸发降温装置设置为第一道蒸发降温装置，对于四个所述边部腔室，分别沿竖向间隔设置若干道蒸发降温装置，并将每个所述边部腔室顶部的所述出风口的温度控制在31℃以下，相对湿度控制在80％-85％。
17、本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术的基于通风的组合桥塔大体积混凝土温控方法，充分利用桥塔的结构特点，基于钢箱—钢管约束混凝土组合结构设置多个换热腔室，合围在待浇筑混凝土钢管的外周，形成换热循环路径，通过各个位置的连通孔的开关自由调整换热的高度范围，在钢箱上形成对应的保温段或降温段，利用室外空气作为降温的换热源，通过设置的蒸发降温装置调控换热源进入换热循环路径的温度状态，通过设置的进风风机、出风风机、负压风机调控换热循环路径上空气的流通速率，整个调控方法在现场增加的设备少，环保且能耗低，大大降低了资源投入，经济成本低，利用空气在换热循环路径上进行循环通风，既使得塔内温度的高低范围可灵活调控，又能保证温度的均衡性，且不影响现场施工，在钢箱-钢管混凝土组合结构的桥塔混凝土施工领域具有广泛的应用价值。
18、本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
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1.一种基于通风的组合桥塔大体积混凝土温控方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的基于通风的组合桥塔大体积混凝土温控方法，其特征在于，在水平截面方向上，所述钢箱的长度方向两端的两个所述边部腔室通过所述横腹板沿所述钢箱的宽度方向分隔为三列第一出风腔室，所述钢箱的宽度方向两端的两个所述边部腔室通过所述纵腹板沿所述钢箱的长度方向分隔为二列第二出风腔室，每个钢管与相邻两个第一出风腔室、一个第二出风腔室、所述中部腔室共同进行换热且换热面积相等，所述顶板在每列第一出风腔室、每列第二出风腔室的顶部分别开设有所述出风口。
3.如权利要求2所述的基于通风的组合桥塔大体积混凝土温控方法，其特征在于，对应步骤S4-S5对混凝土的温控设置夏季通风模式和冬季通风模式；
4.如权利要求2所述的基于通风的组合桥塔大体积混凝土温控方法，其特征在于，所述出风口分别靠近所述钢箱的对应侧设置，且所有所述出风口在所述顶板上的分布相对于四根所述钢管对称布置。
5.如权利要求2所述的基于通风的组合桥塔大体积混凝土温控方法，其特征在于，所述蒸发降温装置设置为雾化
6.如权利要求5所述的基于通风的组合桥塔大体积混凝土温控方法，其特征在于，每个所述边部腔室中分别沿竖向布置多道所述蒸发降温装置，与位于所述进风口处的所述蒸发降温装置共同形成多级降温体系。
7.如权利要求6所述的基于通风的组合桥塔大体积混凝土温控方法，其特征在于，位于所述进风口处的所述蒸发降温装置设置为第一道蒸发降温装置，对于四个所述边部腔室，分别沿竖向间隔设置若干道蒸发降温装置，并将每个所述边部腔室顶部的所述出风口的温度控制在34℃以下，相对湿度控制在80％-85％。
...【技术特征摘要】
1.一种基于通风的组合桥塔大体积混凝土温控方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的基于通风的组合桥塔大体积混凝土温控方法，其特征在于，在水平截面方向上，所述钢箱的长度方向两端的两个所述边部腔室通过所述横腹板沿所述钢箱的宽度方向分隔为三列第一出风腔室，所述钢箱的宽度方向两端的两个所述边部腔室通过所述纵腹板沿所述钢箱的长度方向分隔为二列第二出风腔室，每个钢管与相邻两个第一出风腔室、一个第二出风腔室、所述中部腔室共同进行换热且换热面积相等，所述顶板在每列第一出风腔室、每列第二出风腔室的顶部分别开设有所述出风口。
3.如权利要求2所述的基于通风的组合桥塔大体积混凝土温控方法，其特征在于，对应步骤s4-s5对混凝土的温控设置夏季通风模式和冬季通风模式；
4.如权利要求2所述的基于通风的组合桥塔大体积混凝土温控方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘桂林，游新鹏，钟永新，彭成明，胡伟，黄修平，王涛，汪仁威，李冕，颜兆福，张成威，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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