本發(fā)明涉及混凝土防裂技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種大體積混凝土溫控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)對斜拉橋索塔下橫梁一般要求有較高的延展性，還要求橋梁的下部結(jié)構(gòu)具有較大的抗彎和抗扭的鋼度，在現(xiàn)場施工時，對于此類橋梁的要求，一般采用大體積混凝土結(jié)構(gòu)，但是在預制好后其中的混凝土的水化熱不易散發(fā)，容易造成混凝土的內(nèi)外溫差大，導致裂縫的產(chǎn)生，而這斜拉橋索塔下橫梁在混凝土澆筑及養(yǎng)護期間因水化熱產(chǎn)生較大溫度應力，是早期裂縫產(chǎn)生的多發(fā)區(qū)。

對大體積混凝土的水化熱控制，目前的研究主要為：混凝土材料及配合比的優(yōu)化、早期裂縫產(chǎn)生的機理分析、降溫措施分析。其中，降溫措施分析主要為研究金屬冷卻管的布置方式、直徑、水流速度等因素的降溫效應。而索塔下橫梁因結(jié)構(gòu)受力特性，往往布置了較為密集的預應力管道，如采用常規(guī)金屬冷卻管降溫，橫梁截面面積則將進一步被削減，這將對混凝土的密實性及預應力張拉期間結(jié)構(gòu)受力會造成不利影響。對此，可降低索塔下橫梁的水化熱效應，且不影響其混凝土的密實性及受力的方案的提出則非常急切。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的旨在提供一種至少解決上述一項問題的大體積混凝土溫控系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種大體積混凝土溫控系統(tǒng)，所述溫控系統(tǒng)包括置于混凝土外部的水汽接入裝置、水霧混合裝置以及分散壓入裝置；所述水汽接入裝置包括與水泵相接的進水管以及與空壓機連接的通風管接入段，所述進水管與通風管交匯在第一節(jié)點，以向所述溫控系統(tǒng)輸入水及高壓氣；所述水霧混合裝置為霧化混合段，其一端與所述第一節(jié)點導通，另一端延伸至與所述分散壓入裝置導通的第二節(jié)點，以使通入的高壓氣與水在此充分混合形成水霧；所述分散壓入裝置包括若干段與所述第二節(jié)點并聯(lián)的通風管壓入段，所述通風管壓入段延伸至冷卻用管道。

進一步地，所述水汽接入裝置的進水管在靠近第一節(jié)點處安裝有用于調(diào)節(jié)進水量的進水調(diào)節(jié)閥門。

其中，所述水霧混合裝置包括：與所述第一節(jié)點導通用于水與高壓氣在此充分混合通風管霧化段以及緊接所述通風管霧化段并與所述第二節(jié)點導通用于接收含有水霧的高壓氣的通風管混合段。

進一步地，所述分散壓入裝置的每一通風管壓入段均安裝有用于調(diào)節(jié)壓入含水霧的高壓氣量的水霧調(diào)節(jié)閥門。

優(yōu)選地，所述溫控系統(tǒng)還包括：置于冷卻用管道側(cè)用于檢測溫度的溫控裝置。

進一步地，所述溫控裝置包括置于冷卻用管道內(nèi)有水霧通過區(qū)域的至少一個水溫測點以及置于冷卻用管道內(nèi)壁或外壁上的至少一個波紋管測點。

進一步地，所述水溫測點及波紋管測點均采用溫度傳感器采集水溫及波紋管的溫度系數(shù)。

其中，所述冷卻用管道的尾端端口處安裝有封堵件。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的方案具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明利用預應力管道作為冷卻用管道壓水汽降溫，其中預應力管道優(yōu)選為金屬波紋管，通過將進水管接入空壓機通風管，調(diào)節(jié)水的水量，使水進入通風管后，高壓風及水充分混合，水在高壓風的壓力下，振蕩成顆粒狀，形成霧狀效果，然后將含有水霧的空氣壓入波紋管管內(nèi)，利用水霧吸收管道內(nèi)熱量，同時通過高壓風加快管道內(nèi)空氣循環(huán)，達到溫控效果。本發(fā)明直接利用預應力管道進行降溫處理，不需額外布設冷卻水管，其保證了混凝土的密實性且不會對預應力張拉造成影響，更是進一步減少了施工成本。

本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為本發(fā)明一個實施例的大體積溫控系統(tǒng)布置示意圖。

圖2為本發(fā)明一個實施例的大體積溫控系統(tǒng)工作原理示意圖。

圖3為本發(fā)明一個實施例的大體積溫控系統(tǒng)中溫控裝置跨中斷面布置示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。

斜拉橋索塔下橫梁作為大體積混凝土結(jié)構(gòu)，在混凝土澆筑及養(yǎng)護期間因水化熱產(chǎn)生較大溫度應力，是早期裂縫產(chǎn)生的多發(fā)區(qū)。本發(fā)明采用橫梁預應力管道(優(yōu)選為金屬波紋管)作為冷卻管道，對大體積混凝土進行溫控，下面結(jié)合圖1、圖2對本發(fā)明大體積混凝土溫控系統(tǒng)作詳細的敘述：

本發(fā)明的大體積混凝土溫控系統(tǒng)包括置于混凝土外部的水汽接入裝置1、水霧混合裝置2以及分散壓入裝置3。

其中，所述水汽接入裝置1包括進水管11、通風管接入段12。具體地，所述進水管11一端與水泵相接，另一端與通風管接入段12相接交匯在第一節(jié)點51，以向所述溫控系統(tǒng)輸入水；更進一步地，所述進水管11在靠近所述第一節(jié)點51處安裝有用于調(diào)節(jié)進水量的進水調(diào)節(jié)閥門111。所述通風管接入段12一端與空壓機122連接，另一端與所述進水管11連接，以向所述溫控系統(tǒng)輸入高壓氣。

其中，所述水霧混合裝置2為霧化混合段，其一端與所述第一節(jié)點51導通，另一端延伸至與所述分散壓入裝置3導通的第二節(jié)點52，以使通入的高壓氣與水在此充分混合形成水霧。具體地，其包括通風管霧化段21、通風管混合段22；所述通風管霧化段21與所述第一節(jié)點51導通，用于將通入的水與高壓氣在此充分混合，水在高壓風的壓力下，振蕩成顆粒狀形成霧狀效果，其水霧化程度只需要在霧化后可隨高壓風保持顆粒狀運動即可；所述通風管混合段22緊接所述通風管霧化段21并與所述第二節(jié)點52導通，用于接收含有水霧的高壓氣。此部分中，將含有水霧的空氣通過壓入分散壓入裝置3壓入冷卻用管道4內(nèi)，利用水霧吸收管道內(nèi)的熱量，同時通過高壓風加快管道內(nèi)空氣循環(huán)。

其中，所述分散壓入裝置3包括若干段與所述第二節(jié)點52并聯(lián)的通風管壓入段31，接收含水霧的高壓氣，另一端延伸至冷卻用管道4。進一步地，所述每一通風管壓入段31均安裝有用于調(diào)節(jié)壓入含水霧的高壓氣量的水霧調(diào)節(jié)閥門311。

進一步地，所述溫控系統(tǒng)還包括：置于冷卻用管道4側(cè)用于檢測溫度的溫控裝置。具體地，所述溫控裝置包括置于冷卻用管道4內(nèi)有水霧通過區(qū)域的至少一個水溫測點41以及置于冷卻用管道4內(nèi)壁或外壁上的至少一個管測點42。其中，所述水溫測點41及管測點42在每一段冷卻用管道4中均有布設，均為水溫一個測點，冷卻用管道4內(nèi)或外壁一個測點。更進一步地，所述水溫測點41及管測點42布置在下塔柱1/4范圍內(nèi)并沿水平方向布置；優(yōu)選地所述水溫測點42及管測點42均采用PT1000溫度傳感器采集水溫及管的溫度系數(shù)。在本實施例中，安裝溫控裝置的目的是為了驗證溫度控制措施所取得的效果及施工過程中的控制質(zhì)量，對工程質(zhì)量和安全作出判斷，做到信息化溫控施工，當出現(xiàn)異常情況時及時調(diào)整溫控措施。

進一步地，所述冷卻用管道4的尾端端口處安裝有封堵件(未圖示)。

具體地，為對本發(fā)明的大體積混凝土溫控系統(tǒng)作出進一步的解釋，下面介紹本發(fā)明的施工方法：

(1)預埋溫控裝置，包括對置于冷卻用管道內(nèi)有水霧通過區(qū)域的至少一個水溫測點，以及置于冷卻用管道內(nèi)壁或外壁上的至少一個觀測點。溫度監(jiān)控的目的是為了驗證溫度控制措施所取得的效果及在施工過程中控制施工質(zhì)量，對工程質(zhì)量和安全作出及時的判斷。

(2)各裝置部件安裝準備。其包括對水汽接入裝置、水霧混合裝置以及分散壓入裝置的安裝，更包括對各個裝置中包括的部件，如空壓機、水泵、閥門等的調(diào)試和準備。更進一步地，還包括對冷卻用管道的尾端端口處安裝封堵件，以更高效助水汽降溫。由于空壓機所帶來的高壓氣的壓強與通水汽管道長度有關(guān)，在本實施例中，1Mpa氣壓可保證30m長管道的水汽效果。

(3)通水汽降溫。當澆筑混凝土時，混凝土埋住冷卻用管道(即預應力波紋管)則即刻開始通水汽。由于在實際施工過程中，要求混凝土最大降溫速度不能大于2℃/d，所以在施工過程中，將會使用進水調(diào)節(jié)閥門空壓機、以及水霧調(diào)節(jié)閥門調(diào)整水汽的大小對其進行控制，并通過溫控裝置檢測獲得的數(shù)據(jù)進行調(diào)整。同時，在混凝土心部與環(huán)境溫度差小于15℃時，即可停止通水汽，但應當持續(xù)通過溫控裝置對溫度進行檢測，一旦溫度出現(xiàn)反彈現(xiàn)象，則應繼續(xù)通水汽降溫。

綜上所述，本發(fā)明的總體設計為，通過用橫梁預應力管道(優(yōu)選為金屬波紋管，其散熱效果好，對溫控更加有利)作為冷卻用管道，將進水管接入空壓機通風管，調(diào)節(jié)進水量，使水進入空壓機通風管后，高壓風及水充分混合后，水在高壓風的壓力下，振蕩成顆粒狀，形成霧狀效果，然后將含有水霧的高壓風壓入波紋管內(nèi)，利用水霧吸收管道內(nèi)熱量，同時通過高壓風加快管道內(nèi)空氣循環(huán)，達到溫控效果。

以上所述僅是本發(fā)明的部分實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。