专利名称：高炉基础大体积混凝土水冷却温度控制方法
技术领域：
本发明涉及在高炉基础顶大体积混凝土施工方法，特别涉及一种控制混凝土内部 水冷却温度控制方法。
背景技术：
在冶金工业设备基础工程施工中，尤其是高炉工程，随着高炉规模的增大，基础混 凝土数量相应增加，大体积混凝土在连续浇筑和硬化过程中，水泥水化反应产生大量水化 热，由于混凝土截面尺寸大，热阻很大，内部水化热量聚集不易散发，水化升温高，而表面散 热较快，混凝土内部和表面形成较大温差。混凝土内部和表面温差变化加上外部环境因素、 拆模及荷载等的影响，导致不均勻的温度变形和温度应力，一旦拉应力超过混凝土即时抗 拉强度，就会在混凝土表面或内部产生裂缝。混凝土裂缝的发生与发展，不仅影响工程外 观，还会加速混凝土碳化，影响结构的抗冻性能、抗渗性能，导致水分及有害物质渗入，诱发 钢筋锈蚀或加速混凝土的自然老化，从而损害工程结构的承载能力、使用功能和耐久性，甚 至于成为结构破坏的前兆，直接影响工程效益的发挥。所以，必须采取各种措施预防或减少 混凝土结构裂缝的产生。
发明内容
本发明为解决高炉基础大体积混凝土的技术问题而提供一种简便易行、效率高、 质量可靠，可以在多种条件下进行施工的高炉基础大体积混凝土施工方法。本发明为解决技术问题所采取的技术方案是一种高炉基础大体积混凝土水冷却温度控制方法，其特征在于包括以下步骤(一 )在混凝土基础钢筋固定架上预埋循环水冷却钢管；连接冷却水钢管；进行通 水压力试验，检查是否有漏水点；( 二)混凝土浇筑开始，就开启水泵进行循环冷却水；(三)水温监测调节进水口温度与出水口温度差值控制在20 25°C。(四)控制混凝土的内部最高温度与表面温差在20 25°C。所述的(一)在混凝土基础钢筋固定架上预埋循环水冷却钢管的方法是单根冷 却水钢管(020 050mm)影响范围直径为1 1. 5m，连接组成钢管网片；每层冷却水钢管 采用均勻等距离布置；两层冷却水钢管采用上下错开；三层及三层以上采用相邻层错开的 布置。所述的(一)连接冷却水钢管是采用套丝、管箍或弯头连接预埋的钢管；或采用焊 接连接方式。所述的(二)混凝土浇筑到冷却水管底部时，立即开始通水。所述的(三)水温监测是进出口的水温在第1 7天每2小时测一次，根据测温 的结果随时调整进水温度及流量，调节进水口温度与出水口温度差值控制在20 25°C。所述的(四)控制混凝土的内部最高温度与表面温差在20 25°C。在基坑边放置一个或多个调温水箱，并设置一个或多个水泵；通过阀门调节冷热水比例，控制进水温度
及流量。所述的控制混凝土的内部最高温度与表面温差方法是在基坑边放置一个或多个 调温水箱，并设置一个或多个水泵；通过阀门调节冷热水比例，控制进水温度及流量。本发明具有的优点和积极效果是预埋冷却水管可以减小混凝土内外温度的差 值，避免混凝土产生结构裂缝；缩短混凝土内部热量散发的时间，减少混凝土结构的养护时 间，保证了混凝土质量。工效至少可提高四倍，大大节约成本，提高工作效率，为下道工序提 前施工创造条件。
图1是本发明高炉基础冷却水管平面布置图；图2是图1中a-a处剖面图；图3是本发明水冷却管一层、两层、三层及三层以上布置示意图；图4a是实施例2的粗轧机基础冷水管布置图；图4b是图4a中b-b处剖面图；图5a是实施例3的布置图；图5b是5a中c_c处剖面图；其中1-冷却水管、2-水箱、3-钢筋固定架。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的详细说明为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举天钢3200m3高炉基础工 程实施为例，并配合附图详细说明如下天钢3200m3高炉基础外轮廓为矩形，长57m，宽42. 6m。基础底标高_5. OOOm至 士0. 000部分为普通C25混凝土，混凝土总量约为11000m3。实施例1 如图1、2所示，高炉基础底板钢筋绑扎完成后，在钢筋固定架3上进行 冷却水管1施工，在基础中53mX38. 6m的范围内，预埋直径48mm@1500mm的蛇型通水管3 层，第一层距混凝土垫层lm、第二层距混凝土垫层2. 5m、第三层距混凝土垫层4m每层为间 距1500mm的钢管组成的网片；采用管箍和弯头连接预埋钢管；在混凝土浇筑前需要进行通 水渗漏试验，并对渗水点进行修理；(二)混凝土浇筑到冷却水管标高时立即开始通水；当 混凝土浇筑第一层冷却水管底部时，马上开启水泵，第一层冷却水管开始循环；当混凝土浇 筑的第二层冷却水管底部时，立即开启水泵，第二层冷却水管进入循环状态；当混凝土浇筑 第三层冷却水管底部时，立即开启水泵，第三层冷却水管开始循环；(三)进出口的水温在 第1 7天每2小时测一次，根据测温的结果随时调整进水温度及流量；(四)利用阀门调 节进水口温度与出水口温度差值控制在25 °C，当进水口温度与出水口温度差超过25°C，立 即采取措施降低进水口的温度，可以利用降水井里水作为循环水，也可以利用冰块放在水 箱里，起到降低水温的作用；另一种方法是更换水泵，采用功率更大、流量更大的水泵，通过 增加流量的办法，在相同的时间内，排出更多水化热，把混凝土内部温度将下来，控制混凝 土的内部最高温度与表面温度之差控制在25°C;达到使整个基础温度均勻下降的目的。在
4基坑边放置4个调温水箱2，并设置6个水泵(3台备用)。通过阀门调节冷热水比例，控制 进水温度及流量。经过检查，没有发现任何裂缝，受到监理和业主的表扬。实施例2 如图4a、b所示，南山铝合金加工总厂热轧工程，粗轧机区设备基础主 要包括粗轧机及立辊轧机基础，整个基础位于8-12/B-F线之间，地基挖至-9. lm、-10. Im, 顶面标高围绕士0.000起伏变化较多。基础长36. 625m、宽48. 385m。沿10线方向有一条 2. Om长后浇带贯通基础，混凝土量约8600m3，混凝土强度等级为C30. S6。对基础实行外保 温内降温的双控措施，为此，在基础中预埋048mm @1500mm的蛇型通水管6(7)层，水平布置 在基础边内500mm，高度方向在基础边内1500mm，每层为纵横间距2000mm的钢管组成的网 架，层高1500mm。达到使整个基础温度均勻下降的目的。每层冷水管均有一个进水口和出 水口，进水口和出水口 3m3水箱分别用一根0100mm管相连，每层进水口设一个阀门。模板拆 除后，没有发现混凝土裂缝，得到业主的认可。实施例3 如图5a、b所示南山轻合金热轧工程精轧机基础，位于30_34/B_F线之 间长50. Om,宽60. Om0地基挖至_7. lm、-9. lm、-10. lm、-12. lm，顶面标高起伏变化较多。 沿D轴方向有一条1. Om宽后浇带贯通基础。混凝土量约7800m3，混凝土强度等级为C30. S6。对基础实行外保温内降温的双控措施，为此，在基础中预埋048mm il500mm的蛇型通水 管6层，布置在基础边内500mm，每层为纵横间距2000mm的钢管组成的网架，层高1500mm。 达到使整个基础温度均勻下降的目的。每层冷水管均有一个进水口和出水口，进水口和出 水口分别用一根0100mm管与3m3水箱相连，每层进水口设一个阀门。模板拆除后，没有发现 混凝土裂缝，得到业主的认可。实施例4 如实施例1的方法和条件，所不同的是预埋直径020mm OlOOOmm的蛇 型通水管3层，第一层距混凝土垫层lm、第二层距混凝土垫层2m、第三层距混凝土垫层3m 每层为间距IOOOmm的钢管组成的网片，采用焊接连接方式；利用阀门调节进水口温度与出 水口温度差值控制在20°C ；控制混凝土的内部最高温度与表面温度之差控制在20°C ；达到 使整个基础温度均勻下降的目的。在基坑边放置6个调温水箱，并设置6个水泵(3台备 用)。通过阀门调节冷热水比例，控制进水温度及流量。经过检查，没有发现任何裂缝。受 到监理和业主的表扬。实施例5 如实施例1的方法和条件，所不同的是预埋直径050mm il500mm的蛇 型通水管3层，第一层距混凝土垫层lm、第二层距混凝土垫层2. 5m、第三层距混凝土垫层4m 每层为间距1500mm的钢管组成的网片，采用套丝连接；利用阀门调节进水口温度与出水口 温度差值控制在24°C ；控制混凝土的内部最高温度与表面温度之差控制在24°C ；达到使整 个基础温度均勻下降的目的。在基坑边放置4个调温水箱，并设置4个水泵(2台备用)。 通过阀门调节冷热水比例，控制进水温度及流量。经过检查，没有发现任何裂缝。受到监理 和业主的表扬。
权利要求
一种高炉基础大体积混凝土水冷却温度控制方法，其特征在于包括以下步骤(一)在混凝土基础钢筋固定架上预埋循环水冷却钢管；连接冷却水钢管；进行通水压力试验，检查是否有漏水点；(二)混凝土浇筑开始，就开启水泵进行循环冷却水；(三)水温监测调节进水口温度与出水口温度差值控制在20～25℃。(四)控制混凝土的内部最高温度与表面温差在20～25℃。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于所述的(一)在混凝土基础钢筋固定架 上预埋循环水冷却钢管的方法是单根冷却水钢管(020 050mm)影响范围直径为1 1.5m，连接组成钢管网片；每层冷却水钢管采用均勻等距离布置；两层冷却水钢管采用上 下错开；三层及三层以上采用相邻层错开的布置。
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于所述的(一)连接冷却水钢管是采用套 丝、管箍或弯头连接预埋的钢管.；或采用焊接连接方式。
4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于所述的(二)混凝土浇筑到冷却水管底 部时，立即开始通水。
5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于所述的(三)水温监测是进出口的水 温在第1 7天每2小时测一次，根据测温的结果随时调整进水温度及流量，调节进水口温 度与出水口温度差值控制在20 25°C。
6.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于所述的(四)控制混凝土的内部最高温 度与表面温差在20 25V ；在基坑边放置一个或多个调温水箱，并设置一个或多个水泵； 通过阀门调节冷热水比例，控制进水温度及流量。
全文摘要
本发明涉及高炉基础大体积混凝土水冷却温度控制方法；(一)在混凝土基础钢筋固定架上预埋循环水冷却钢管；连接冷却水钢管；进行通水压力试验，检查是否有漏水点；(二)混凝土浇筑开始，就开启水泵进行循环冷却水；(三)水温监测；调节进水口温度与出水口温度差值控制在20～25℃；(四)控制混凝土的内部最高温度与表面温差在20～25℃。预埋冷却水管可以减小混凝土内外温度的差值，避免混凝土产生结构裂缝；缩短混凝土内部热量散发的时间，减少混凝土结构的养护时间，保证了混凝土质量。工效至少可提高四倍，大大节约成本，提高工作效率，为下道工序提前施工创造条件。
文档编号E04G21/02GK101914992SQ20101025459
公开日2010年12月15日 申请日期2010年8月16日 优先权日2010年8月16日
发明者张永杰, 纪建成, 肖策, 高有为 申请人:天津二十冶建设有限公司