预应力箱梁梁体混凝土降温方法 【技术领域】
本发明涉及一种预应力箱梁梁体混凝土降温方法，适用于预应力混凝土箱梁加工、制作和养护过程中。
背景技术
目前，中国高速铁路的建设进行的如火如荼，高架桥梁结构在高速铁路建设中所占比例很高，一般线路中所占比例达70％～80％以上，而高架桥梁中使用最多的是预应力混凝土箱梁。因此，预应力混凝土箱梁的施工质量及施工速度直接影响着整个工程项目的社会效益及经济效益。
在预应力混凝土箱梁的施工中，箱梁混凝土的养护是其中一个重要的环节。高速铁路的预制箱梁体积较大，浇注的混凝土较多，这样，混凝土中的水泥在水化凝结过程中，会发生数量可观的水化热，使混凝土温度显著上升。同时，由于施工工期的要求，预应力混凝土箱梁需要采用蒸汽养护来加快混凝土的硬化，以缩短施工周期。在经过蒸汽养护之后，箱梁的温度达到最高值，但因混凝土是一种导热性能极为不良的材料，如果热量任其自然散发，往往需要较长的时间。而且，在降温的过程中，箱梁各个部位降温的速率并不相同。在箱梁梁体表面，温度降低的较快，而在箱梁梁体内部，温度降低的较慢，由此便形成了箱梁梁体的内外温差，当该温差达到一定限值时，就会引起箱梁梁体的开裂，产生裂缝，从而影响预应力混凝土箱梁的耐久性。因此，预应力混凝土箱梁的降温速度便成为缩短施工工期，提高施工质量的瓶颈。采用人工冷却的方法，迫使预应力混凝土箱梁按照规范的规定以及施工进度的要求，快速、有效地降温，成为预应力混凝土箱梁预制施工中急需解决的问题之一。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于克服现有方法存在的上述不足之处，提供一种简单易行、快速有效的预应力箱梁梁体混凝土降温方法，在保证预应力箱梁耐久性的基础上，快速的降低预应力箱梁梁体混凝土的温度，缩短预应力箱梁的预制周期。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
预应力箱梁梁体混凝土降温方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，沿预应力箱梁梁体纵向布置冷却水管；
步骤二，各冷却水管之间串联连接，其一端为进水口，另一端为出水口；
步骤三，进出水口与循环水连通，通过冷却水管回路内部水的流通，快速带走箱梁梁体混凝土产生的水化热；
步骤四，在预应力箱梁降温完成后，向冷却水管内进行灌浆，保证箱梁混凝土的承载力。
所述的冷却水管的直径为：20mm～32mm，冷却水管的间距为0.5m～2.0m，呈层或列布置。
所述的沿预应力箱梁梁体纵向布置冷却水管是指在预应力箱梁倒角中心位置处和箱梁腹板位置处纵向布置冷却水管。
预应力箱梁梁体混凝土降温方法是：根据计算机仿真计算及实际测量的结果，在预应力箱梁梁体混凝土尺寸大、水化热高或内外温差大的部位，如：预应力箱梁倒角中心位置处和箱梁腹板位置处等。沿预应力箱梁梁体纵向布置冷却水管，利用在冷却水管中通入冷却水的方法带走梁体混凝土产生的水化热，快速有效的降低预应力箱梁混凝土的温度。
冷却水管内的冷却水水温应根据预应力箱梁梁体的实测温度确定，要保证冷却水与预应力箱梁梁体的温度差不大于规范要求，避免因冷却水温度过低造成冷却水管附近的预应力箱梁梁体因温差应力过大而开裂。如果测温时发现冷却水与预应力箱梁梁体温度差过小，则应采取在水箱中加入冷水并将部分水箱内热水抽走的方法以加大温差，增强冷却效果，降低预应力箱梁梁体混凝土的温度。
本发明的有益效果：该方法利用箱梁梁体混凝土内部布置的冷却水管快速带走梁体混凝土产生的水化热，有效地解决了预应力箱梁养护中梁体降温慢的难题，操作简单、易于控制、成本低，尤其对于采用蒸汽养护的预应力箱梁，能较大幅度的缩短箱梁的预制周期，提高制梁台座的周转速度，降低整个工程项目的生产成本。特别地，本方法有效的防止了预应力箱梁在降温过程中裂缝的产生，为提高预应力箱梁施工质量提供了一个有效地方法方案。
【附图说明】
图1为1/2箱梁横截面冷却水管布置示意图。其中，1～7为冷却水管的编号。
图2为冷却水管连接示意图。其中：8为入水口，9为橡胶连接管，10为接头，11为冷却水管，12为出水口。
【具体实施方式】
结合附图通过实施例对本发明作进一步说明：
实施例一
预应力箱梁梁体混凝土降温方法，如图5，具体地说，是一种利用箱梁梁体混凝土内部布置冷却水管快速带走梁体混凝土产生的水化热，以达到预应力箱梁梁体混凝土快速降温目的的方法。
该方法包括以下步骤：
步骤一，沿预应力箱梁梁体纵向布置冷却水管；
箱梁的梁高为300cm，梁顶宽度为1200cm，梁底宽度为550cm，顶板厚度为50cm，腹板厚度为100cm，底板厚度为60cm，根据该箱梁的空间尺寸、混凝土厚度等选择冷却水管的直径、管材、间距与层距，本实施例中，冷却水管的直径选择2.0cm，对于直径为2.0cm～3.2cm的冷却水管，均能实现本方法的目的。管材为无缝钢管，间距与层距都选0.5m，共7根。
在箱梁浇注混凝土之前，预先在箱梁梁体内部尺寸大、水化热高或内外温差大的部位，如箱梁倒角中心位置处、箱梁腹板中心位置处等，沿预应力箱梁梁体纵向布置冷却水管。
步骤二，各冷却水管之间串联连接，其一端为进水口8，另一端为出水口12；
待预应力箱梁混凝土浇注完成之后，在预应力箱梁的端部，各纵向布置的冷却水管采用橡胶连接管进行串联连接，橡胶连接管的两端安装管接头，方便与冷却水管之间的连接，降温完成之后，橡胶连接管可拆卸下来，以重复使用。冷却水管连接的顺序为：2→4→3→1→5→6→7。
步骤三，进出水口与循环水连通，通过冷却水管回路内部水的流通，快速带走箱梁梁体混凝土产生的水化热；
待混凝土达到设计强度之后，从入水口处向冷却水管中通入冷却水，冷却水从出水口处流出。利用水管的导热性能，由冷却水的流动带走预应力箱梁混凝土产生的水化热，降低预应力箱梁梁体混凝土的温度，减小预应力箱梁梁体混凝土芯部与表面、梁体与环境之间的温度差。
步骤四，在预应力箱梁降温完成后，对冷却水管进行灌浆，保证箱梁混凝土的承载力。
预应力箱梁降温完成后，将橡胶连接管及接头拆除，对冷却水管进行灌浆，保证箱梁混凝土的承载力。
实施例二
与实施例一的区别在于：
箱梁的梁高为500cm，梁顶宽度为1800cm，梁底宽度为950cm，顶板厚度为60cm，腹板厚度为140cm，底板厚度为70cm，根据该箱梁的空间尺寸、混凝土厚度等选择冷却水管的直径、管材、间距与层距，本实施例中，冷却水管的直径选择3.2cm，对于直径为2.0cm～3.2cm的冷却水管，均能实现本方法的目的。管材为无缝钢管，间距与层距都选2.0m。