近年来 ，随着 桥梁 跨度 和规模 需求 的不 断 增 大 ，承
台的体积 根 据设计 需求 也随 之增 大 。大体 积混凝 土具
有 以下 显著 的特 点 ：(1)混凝 土 是 脆 性 材料 ，抗 拉 强 度
低 ，拉伸 变形 能 力也很 小 ；(2)大 体 积 混 凝 土结 构 断 面
尺 寸 比较 大 ，混凝 土浇 筑 后 ，由于水 泥 的水 化 热 ，内部
温 度 急剧 上 升 ，此 时混 凝 土 弹性 模 量 很小 ，徐 变 较 大 ，
升温 引起 的压应 力并 不 大 ，但 在 日后 温 度逐 渐降 低 时 ，
弹性模 量发 展 完全 ，徐变 变小 ，在一 定 的约束 条件 下 会
产生 相 当大 的拉应 力 ；(3)大 体 积混 凝 土含 钢 率 较 低 ，
仅 在表 面位 置设 置受 力钢 筋 ，内部没 有配 置钢 筋 ，如 果
出现 了拉应 力 ，要 依 靠 混 凝 土本 身 来 承 受 ；(4)混 凝 土
是 一种 不 良的导 热材 料 ，对 于大 型桥 梁 的桥墩 、承 台等
大 体积 混凝 土而 言 ，内部热 量不 易散 发 ，会 形成 较 高 的
水 化热 温升 。在 降 温 过 程 中 ，由于 非均 匀 降 温 且 受 到
自身约束 和外 部约 束 ，使混凝 土不 能 自由变形 ，于 是就
会 在混凝 土 的 内部 产 生温度 应力 和约 束应 力l】]。
基 于上述 特点 ，在 大体积 混凝 土结 构 的设 计 中 ，通
常要 求不 出现拉 应力 或 者 只 出现 很 小 的拉 应 力 ，对 于
自重 、水压 力 等 外荷 载 ，要 做 到 这点 一 般 并不 困难 ，但
在施 工过 程 中 ，大 体 积 混凝 土结 构 中往 往会 由 于温 度
的变 化而 产生 很 大 的拉 应 力 ，要 把 这 种 温 度变 化 所 引
起 的拉应 力限 制在允 许 范围 以 内是 颇 为不 易 的。 温度
应力 引起 的裂缝 具有 裂缝 宽 、上下 贯通 等特 点 ，对结 构
的承 载力 、耐久 性都 会产 生很 大 的影响 [5]，会 严 重影 响
]二程 的使 用 ，以致 不 得 不采 取 补救 措 施 ，费 时 费 力 ，耗
资 巨 大 。
收 稿 日期 ：2015 08 2l
26上 z咯 No．3 2015
优化 混凝 土 的配 合 比 、控 制 原 材 料 的进 场 温 度 等
等仅 仅 为控制 水化 热 问题 的一些 间接 措 施 ，采 用 冷 却
水管进 行 水 冷 冷 却 才 是 对 温 控 最 为 合 理 有 效 的 调 整
措施 。
综 上所 述 ，本文对 水 化热 问题 ，通 过对 依 托工 程进
行仿 真分析 和研 究 ，提 出管 冷 措 施 的优 化 调 整 对 控制
水化热 问题 的影 响 ，对后续 的水 冷措 施 的设 计 、布 设 和
施 工提 出有 参考性 的建 议 。
1 工 程概 况及 有限 元仿真
1．1 工程概 况
上 海某 跨黄 浦 江 大桥 主桥 采 用 (49．55+75．45+
296+75．45+49．55)m 双塔 双 索面半 漂 浮体 系预 应力
混凝 土 斜 拉 桥 ，每 个 主 墩 设 置 6O根 桩 长 81 m 的
咖 1．8 m钻孔 灌注 桩 ，以⑨ 粉 砂 层 为 桩基 持 力 层 。主
墩 承台为 满足 受 力 和 布桩 需 求 ，并 考 虑 材料 用 量 的节
省 ，主墩 承 台平 面 采用 八边 形 结构 ，承 台长 58．2 m，宽
19．0 m，四角 设 置 2．9×5．1 m 倒 角 ，高 5．5 m，面 积
1 076 m。，混 凝 土 方 量 5 919．2 m。，混 凝 土 标 号 C40。
承 台垫层 厚度 35 cm(10 cm 碎 石垫 层 +25 cm 素 混凝
土垫层 )。基础 平 面布置 如 图 1所示 。
该 工 程承 台施 工 正值 夏 季 ，施 1二中最 为 关 键 的 问
题 —— 水化 热 问题就 显得 尤为 突 出。两个 主 墩 承 台内
布设 了两层 冷却 水管 ，蛇形 布 置 ，冷 却水 管平 面 和立 面
的间距 均 为 2 m。如 图 2、图 3所 示 。
根 据规 范规 定 ，温 控 的 主要 控 制 原 则 和 本 工 程相
应 的监 测频 率如 表 1所示 。

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