船閘底板大體積混凝土水管冷卻效果分析

某船閘底板混凝土澆筑現場施工實時監測數據及有限元軟件ANSYS數值模擬值 ，對 比分析其混 凝土水化溫升規律 ；同時根據建立的有限元模型 ，研究工程上較為廣泛應用的大體積混凝土溫度控制措施一水管冷卻法的影響因素 及溫控效果 。

自然冷卻過程中，由于是夏季施工，外界溫度較高使得混凝土的散熱條件不好，混凝船閘底板大 體積混凝土水管冷卻效果分析土溫度的峰值較高，對后續工程的施工及工期造成不利影響。 現考慮大體積混凝土溫度控制措施 中應用較為廣泛的水管冷卻法對實際工程造成的影響?；炷镣ㄋ鋮s降溫在實際工程中得到了廣 泛的應用，但是不同的水管布置方式及水管尺寸、不同的冷卻水流量及冷卻水溫度對混凝土的影響方式及效果有所不同。本工程也采 用金屬水管，并按蛇形水管進行布置?？紤]將第一層澆筑過程中不同的影響因素對其冷卻效果造成的影響作為研究對象，利用有限元 軟件 ANSYS進行數值計算，分析各因素的影響效果及規律，從而得到更合理的溫度控制措施 。

冷卻水管的布置方式主要考慮水平布置和豎直布置兩種形式 ，其中包括冷卻管的長度和間距 變化。 混凝土中埋設冷卻水管的長度范圍即冷卻效果的主要影響范圍，單根冷卻水管長度不宜超過 200m。冷卻管在水平向的覆蓋范圍越廣，對冷卻混凝土的影響范圍越大 。但是從另一方面而言，單根冷卻水管的 長度越長 ，冷卻水對水管尾部 附近的混凝土影響越小 ，冷卻管的長度增加一倍 ，相當于水流量減少一 倍的效果。因此從冷卻管的影響效果方面考慮水管的布置。

設置水管的水平間距為 1m，縱向長度每束 16m， 分別考慮單根水管蛇形布置 7、8、9、10條縱 向水管 (對應水管總長分別為 118m、135m、152m、169m) 對冷卻效果的影響，其內直徑為38.1mm，混凝土的材料屙l生及外邊界條件 與無冷卻水管時計算相同。分析混凝土溫度場變化隋況時選取了混凝土結構中4個具有代表l生的特征點(A、B、C、D)的混凝土溫度變 化。