承台冷却管施工是大型混凝土结构温度控制的关键环节，尤其在水利工程、桥梁基础等大体积混凝土施工中，通过循环水冷却可有效降低混凝土内部温升，防止温度裂缝产生。以下是结合工程实践总结的施工技术要求及质量控制要点：

 

### 一、材料选择与验收

1. 冷却管材质  

  优先采用壁厚≥2mm的焊接钢管或无缝钢管，内径通常为25~40mm，需进行镀锌或防腐处理。根据《GBT 3091-2015》标准，钢管抗拉强度不低于375MPa，弯曲试验合格。部分工程采用高密度聚乙烯（HDPE）管，其耐腐蚀性更优但导热系数较低，需通过热工计算验证。

 

2. 连接件要求  

  采用配套的承插式接头或法兰连接，确保承压能力≥1MPa。橡胶密封圈需耐高温（120℃以上），防止混凝土浇筑时受热变形导致渗漏。

 

### 二、布管设计与定位

1. 分层布置原则  

  根据承台厚度分层设置冷却管网，一般每层间距1.2~1.5m。例如某长江大桥主墩承台（厚度6m）采用4层布置，层距1.5m，单层管道间距0.8m，呈蛇形迂回布置。

 

2. 定位固定措施  

  采用Φ12钢筋焊接支架，每间隔1m设置一道，确保管道中心偏差≤10mm。管道距混凝土边缘≥0.5m，距结构钢筋净距≥30mm。需使用全站仪进行三维坐标复核，防止混凝土浇筑时位移。

 

### 三、管道安装工艺

1. 焊接质量控制  

  钢管对接焊需采用氩弧焊打底，焊缝进行100%渗透检测。HDPE管采用电熔连接，通电时间、电压严格按厂家参数控制，冷却后做0.6MPa气压试验。

 

2. 坡度与排气设置  

  管道敷设保持0.5%~1%坡度，在每层管网最高点设自动排气阀，最低点设排水阀。某水电站工程因未设排气阀导致气堵，降温效率降低40%。

 

### 四、通水冷却控制

1. 水温与流量参数  

  进水温度宜比混凝土温度低10~15℃，初始流量控制在0.6~1.2m3h。根据《DLT 5144-2015》规定，降温速率不超过1℃h，内外温差≤20℃。某核电站项目采用PID算法动态调节流量，温差控制在±2℃内。

 

2. 监测系统集成  

  每层管网进出口安装温度传感器（精度±0.5℃），结合分布式光纤测温技术，数据实时上传至BIM管理平台。建议测温点间距≤5m，关键部位加密布置。

 

### 五、特殊工况处理

1. 冬季施工防护  

  当环境温度低于5℃时，需对进出水管包裹电伴热带，水温加热至15~20℃。停机期间采用压缩空气吹扫，防止管道冻裂。

 

2. 渗漏应急方案  

  发现渗漏立即启动分级预案：轻微渗水（＜1Lmin）采用环氧树脂注浆处理；严重漏水（＞5Lmin）需停机更换管段，并植入预埋套筒快速连接器。

 

### 六、施工验收标准

1. 压力试验要求  

  系统安装完成后进行1.25倍工作压力（通常0.75MPa）的水压试验，保压30分钟压降≤3%为合格。试验压力需分级施加，每级稳压5分钟。

 

2. 降温效果评估  

  混凝土浇筑后前7天每2小时记录一次温度数据，后期可调整为4小时一次。要求混凝土内部最高温度不超过70℃，典型工程案例显示，规范施工的冷却系统可使峰值温度降低18~25℃。

 

### 七、常见问题防治

- 管道堵塞：在进水端加装Y型过滤器（目数≥40），定期反向冲洗。

- 温度骤降：采用小温差、长时间的冷却策略，避免混凝土产生温度应力裂缝。

- 监测数据异常：建立温度-时间变化率预警模型，当ΔTΔt＞2℃h时自动报警。

 

通过某跨海通道工程实测数据对比，严格按上述要求施工的项目，混凝土裂缝发生率从常规的0.3条m2降至0.05条m2以下。施工中需特别注意：冷却管不得兼作其他用途（如接地极），且应在混凝土强度达到设计值的30%后方可停止通水。建议编制专项施工方案并通过有限元温度场模拟验证参数合理性。