橋梁大體積砼的施工溫度與裂縫控制

潘金寶

(吉林省建設(shè)集團(tuán)有限公司，130000)

橋梁大體積砼的施工溫度與裂縫控制

潘金寶

(吉林省建設(shè)集團(tuán)有限公司，130000)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)體制的不斷發(fā)展，橋梁建設(shè)在推動(dòng)國(guó)家、地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面起到重要的促進(jìn)作用，全國(guó)各地橋梁建設(shè)數(shù)量與日增加。此外，橋梁建設(shè)質(zhì)量的高低直接影響到日后的安全運(yùn)行，故而加強(qiáng)橋梁建設(shè)施工質(zhì)量具有重要的實(shí)際意義。在施工過程中，建筑施工單位一定要對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量把關(guān)，做好施工原材料的選擇、拌合混合料配合比的確定、砼內(nèi)部以及表面溫度的測(cè)量、降溫和養(yǎng)護(hù)等方面質(zhì)量工作，只有這樣才能將橋梁大體積砼的內(nèi)外溫差控制在設(shè)計(jì)及規(guī)范允許范圍之內(nèi)，防止由其引起的裂縫發(fā)生。因此，本文針對(duì)橋梁大體積砼的施工溫度與裂縫控制做了分析與研究，并提出建議。

橋梁；大體積砼；施工溫度；裂縫控制

前言

隨著社會(huì)文明的不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)體制發(fā)生了較大的變化，建筑技術(shù)也有了顯著性的提高，我國(guó)各地高層、超高層建筑、大型設(shè)備基礎(chǔ)、高聳的結(jié)構(gòu)物如雨后春筍般陸續(xù)涌現(xiàn)，在這些建筑物中，大體積砼得到廣泛應(yīng)用。大體積砼是一種結(jié)構(gòu)物，它的最小斷面尺寸＞0.8m，這一尺寸已經(jīng)大到必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施才能控制其內(nèi)外溫差，只有科學(xué)、合理的控制大體積砼內(nèi)在以及表面溫度，才能防止由其引起的裂縫產(chǎn)生。與普通砼相比較，大體積砼的特點(diǎn)較多，如結(jié)構(gòu)厚、體積大、鋼筋密、工程條件復(fù)雜以及施工技術(shù)高等，故而在滿足施工條件的前提下，做好大體積砼內(nèi)外溫差的控制工作，對(duì)橋梁工程建設(shè)具有實(shí)際意義。

一、施工原材料的選擇

（一）水泥

選擇高強(qiáng)低水化熱水泥，不僅能夠降低大體積砼的水化熱，還能減少水泥的使用量。例如，粉煤灰水泥、具有高強(qiáng)度的325號(hào)或425號(hào)的水泥。

（二）砂石骨料

考慮施工的具體情況，應(yīng)選擇細(xì)度指數(shù)在2.80～3.0之間的中粗型砂，砂中的含泥量不能超過制定標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制在1%以內(nèi)，更不能出現(xiàn)雜草等有機(jī)物的雜質(zhì)，值得重視的是，雖然選擇細(xì)度指數(shù)在2.80～3.0之間的砂，但是絕不能使用細(xì)砂。在骨料選擇時(shí)，應(yīng)選擇具有較大粒徑，石子級(jí)配優(yōu)質(zhì)的粗骨料，但由于大體積砼大多數(shù)為商品砼。因此，最佳選擇應(yīng)該是5～25cm連續(xù)級(jí)配的火成巖碎石，因?yàn)檫@一石骨料含泥量在控制范圍內(nèi)。

二、優(yōu)選砼施工配合比

（一）減少水泥用量

要想使水化熱減小，砼內(nèi)部溫度降低，如果條件允許，最佳選擇是高強(qiáng)度的水泥，引進(jìn)“三摻”技術(shù)，在大體積砼中摻加一定量的JM-3級(jí)高效復(fù)合外加劑、2級(jí)粉煤灰等具有活性的材料，這些材料主要是促進(jìn)砼內(nèi)的混合物進(jìn)行拌合，降低“離析”、游離水等現(xiàn)象的發(fā)生，水與灰的配比一般控制在0.45～0.50。

（二）控制砼坍落度

與商品砼的生產(chǎn)廠家保持密切的聯(lián)系，結(jié)合運(yùn)輸路線的具體情況，有效的制定相應(yīng)的保護(hù)措施，防止坍落度損失的發(fā)生。此外，在工程施工過程中，應(yīng)該定期對(duì)現(xiàn)場(chǎng)砼坍落度進(jìn)行抽樣檢查，杜絕向砼中隨意加水的現(xiàn)象發(fā)生，將砼坍落度的概率有效的控制在規(guī)定范圍內(nèi)。

（三）控制砼的入模溫度

砼產(chǎn)生的早期溫度與砼的入模溫度高低是有必然聯(lián)系的，假如砼入模的溫度偏高時(shí)，與砼表面的溫度相差較大，這會(huì)加劇溫度裂縫的產(chǎn)生；假如砼入模的溫度偏低時(shí)，砼內(nèi)早期溫度正在增長(zhǎng)，這將影響剛砼的強(qiáng)度，從而對(duì)砼結(jié)構(gòu)的使用產(chǎn)生不利影響。通常情況下，在高溫季節(jié)時(shí)，主要采取摻入冷水的方法降低砼入模溫度；在低溫季節(jié)時(shí)，主要采取灌輸熱水的方法，將砼的入模溫度控制在最佳溫度值15～20°之間，從而減少砼水熱化。

（四）運(yùn)用好砼的后期強(qiáng)度，能夠有效減少砼內(nèi)水泥使用量。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水泥使用量增減1kg時(shí)，砼內(nèi)水化熱將促進(jìn)砼內(nèi)溫度升降0.1℃。

三、溫度裂縫的控制計(jì)算

（一）大體積砼澆筑前的裂縫控制計(jì)算

一般在施工前，應(yīng)結(jié)合砼的配合比與施工條件的具體情況，計(jì)算出水泥水化熱的絕熱最高溫升值以及各個(gè)不同期間的收縮變形值等，然后根據(jù)計(jì)算公式，科學(xué)的計(jì)算出相應(yīng)的數(shù)值。當(dāng)數(shù)值高過砼各個(gè)期間的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，就需要采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，如調(diào)節(jié)砼的入模溫度，降低水化熱溫升值等，從而確保溫度收縮盈利比各個(gè)期間的極限抗拉強(qiáng)度小。

（二）砼的水化熱的絕熱最高溫升值

公式（A）中的T(t)：表示砼在t時(shí)間段中澆筑完后，砼的絕熱溫升值；

C：表示每一立方米的水泥使用數(shù)量；

c：表示砼的比熱容，一般情況下為0.92～1.00之間；

e：表示常量，取2718；

m：表示水泥品種、澆筑溫度有關(guān)的系數(shù)；

t：表示砼澆筑后的時(shí)間；

（三）砼的溫度收縮應(yīng)力

公式（B）中的△T：表示大體積砼的溫差最大值；

S(t)：表示變化的松弛系數(shù)，取0.3～0.5；R：表示砼的外界約束系數(shù)；v：表示砼的泊松比，取0.15～0.20；

四、改善約束條件，減少溫度應(yīng)力

（一）澆筑方式采用分層分段法，運(yùn)用科學(xué)合理的澆筑法，對(duì)施工的縫隙進(jìn)行澆筑，從而減小砼的相對(duì)量，將約束程度放寬，通過減小每一次的澆筑體量，進(jìn)一步降低砼的蓄熱量，避免水化熱的升高，進(jìn)而降低溫度應(yīng)力的累積。

（二）針對(duì)大體積砼的基礎(chǔ)，可以結(jié)合砼墊層的結(jié)構(gòu)情況，在其與基礎(chǔ)的中間安裝一個(gè)滑動(dòng)層，以此消除基礎(chǔ)砼受到墊層的制約，放松約束力。

（三）在施工中，可根據(jù)造價(jià)成本的允許，優(yōu)先選擇鋼纖維、杜拉纖維等施工材料，利用二次振搗法，切實(shí)有效的促進(jìn)砼的壓實(shí)度以及極限抗拉強(qiáng)度的提升，進(jìn)一步完善砼的抗裂縫能力。

（四）當(dāng)大體積砼中的截面發(fā)生變形時(shí)，在底、頂板以及墻體站著的地方，還要空洞轉(zhuǎn)彎處安裝溫度配筋或構(gòu)造配筋，這一做法是為了防止收縮應(yīng)力過于集中，從而造成裂縫產(chǎn)生。

五、加強(qiáng)砼的養(yǎng)護(hù)以及測(cè)溫工作

（一）針對(duì)大體積砼中的正板基礎(chǔ)砼，可以選擇在其上面覆蓋一層薄膜，薄膜上再覆蓋一層麻袋，主要起到保溫作用。此外，并采取相應(yīng)的措施，運(yùn)用蓄水法對(duì)其進(jìn)行保溫及養(yǎng)護(hù)工作，水的深度控制在15～20cm最佳，時(shí)間≥2周。針對(duì)大體積砼中的轉(zhuǎn)換層大梁結(jié)構(gòu)等部件，可以選擇在砼澆筑之前安裝循環(huán)水管，采取內(nèi)散外蓄的方法，當(dāng)澆筑完砼后，可以借助水泵壓將冷水注入砼內(nèi)，使其循環(huán)流轉(zhuǎn)，從而使水化熱的熱量得到發(fā)散，降低部件內(nèi)在與表面的溫差。根據(jù)相關(guān)的施工要求發(fā)現(xiàn)，一般將砼的內(nèi)外溫差控制在25℃最佳，底板與頂板之間的溫差控制在20℃最佳。

（二）測(cè)量砼內(nèi)外溫差主要是為了及時(shí)了解并掌握砼的內(nèi)外溫差發(fā)展實(shí)時(shí)情況，一旦溫度過高時(shí)，要積極采取相應(yīng)的降溫措施，以免造成裂縫的發(fā)生，進(jìn)一步將內(nèi)外溫差控制在允許的范圍之內(nèi)。一般情況下，主要采取熱傳感器對(duì)砼的內(nèi)外溫差進(jìn)行測(cè)量。通過計(jì)算機(jī)的技術(shù)處理，獲取溫度數(shù)據(jù)，并進(jìn)行存儲(chǔ)、記錄、顯示等工序，最終實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)工作目的。

結(jié)語

綜上所述，制定嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖虑邦A(yù)防措施，做好始終的監(jiān)控工作，保障事后的維修與養(yǎng)護(hù)，就能切實(shí)有效的控制大體積砼內(nèi)在以及表面溫度，將其控制在規(guī)定范圍內(nèi)，從而避免因大體積砼溫差引起的裂縫現(xiàn)象。

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TU75

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1007-6344（2015）08-0277-01

潘金寶 男 1984年出生 工程師