橋梁承臺大體積混凝土溫控施工技術(shù)措施

閔建剛 徐躍

在大體積混凝土的施工中，由于內(nèi)外溫差的原因有可能會引起混凝土開裂，所以在大體積混凝土的澆筑中必須做好溫控措施，確保施工質(zhì)量，本文以實際工程為例，分析該工程大體積混凝土澆筑中采取的溫控措施。

大體積混凝土的水化熱是一個關(guān)鍵的問題，如能控制水化熱并采取合理的技術(shù)措施，質(zhì)量就能得到保證。

一、工程概況

某項目主橋為獨塔空間雙索面斜拉橋，橋塔采用“月環(huán)形”+H型鋼塔，主梁采用鋼混組合梁，基礎(chǔ)采用群樁+承臺結(jié)構(gòu)；引橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁。由于承臺尺寸較大，所以要進行大體積混凝土的澆筑。

二、橋梁承臺大體積混凝土溫控施工技術(shù)措施

1.混凝土材料要求

（1）承臺混凝土配合比設(shè)計時應(yīng)優(yōu)先考慮低熱水泥。

（2）選用粒徑好、強度高、級配好、熱膨脹系數(shù)低、吸水率低的優(yōu)質(zhì)集料。

（3）可摻加緩凝型減水劑。

2.承臺冷卻水管設(shè)計

利用循環(huán)冷卻水對承臺大體積混凝土進行溫控，可降低承臺混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度，防止混凝土在硬化過程中因內(nèi)外溫差過大而出現(xiàn)裂縫，在分層澆筑混凝土的同時，采用內(nèi)部降溫法進行溫度控制。在承臺混凝土中埋設(shè)循環(huán)冷卻散熱水管的辦法，通過循環(huán)水在水管中的流動帶走混凝土內(nèi)部部分熱量從而達到降溫的目的。循環(huán)冷卻水管在承臺澆筑完畢、開始終凝時開始通水，直至溫控達到要求、滿足停止通水條件后結(jié)束。

承臺施工過程中，主要采用冷卻水管進行內(nèi)部降溫。冷卻管采用φ40×2mm鋼管，均勻布置4層冷卻水管，冷卻水管豎向及平面間距均為1.2m。冷卻水管在加工場制作完成，安裝時做到管道通暢，接頭可靠，防止管道漏、阻水，冷卻水管采用鋼筋或型鋼架立。冷卻水管安裝前，按溫控設(shè)計將水管固定支架焊好，然后安裝固定冷卻水管。冷卻水管接頭采用專用接頭或塑料軟管接頭連接。已安裝好的水管不能承受重物，如人員踩踏、掛靠重物等，混凝土振搗時盡量避開水管。

冷卻水管安裝完成后通水檢查，若有漏水，查明原因，及時處理，在未處理好之前，不得澆注混凝土，通水流量不小于3.0m3/h。承臺施工完成后，冷卻水管內(nèi)及時壓入C40水泥漿封填。

3.冷卻水管通水施工

為監(jiān)控混凝土的內(nèi)、外部溫度，指導(dǎo)冷卻水通水施工，混凝土澆筑前，根據(jù)監(jiān)控單位要求在承臺內(nèi)預(yù)埋溫度傳感器，溫度傳感器豎向分層與冷卻水管一致。

圖1 單側(cè)主墩承臺冷卻水管平面布置圖（單位：cm）

圖2 單側(cè)主墩承臺冷卻水管立面布置圖（單位：cm）

（1）自澆注時起，冷卻水管內(nèi)須立即灌入冷卻水，連續(xù)通水5至7天，每個出水口流量為10～20L/min。

（2）通水過程中要對水管流量及進出口水溫、溫度傳感器部位混凝土溫度，每隔4h測量并記錄1次。

（3）冷卻水管停止通水后，每隔12h在溫度傳感器部位測量一次混凝土溫度，承臺施工完成后將溫度傳感器接線拆除，并對承臺表面進行外觀處理。

4.實施監(jiān)控混凝土的溫度

（1）對于混凝土的溫度進行實時監(jiān)測是非常重要的，其溫度監(jiān)測目的是為了觀察混凝土是否處于標準溫控范圍，并且記錄對混凝土采取的控溫措施成效，便于后期及時調(diào)整混凝土溫控措施。

（2）一般情況下，在對混凝土開展溫度監(jiān)測的時候，需要按照設(shè)計施工圖紙的要求，在指定位置放置溫度傳感器，用于對混凝土不同位置溫度的實時監(jiān)測，并且觀察其溫度是否符合標準規(guī)范。如果發(fā)現(xiàn)溫度沒有達到相關(guān)標準，那么需要馬上進行處理，從而將混凝土溫度控制在合適范圍內(nèi)。

（3）在對混凝土溫度進行監(jiān)測的同時，還需要同步開展其他監(jiān)測工作，例如，周邊氣溫監(jiān)測、混凝土入模溫度監(jiān)測、冷卻水管進口及出口水溫監(jiān)測等，并且做好相關(guān)記錄。

（4）為了確保混承臺凝土溫控工作的順利開展，可以成立溫度監(jiān)測團隊，實施對承臺混凝土溫度的實時監(jiān)測。通常情況下，混凝土溫度數(shù)據(jù)收集頻率為間隔四個小時左右。其次。如果混凝土已經(jīng)滿足了設(shè)計齡期，且外部溫度與內(nèi)部溫度之間差異在25℃以內(nèi)，則表明控溫工作已完成。

5.對于溫度控制的有效對策

（1）在進行前期混凝土強度配置的時候，對于配合比的比例、參數(shù)需要進行合理的優(yōu)化，盡可能避免過多使用水泥，以防止后期水化熱現(xiàn)象明顯。

（2）盡可能采用混凝土的雙摻技術(shù)，即除了添加某些外加劑外，還可以添加質(zhì)量佳的粉煤灰，以減少水化熱現(xiàn)象，防止混凝土的溫度過快上升。

（3）在確定骨料級配的時候，需要結(jié)合施工材料的性能需求，盡可能選擇粒徑大的骨料，以實現(xiàn)降低砂率的效果。

（4）在選擇開工日期的時候，盡可能選擇天氣涼爽、溫度較低的日子，并且在夜晚及清晨對中下部澆筑層進行施工，而對于表層澆筑施工，則在白天進行。

（5）盡可能減少入倉溫度，確?；炷翝沧囟炔怀^澆注期的旬平均氣溫+4℃及最高溫28℃。

①對于水泥需要做好提前入罐操作，以充分發(fā)揮其自然冷卻效果，并且維持水泥拌和之前的溫度在60℃以下。②如果氣候溫度高，可以借助涼棚進行遮擋和降溫處理。此外，還可以將骨料堆積到一定高度、從底層進行取料、或者使用溫度較低的涼水對骨料進行噴淋降溫等措施。③盡可能加快混凝土運輸時間，以最快的速度入倉，從而減少混凝土在運輸過程中出現(xiàn)的溫度上升現(xiàn)象。如果在白天運輸混凝土，需要在混凝土上覆蓋一層保溫膜布，并且定時灑水，等到晚上的時候，再把保溫膜布掀開，以實現(xiàn)散熱效果。

（6）在使用冷卻水管的時候，需要注意以下內(nèi)容：第一，確保每個冷卻水管之間的距離誤差不得大于±5cm。第二，單根水管長度不超過160m。第三，合理設(shè)置冷卻水管內(nèi)部水流量速度，保持在每個小時3m3左右。并且控制冷卻水的進水口溫度，不能超過旬平均氣溫。第四，當混凝土覆蓋在冷卻水管上后，冷卻水管要維持五到七天的通水狀態(tài)。第五，在進行冷卻水管材質(zhì)選擇的時候，使用具有良好導(dǎo)熱效果的金屬管，并且保證水管的安裝操作符合標準規(guī)范，安裝結(jié)束之后，再進行通水試驗，查看是否有水管破損、漏水等情況。第六，在水管的運行期間，合理控制水流量，避免出現(xiàn)停水的情況。

（7）對于分層澆注施工而言，控制澆注混凝土的時間是非常重要的，一般情況下間隔時間為七天左右。

（8）當完成了混凝土澆注施工處理之后，并且處于初凝狀態(tài)，然后對表面進行保溫、保濕的養(yǎng)護處理，尤其是混凝土的側(cè)面位置，需要時刻處于濕潤狀態(tài)。

（9）為了更好地發(fā)揮混凝土的溫度控制作用及效果，需要對混凝土的溫控措施及時進行調(diào)整，一旦發(fā)現(xiàn)無效溫控措施，立刻進行改進，從而確保整體施工質(zhì)量水平，避免后期出現(xiàn)裂縫等問題。

（10）對于混凝土入模的溫度需要維持在2攝氏度以下，其中，內(nèi)部溫度不能超過25攝氏度，并且降溫的速度不能超過2℃/d。

6.對于溫度控制的預(yù)備方案

（1）如果發(fā)現(xiàn)澆注溫度過高的情況，可以使用向粗骨料灑水、通風降溫、利用水泥儲罐外殼進行灑水散熱等對策，以實現(xiàn)減少砼出機溫度的效果；

（2）如果發(fā)現(xiàn)砼內(nèi)部的溫度超過標準溫度，可以加大水流速度及水流量，以有效降低冷卻水的溫度；

三、結(jié)語

本工程通過以上溫度控制措施，承臺混凝土在28天齡期后抽芯強度滿足設(shè)計要求，且承臺表面未出現(xiàn)寬度超過規(guī)范允許范圍的裂縫，溫控效果良好。