大體積砼施工技術

張　明

【摘 要】隨著科學技術的進步，新材料、新技術的廣泛應用，橋梁跨度越來越大，承臺混凝土結構體積越來越大。混凝土體積越大，混凝土內部水化熱聚集的就越多，內外散熱不均勻和內外約束不一致，使砼內部產生較大的溫度應力，導致承臺砼開裂，給工程質量埋下了嚴重的質量隱患，因此，大體積混凝土施工時如何降低砼內部溫度，如何降低砼內外溫差，防止裂縫產生是關鍵。現就朝陽寺特大橋左幅13#、14#墩，右幅12#、13#墩大體積砼承臺施工情況加以說明，供其他施工人員參考。

【關鍵詞】大體積 砼 溫度控制 施工

一、工程概況

重慶外環高速公路朝陽寺特大橋左幅13#、14#墩，右幅12#、13#墩承臺，砼設計標號C35，單個承臺尺寸為14m（長）×14m（寬）×4m（高）。砼方量為784m₃。

二、配合比設計

（一）原材料的選擇

1.水泥

一方面盡可能用中低水化熱的水泥，另一方面盡可能減少水泥用量，第三盡可能用高標號水泥。

經調查比選，我部配合比設計時用重慶騰輝地維P.O42.5R普通硅酸鹽水泥。該水泥屬于中水化熱品種的水泥。

2.碎石

采用玉峰山祥豐碎石廠生產的5～25mm連續級配的碎石，針片狀含量不大于10%，粉塵含量不大于1%。

3.砂

采用湖南岳陽中砂，細度模數M_X=2.3～3.0,含泥量小于2%。

4.施工用水

抽取地下水，存入蓄水池用于砼施工。

（二）運用雙摻技術以減少絕對用水量和水泥用量

為減少水泥用量，降低混凝土內水化熱，砼中加入一定數量II級粉煤灰和高效外加劑，改善砼的和易性與可泵性，延緩凝結時間，減慢水泥水化熱的釋放速度，推遲和降低砼體內溫度峰值。

粉煤灰采用重慶珞璜電場生產的II級粉煤灰。

減水劑選用山西黃河UNF-2C型高效緩凝減水劑。

根據本工地現場實際情況，在滿足泵送及砼強度的條件下，按照規范要求，盡可能降低砂率，減少坍落度,降低單位體積水泥用量，經過多次試配最后確定，大體積砼施工配合比為（每立方砼用量，Kg）：

水泥：砂：碎石：粉煤灰：外加劑：水

362： 690：1080：91：4.53：172

三、砼澆注

承臺砼澆注前，根據現場砼拌和設備能力、砼運輸能力、砼初凝時間等實際情況制定澆注方案，配備足夠的勞動力、機具，確保砼澆注連續進行。

C35大體積砼初凝時間不少于４小時。現場兩臺JS500型強制式攪拌機同時出料，每小時可出料15m₃左右，4小時可出料60 m₃,按設計承臺平面尺寸60 m₃可攤鋪約30厘米厚，該30厘米厚度就是砼施工時的攤鋪厚度的上限，否則，澆注上層砼時下層砼可能已初凝，振動棒無法插入下層砼，兩層砼之間形成一工作縫，砼整體性差。

承臺砼澆注采用分層連續作業，層厚不大于30厘米，兩條布料管道從線左向線右方向澆注，縱橋向斷面布料點每處不少于4個，布料點排距約2米。每處布料點設串筒2節（1.0米/節），確保布料點均勻，防止局部砼積聚較多，出現用振動棒趕砼的現象。

在第一層砼未初凝前，第二層砼就開始澆注，搗固第二層砼時，搗固棒插入下層砼5cm左右，保證兩層砼接觸處密實，不出現施工冷縫。灌注一定數量混凝土后抽走砼表面泌水。混凝土灌注完成后用抹刀將混凝土面抹平，在混凝土凝固前兩次收漿人工壓抹1～2遍，消除表面收縮裂紋。

四、溫度控制及防裂措施

規范要求大體積砼內外溫差不超過25℃，施工控制時按不超過20℃的標準要求。

為了達到控制要求，砼內部采用埋設φ60mm普通焊管，通冷水帶走熱量降溫，外部采用粘切塑料薄膜，四周包裹雙層草袋或麻袋保溫，以降低內外溫差。

4.0米高承臺內部埋設四層φ60mm冷卻水管，水管層間距1.0米，頂層、底層距砼表面60厘米。按照冷卻水從熱中心區域流向邊緣區域的原則，進水管設在靠近混凝土結構中心處，出水管設在混凝土周邊區域。進、出水管口均高出混凝土面60厘米以上，每層水管的垂直進出水口互相錯開，每條管道進口均有一臺水泵，且進水口有調節流量的水閥。出水匯集在一起用水泵循環至蓄水池中重復使用（蓄水池容積足夠，防止水溫太高）。

承臺鋼筋安裝完畢開始安裝冷卻管道，管道接頭密封，防止漏水。冷卻管安裝完畢安裝φ20測溫鋼管。每兩層冷卻管中間布設1根測溫管，每根測溫管布設于承臺的不同位置，代表該層（高度）不同位置的溫度，一個承臺共設3根測溫管。測溫管頂面均高出砼頂面50厘米。測溫管中灌水，用-50℃～50℃的普通溫度計測溫。

當測溫管的底部埋入砼后，測溫管開始測溫，同時測量澆注的砼溫度，根據溫差情況決定通水開始時間。承臺砼澆注結束砼初凝后安裝外部保溫材料，減少砼表面熱量散失，降低砼內外溫差。冬季時可采取搭設承臺暖棚，內生火爐的方法提高砼表面溫度。

溫度監測是大體積承臺施工關鍵，需安排4個人24小時值班，按要求頻率（2小時/次）測溫，填寫測溫表格。通過測量測溫點得到砼內部溫度數據，通過測量砼表面塑料薄膜下的溫度得到砼外部溫度數據，二者經過比較得到砼內部各測點溫度變化數據和砼內外溫差值，以便及時調整冷卻水的流量，降低溫差，使砼內外溫差控制在20℃以內。

通過實踐證明，連續通水冷卻15天，承臺內部積聚的水化熱可由原來最高55℃降至30℃左右，內外溫差可保持在20℃以內。冷卻水管使用完后割掉砼面以上部分，用水泥漿壓漿封閉。

五、結束語

由于我們從混凝土水化熱，緩凝時間，以及澆注工藝、養護、溫度控制方面采取了有效措施，混凝土內外溫差始終不大于20℃，因此朝陽寺特大橋承臺砼施工順利，混凝土表面光，無施工冷縫，外觀質量良好。

參考文獻：

[1]彭立海等.大體積混凝土溫控與防裂.黃河水利出版社，2005，11.

(作者單位：中鐵二十局集團第二工程有限公司）