談鐵路客專大體積混凝土施工控制技術

董海洋

(河北建設集團有限公司，河北保定 071051)

談鐵路客專大體積混凝土施工控制技術

董海洋

(河北建設集團有限公司，河北保定 071051)

當前大體積混凝土施工已成為路橋項目的重要技術控制環節，本文對作者在石武鐵路客專承臺施工中關于大體積混凝土的處理經驗進行闡述。重點介紹了施工中大體積混凝土承臺施工的控制技術，提出了合理的施工工藝和詳細的處理方法，為類似大體積承臺施工提供技術參考。

大體積混凝土；控制；降溫

大體積混凝土的施工技術要求比較高，特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度應力裂縫?；炷两Y構實體最小尺寸等于或大于1m；或易由溫度應力引起裂縫的混凝土，都屬于大體積混凝土[2]。按驗標要求石武鐵路客運專線SZ-2標段大橋、特大橋承臺均屬于大體積混凝土，必須制訂專門的施工方案，用以控制好混凝土的施工質量。

1 施工準備工作

1.1 材料選擇

水泥：考慮到大體積混凝土中，大量水泥水化熱不易散發，混凝土內部溫度過高，與混凝土表面產生較大的溫度差，使混凝土內部產生壓應力，表面產生拉應力。當表面拉應力超過早期混凝土抗壓強度時就會產生溫度裂縫，因此確定采用水化熱比較低的普通硅酸鹽水泥，通過摻加合適的外加劑改善混凝土的性能。

粗骨料：采用粒徑較大、含泥量不大于1%的三種級配（5～10mm、10～20mm、

16.5 ～30mm）的碎石配制混凝土，和易性較好，抗壓強度較高；同時可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。

細骨料：采用中砂，平均粒徑大于0.5mm，含泥量不大于5%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時相應減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。

粉煤灰：混凝土的澆筑方式為泵送，同時高性能混凝土要求摻加適量的粉煤灰，以改善混凝土的和易性和提高耐久性。我標段承臺墩身混凝土中粉煤灰取代水泥的用量為30%。大大降低了混凝土的水化熱，改善了混凝土的和易性。

外加劑：通過分析比較及過去在其它工程上的使用經驗，混凝土確定采用減水劑，摻量為1%。減水劑可降低水化熱峰值，對混凝土收縮有補償功能，可提高混凝土的抗裂性。

1.2 混凝土配合比

混凝土采用在拌和站集中拌和，必須根據現場的實際情況及技術要求，提前做好混凝土試配；粉煤灰采用外摻法時僅在砂料中扣除同體積的砂量。另外應考慮到水泥的供應情況，以滿足施工的要求。

2 大體積混凝土溫度要求

基礎混凝土芯部的溫升高峰值一般在混凝土澆筑后3d左右產生，以后趨于穩定不再升溫，并且開始逐步降溫。規范規定，對大體積混凝土養護，應根據氣候條件采取控溫措施，并按需要測定澆筑后的混凝土表面和內部溫度，將溫度控制在設計要求的范圍內；當設計無具體要求時，承臺、墩身混凝土內部最高溫度不宜超過65℃，混凝土內部溫度與表面溫度溫之差、表面溫度與環境溫度之差不宜大于15℃[2]。本工程設計無具體要求，即按規范執行。表面溫度的控制可采取調整保溫層的厚度來實現。

3 大體積混凝土的降溫措施

3.1 降低砼入模溫度

高溫季節施工時，對骨料搭設遮陽棚并灑水，必要時在拌和水中加冰塊降低水溫，確保砼入模溫度不高于外界氣溫且不超過30℃。

3.2 選擇合適的砼澆注時間

高溫季節澆注砼時，砼澆注時間宜選擇在晚上氣溫較低的時間進行澆注，砼澆注之前在承臺模板外側灑水，以降低模板溫度。

3.3 布設冷卻管

當混凝土內部溫度超過65℃或內外溫差超過15℃時，可在承臺內部設置冷卻管，通過不斷循環冷水來吸收砼中的熱量。

冷卻管布設層數可根據承臺的不同厚度進行確定，在距承臺上、下50～60cm各布設一層，對于厚度2.0m、2.5m的承臺在中心布設1層降溫管，厚度3m、3.5m的承臺布設2層，層與層的間距為1～1.2m，降溫管呈“弓”形布置，每層水平間距1.2m左右，具體可根據承臺的尺寸進行適當調整。

冷卻管使用前先進行試水，試水在砼澆注到冷卻管標高后立即進行，冷卻水與砼的溫差不宜超過15℃。

澆注開始即開始冷水循環降溫，持續10～15天，混凝土澆筑后的內部最高溫度與氣溫溫差要控制在15℃內，以免因溫差和混凝土收縮產生裂縫；

澆注起至通水結束由專人負責，每隔6～8小時測量一次進、出水口的水溫，根據水溫的變化，確定最終通水的時間和水的流速，冷卻水管進出口每24小時互換一次；并應做好相關記錄，以備查驗總結。

冷卻水管網通水結束后立即灌注C30水泥漿封孔。

4 混凝土的澆筑

混凝土一次澆筑成型，為了保證混凝土的密實性和均勻性，采取如下澆注順序：首先澆注承臺墩身預埋鋼筋位置處，然后澆注兩側；混凝土澆注時按30cm厚度分層澆注，振動棒與模板保持5～10cm間距，防止因其振動而擾動模板。振動棒的搗固深度不超過棒長的2/3～3/4倍，振動時要快插慢拔，緩緩向上提拔振動棒，避免產生孔洞，搗實均勻，減少砼表面氣泡。振動棒插入下層砼中5～10cm，水平移動間距不超過振動棒作用半徑的1.5倍。對每一個振搗部位，震動到該部位砼密實為止，即砼不再冒出氣泡也不下沉，表面出現平坦泛漿。

由于混凝土坍落度比較大，會在表面鋼筋下部產生水分，或在表層鋼筋上部的混凝土產生細小裂縫。為了防止出現這種裂縫，在混凝土初凝前和混凝土預沉后采取二次抹面壓實措施。

5 混凝土測溫

混凝土澆筑時應設專人配合預埋測溫元件。測溫線的長度根據基礎的尺寸確定，每個承臺預埋3根測溫線。測溫線沿承臺中心線進行預埋，分別位于距承臺頂面5cm、中心、距承臺底面5cm處，預埋時測溫元件要與鋼筋綁扎牢固，以免移位或損壞。測溫線上端用膠帶做上標記，便于區分深度。測溫線用塑料帶罩好，綁扎牢固，不準將測溫端頭受潮。

配備專職測溫人員，對測溫人員要進行培訓和技術交底。測溫人員要認真負責，按時測溫，不得遺漏或弄虛作假。測溫記錄要填寫清楚、整潔，換班時要進行交底。

測溫工作應連續進行，混凝土澆筑完3d以內，每間隔6～8h測溫一次，3d～7d每6h測溫一次，7天以后每間隔12h測溫一次，10d以后可每天測溫一次，持續測溫至混凝土內部溫度與環境溫度基本一致，并經技術部門同意后方可停止測溫。

6 混凝土養護

混凝土澆筑及二次抹面壓實后應立即覆蓋保溫，先在混凝土表面覆蓋二層草席，然后在上面覆一層塑料薄膜。若混凝土內外溫差超過15℃，則需對混凝土外部進行包裹，以減少表層溫度的損失。包裹材料采用棉被和篷布，包裹厚度可根據表層溫度情況確定。

新澆筑的混凝土水化速度比較快，蓋上塑料薄膜后可進行保溫保養，防止混凝土表面因脫水而產生干縮裂縫，同時可避免草席因吸水受潮而降溫保溫性能。

墩身插筋部位是保溫的難點，要特別注意蓋嚴，防止造成溫差較大或受凍。

停止測溫的部位經技術部門和項目技術負責人同意后，可將保溫層及塑料薄膜逐層掀掉,使混凝土散熱。混凝土養護時間不宜小于28天。

結束語

大體積混凝土的施工控制技術重點在于溫度控制，盡最大可能降低混凝土核心內部的溫度，保證混凝土表面和內部溫差小于允許值，通過精心的施工準備，采取了以上一系列合理有效的技術控制措施，在石武鐵路客專特大橋承臺大體積混凝土施工中，取得了很好的效果和優良的質量，避免了溫度應力裂縫的出現。

[1]TB10752-2010《高速鐵路橋涵工程施工質量驗收標準》,中國鐵道出版社.

[2]TB10424-2010《鐵路混凝土工程施工質量驗收標準》,中國鐵道出版社.

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1007-6344（2016）02-0209-01