筍溪河特大橋錨碇大體積混凝土溫度控制方法

吳平琴，張基進

(貴州路橋集團有限公司，貴州貴陽550000)

筍溪河特大橋錨碇大體積混凝土溫度控制方法

吳平琴，張基進

(貴州路橋集團有限公司，貴州貴陽550000)

為了探索控制錨碇大體積混凝土溫度方法，筆者將以筍溪河特大橋為例對控制錨碇大體積混凝土溫度進行探討。首先將對筍溪河特大橋工程進行簡要介紹，并分析錨碇大體積混凝土的溫度控制，最終研究筍溪河特大橋工程施工中控制錨碇大混凝土溫度的要點。

大體積混凝土;溫度控制;錨碇

1 工程概況

重慶柏林鎮筍溪河特大橋位于江習高速，是該路段的重要工程。橋梁位于筍溪河上，橋面距地面最大高度約280 m，橋梁總長度為1 578 m。筍溪河特大橋錨碇采用大體積混凝土結構錨塊，該錨塊主體結構使用的是C30混凝土，后澆段使用的是C30微膨脹混凝土。該橋錨碇混凝土施工的特點包括澆筑方量巨大、結構復雜、多塊和分層多、施工周期長等。

2 溫度控制要點

2.1 精選配料，優化配合比

為降低水化熱，本工程選擇材料采取以下措施:首先，優選水泥。同體積等質量礦渣硅酸鹽水泥絕熱溫升，比普通硅酸鹽水泥要低3℃左右，所以本工程選擇礦渣硅酸鹽水泥;其次，粉煤灰的摻加。為提升混凝土可泵性、降低水化熱峰，本工程選擇施工所在地電廠的Ⅰ級粉煤灰，相對于Ⅱ粉煤灰其具有更強的增強、減水效果，不僅能夠將混凝土水化熱溫升降低，還能夠減少水泥用量。再次，外加劑的摻加。本工程選用的JM－2緩凝高效減水劑能夠提升混凝土強度和減水率，并通過實現混凝土水化熱平緩釋放，防止混凝土中心部位急劇升溫。

為降低水化熱，本工程確定配合比采取以下措施:首先，對比不同膠凝材料用量。粉煤灰能夠有效減小混凝土水化熱，并能提升后期強度，所以本工程確定配合比時選擇最大粉煤灰摻量30%;其次，對比不同砂率。砂率提升會增加混凝土和易性，但會降低混凝土強度，所以本工程在符合泵送要求情況下盡可能降低砂率，這樣每立方水泥用量就會降低，進而有效控制絕熱溫升;最后，確定外加劑摻量。過高外加劑摻量會減小水膠比，高低外加劑摻量會造成混凝土泌水，所以本工程確定膠凝材料的1.8%為外加劑摻量。最終本工程錨碇大體積混凝土配合比情況如表1。

表1 錨碇混凝土配合比(kg/m3)

2.2 混凝土澆筑溫度控制

在混凝土裂縫控制中澆筑溫度控制非常重要，混凝土入模溫度越高溫峰值越高。本工程技術人員依據氣溫調整入模溫度，混凝土入模溫度都在28℃以下。具體操作中工程技術人員先通過測量水、砂、粉煤灰、水泥溫度預估澆筑溫度，然后用溫度器進行混凝土入槽溫度的實際測量。本工程控制混凝土入倉溫度中主要采取以下措施:首先，覆蓋施工材料，搭建遮陽棚;增加骨料堆放高度，并定期用水噴灑，從底部取料，使骨料溫度降低;其次，采用制冷設備制6～8℃冷水，保證拌和水溫度;最后，用麻袋遮蓋混凝土泵管，同通過澆水降低泵管溫度。

2.3 間歇期和分層厚度

為了將下層混凝土約束降至最低，混凝土澆筑應當滿足連續、短間歇、薄層的要求。本工程澆筑間歇期最長10 d，多數間歇期為7～8 d。筍溪河特大橋錨碇組成部分包括散索鞍支墩混凝土、基礎和連接部位混凝土、錨塊混凝土。后澆段沿橋中軸線設置，長度為2 m，其將錨塊劃分為兩塊。最大錨塊為梯形，尺寸為(28.5 m+23.6 m)×41.6 m/2，南錨塊整體厚度40.6 m，本工程依據以上大體積混凝土施工經驗和設計要求，在充分考慮工程特點情況下開展錨體的分層澆筑，共分為22層。

2.4 冷卻水管的埋設

各層混凝土澆筑溫度越高，錨塊最高溫度越高。由于錨塊中部混凝土澆筑散熱慢，具有更高的最高溫升。冷卻水控制后各層最大內表溫度在25℃以內，最高溫度在50℃以內，進而預防溫度裂縫產生。本工程采用φ40×2 mm電焊鐵管作為冷卻水管，并將其布設與混凝土層中，大于1.5 m厚混凝土的冷卻水管布設兩層，其余厚度混凝土層的冷卻水管布設一層，水平方向上冷卻水管間距為1 m。長度為150～200 m冷卻水管需設置一個進口、一個出口，并將進出口連接于帶有水閥的進出水干管和支管，通過水泵冷卻水被壓入冷卻水管進口，最后水流從出口流入冷卻水箱。同時每個獨立設置的冷卻循環系統都應當包括一個水箱和一臺離心水泵。

圖1 冷卻水管布設示意圖

2.5 混凝土養護

混凝土濕度和溫度養護與混凝土表面的耐久性和抗裂性息息相關。水化放熱會引起大體積混凝土溫度升高，所以在升溫階段應當采取有效散熱措施，而在降溫階段，則應當采取保溫覆蓋措施避免內外差距過大。同時還應當選擇日間氣溫較高時，進行錨碇混凝土拆模操作，且拆模時間應當大于出現溫度峰值的時間。完成拆模操作后，應當利益用聚乙烯卷材覆蓋保溫，豎向展開材料并在永久暴露面外懸掛，并用兩層草袋或麻袋覆蓋混凝土表層。

2.6 應力監測和溫度監測

為了及時進行溫控措施的改進和調整，需要檢測混凝土應力和溫度。本工程在每層混凝土中心線位置設置溫度傳感器，進而了解斷面最高溫度分布情況。并在可能發生最大拉應力的位置布置非應力計和應力計，錨碇工程應力測點共20個。溫度監測方面，峰值出現前監測時間間隔為2 h，峰值出現后監測間隔為4 h，持續5 d后監測間隔為12 h。埋設24 h內應力監測的時間間隔為4 h，之后間隔8 h，持續10 d后改為3 d。另外，還應當對澆筑溫度、進出口水溫和氣溫進行監測。

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［2］李浩弘，王晉偉.基于MIDAS模型的錨碇大體積混凝土溫度控制研究［J］.中國建材科技，2015，(5):40－42.

［3］曾斌.北盤江特大橋錨碇大體積混凝土溫控技術［J］.科技信息(科學教研)，2012，(22):450－451.

U445

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1008－3383(2017)04－0109－02

2016－10－20

吳平琴(1987－)，男，工程師，研究方向:交通土建和施工管理。