主橋承臺大體積混凝土施工降溫方案探析

杜建

摘要：近些年我國國民經濟發展迅速，經濟的發展帶動了社會各個方面的發展，城市化建設使高層建筑越來越多，交通運輸業的發展使得社會對公路和橋梁的質量和稱重要求越來越高，給交通建設帶來了壓力和挑戰，尤其是橋梁建設方面，它的難度要大于公路建設，其中，主橋承臺建設在橋梁建設中占有重要的部分，它的建設離不開大體積混凝土的支持，混凝土的構成主要有水、水泥、骨料等，在調配好放置到工程需要的位置后，需要一定的時間固化才能成型使用，在固化的過程中，會產生較大的溫差，如果處理不慎，會容易出現裂縫，不僅不美觀且影響工程的整體質量，容易形成安全隱患，所以一定要采取有效措施，妥善處理這種情況。因此，本文以某項工程為例，對工程進行了深入的分析，并提出了一系列的主橋承臺大體積混凝土施工降溫措施，希望能為我國橋梁建設貢獻一部分力量。

關鍵詞：主橋承臺；大體積混凝土；水化熱；降溫；措施

1、工程概況

1.1工程簡介

本文選擇的工程為龍葵路鐵路跨線橋工程的一部分，主橋與其它鐵路干線有交叉，交角大約為80度，經過測量得知交叉里程大約為DK925+043，橋梁全長大概1000米。選擇1聯（65+110+65）米預應力混凝土連續梁，主橋大致長度為240米，橋面寬30.5m；主橋箱梁采用掛籃懸臂灌注法分幅施工，0#塊采用型鋼支架現澆法，邊跨采用滿堂紅支架現澆法施工。對于連續梁梁體的建設，將要選用雙幅單箱雙室、變高度、直腹板箱形的梁體截面設計。單幅橋箱的尺寸大致是，頂寬15米，底寬9米，懸臂長3米，在兩幅橋之間需要建設設寬濕接縫，接縫大概半米即可。主橋下部結構為主橋中墩采用群樁基礎，雙層承臺，分離式實體橋墩，主橋邊墩采用柱式橋墩、鋼筋混凝土蓋梁。

1.2施工難點

主橋連續梁5#、6#、7#、8#承臺大體積混凝土施工是此次施工降溫防護措施的主體。其中5#、8#邊墩承臺尺寸：長21.2m、寬6.6m、高3.0m，單個承臺混凝土用量約為420m?。6#、7#主墩承臺尺寸為31.4（長）*10.5（長）*4（高），需要的混凝土約為1318.8m?。選擇等級為強度為C30強度的混凝土作為承臺建設的材料。由于5#、6#、7#、8#橋墩的承臺體積較大，所以待混凝土在工人進行澆筑之后，在凝固、晾干的過程中會出現內外部的溫差，且溫差較大，這需要由內而外的均衡降溫，避免出現裂縫，這需要將散熱管預埋在承臺內部，利用水的循環來降低混凝土內部產生的高溫，外部進行人工灑水散熱的方式。

2、承臺大體積混凝土降溫施工

2.1施工方法

承臺散熱管采用直徑40mm，壁厚2.5mm的鋼管，端頭套絲，兩鋼管之間采用內徑45mm套管進行連接，轉彎處采用彎管接頭連接，連接好后，為了防止后期出現漏水現象，需要在接頭處纏上冷膠帶。選擇使用Φ20鋼筋對承臺散熱管進行加固，與承臺的鋼筋之間進行焊接，后續需要用到盤圓鋼筋，將盤圓鋼筋按照加固的需要做成U型卡形式，然后套在散熱管上，再與承臺的散熱管鋼筋進行連接。需要注意的是，承臺內的鋼筋要與后來加入的散熱管固定用的鋼筋進行充分的連接，通過焊接的方式使其能夠成為一個整體，以免后期由于施工以及其它原因等導致搭建的散熱管架構變形，失去其應發揮的作用。

散熱管進水口與出水口各設置一道閥門，控制進水流量和方向。每層散熱管網獨立入水，在進出口側設置儲、蓄水池。在承臺混凝土內部預留測溫孔，每2小時測量一次，利用測溫孔測量承臺內部溫度與出口水溫測量，控制混凝土內部溫度與外界溫度之差小于25℃，保證承臺施工質量，避免裂縫出現。

2.2散熱管布置形式

散熱管需要按照規律進行布局，通常采用矩陣的形式，每根管道之間間隔1米即可，水平距離大概在90厘米左右，邊墩5#、8#承臺需要順著豎向安放3層，水平方向上需要安放7排；主墩6#、7#承臺，在豎向上需要安放4層，水平方向上安放13排。另外還需要在承臺內部預留測溫孔的位置，深度需不低于1.5米。

每層散熱水管網獨立注水，為了能更好地控制混凝土內部溫度，主墩6#、7#承臺共設四個進水口及四個出水口；邊墩承臺5#、8#共三個進水口及三個出水口，并在進出水口處預留接口及開閉閥門，在整個水管網建設布置完畢后，要進行通水測試，以保證整個水管網能正常工作，沒有漏水。散熱管、測溫孔布置如圖所示。

2.3散熱管通水方式

散熱管通水必須選派專人負責測溫與通水?；炷翝仓戤叡砻娉跄蠹撮_始通冷卻水，進出水口每4小時交換一次，使承臺大體積混凝土內部溫度均勻，直至散熱管出水口的水降至常溫后方可停止通水。

3、承臺混凝土澆筑注意事項

1.影響混凝土凝干的因素是多樣的，除了主要的水泥水化作用外，還有外界氣溫以及混凝土含有的水分的蒸發等等，所以需要采用相應措施進行干預。

1.1在施工中科學調整混凝土配比，比如加入適量粉煤灰減少水泥的占比。

1.2不影響混凝土質量的前提下適當使用減水劑。

1.3在粗細骨料選擇上，選擇級配相對優質的，提升混凝土的的整體質量。

1.4混凝土澆筑要實行分層原則，每層厚度不可超過300mm，等一層初凝后再進行下一層澆筑工作。

2.要注意保持輸送混凝土的連貫性，間隔最長不能超過1小時。

3.要安排專職人員在施工過程中進行檢查監督，一旦發現散熱管或者鋼筋等位置偏移要及時進行矯正，并做好測溫工作。

4.要提前查看天氣預報，注意雨天的防護工作。如果遇到突發情況下大雨，應立即停止澆筑混凝土，對已經澆筑的混凝土進行覆蓋；待雨變小方可繼續澆筑，并在澆筑混凝土前，將積水清除干凈，以保證的整體性及強度。

5.承臺養護期限達到要求后，立即水泥砂漿注滿散熱管，防止水管內生銹腐蝕混凝土。

4、承臺混凝土保溫養護

4.1作用和目的

任何工程建設，都離不開養護，大體積混凝土施工建設也不例外，而且主要需要進行的是保溫、保濕養護，避免因為外部水分缺失以及內外溫差較大，使混凝土出現大面積裂縫的情況，有效的保溫保濕措施，可以降低混凝土的凝干速度，減小內外部的溫差，保證工程的質量。

4.1保溫養護的材料和方法

混凝土澆筑完成之后，需要謹慎護理，可以使用土工布蓋在上面，以達到隔熱、保濕的作用?；炷脸跄?，定時在保溫、保濕材料上噴水，確保混凝土表面水分充足。

混凝土養護時間不少于7天，一般情況下水泥水化熱最高溫度發生在澆筑后的3天―7天，因此在這期間的調整溫差工作非常重要，通過混凝土內部的散熱管以及外部的覆蓋物等雙效控制，使內外溫差不大于25℃，減少混凝土出現裂縫的概率，提升施工質量。

5、質量要求及保障措施

5.1質量要求

由于主橋承臺處澆筑的混凝土體積較大，那么在施工過程中很容易出現水化熱現象，使混凝土內外產生較大的溫差，從而容易出現裂縫，這就需要對溫差進行控制，在混凝土中埋設散熱管，通過水流速度控制混凝土內外溫差小于25℃，一般混凝土養護及散熱管降溫按7天考慮，降溫速率取2～3℃/d，施工時取低限值。

5.2保障措施

1.澆筑混凝土時避免陽光直曬，一般選擇在溫度較低時施工，對粗骨料進行噴水和覆蓋，降低混凝土溫度。

2.監測出水口與入水口的溫度差，當產生的溫差較小時，需要減小水的流動速度，當產生的溫差比較大時，需要提高水的流動速度，通過散熱管排水帶走混凝土體內熱量。

3.澆筑混凝土后，需要立即使用土工布將其覆蓋在混凝土上，并撒上適量的水，用于對混凝土的保濕和保溫，使混凝土能夠在逐漸的降溫過程中慢慢變干，防止因為內外的巨大溫差產生裂縫現象。

4.澆筑混凝土后，要加強對混凝土內外溫度的監測工作，前期需要在1-2小時內進行一次，并根據溫差及時調整措施，以免影響之后的工程進行，后期的話可以增加時間間隔，3-5小時之內監測一次即可。

參考文獻

[1]《降溫法在承臺大體積混凝土施工中的應用》代春艷 - 《中國建筑金屬結構》- 2013

[2]《混凝土裂縫的成因及預防措施分析》麥興文 - 《科學時代》- 2013

（作者單位：中鐵二十三局集團有限公司）