橋梁大體積混凝土施工中的溫控方案與技術

張伯宏

中交第三航務工程局有限公司南京分公司

1 大體積混凝土施工時裂縫產生的主要原因

在澆筑時，水泥會產生水化熱，而且混凝土結構內部具有較強的封閉性，所以內部的熱量不能及時的散發出去，導致混凝土內部的溫度上升迅速，最終導致混凝土出現較為明顯的膨脹或者收縮現象。在初期澆筑的時候，因為結構強度和散熱水平有限，所以不能有效的約束混凝土內部的溫度，隨著施工的繼續，混凝土的強度也會增加，內部結構的約束也越來越大，導致混凝土的拉伸應力變大，一旦超過極限抗拉強度就會因溫度變化產生裂縫。除此之外，外界溫度的變化也會使混凝土的冷卻速度發生變化，影響混凝土的強度。

2 對溫控方案進行設計

2.1 原材料的準備過程

（1）水泥。在大體積混凝土施工中使用的水泥一般為礦渣硅酸鹽水泥，因為其可以使水化熱得到有效的緩解，與此同時，在混凝土凝結的過程中，使用礦渣硅酸鹽水泥還可以使水化熱現象得到有效控制；（2）骨料。大體積混凝土施工時針片狀含量應控制在10%以內，對應含泥量也應該控制在1%的范圍內；中砂材料也應該選擇質量較高的材料，且應該將細度模量控制在2.3～3.0之內，其對應的含泥量也應該小于2%；（3）外加劑。外加劑應該選擇性能較高的減水劑，在拌合混凝土的時候應該使用合理的配比，從而使混凝土初凝的時間得到延長，也可以使水泥水化熱的時間得到延長；（4）配合比。本項目的施工時間為夏季，所以在施工之前應該進行試配，找到最合適的配合比。

由于種種原因的影響，會使原材料在稱量的過程中出現不同程度的誤差，因此為了使混凝土的質量得到控制，拌合樓應該控制各材料的誤差。

2.2 對混凝土進行拌制

在混凝土拌制之前，施工人員應該嚴格按照配合比對原材料進行稱取，并將稱量誤差控制在合理的范圍之內，施工時應該選擇質量達標的材料進行施工，同時還應該嚴格控制拌合時間。主要做法如下：

（1）拌和的施工工藝?；炷恋陌韬鲜┕すに囍饕妶D1。

圖1 混凝土拌合工藝

（2）混凝土拌合的時候需要注意的事項。在拌合之前應該進行熱工計算，隨后經過試拌對骨料以及水的極限溫度值進行測定，在實際的拌合過程中，應該使用冷卻水控制溫度，同時還應該控制水泥的溫度，水泥溫度低于40℃的時候才能投入到攪拌機中，使拌和質量得到控制。

2.3 對混凝土澆筑技術進行控制

為了使混凝土的運輸效率得到提高，施工人員應該使用地泵進行運輸，同時配合滑槽結構提升運輸效率。

混凝土在入模之前，試驗人員應該檢測坍落度、溫度等相應的指標，在對其進行澆筑的時候，應該控制混凝土的自由傾落度不超過2m，一旦大于2m，施工人員就應該使用漏斗以及滑槽輔助運輸。

為了使大體積混凝土開裂現象得到緩解，在進行澆筑之前，施工人員應該使用降溫防裂措施對其進行處理。處理方法主要有設置循環冷卻水系統和搭設遮陽棚。圖2為本工程四、五層主橋拱座冷卻管的設計布置圖。

圖2 主橋四、五層拱座冷卻水管布置圖（單位：mm）

在施工的時候使用的方法為分層連續澆筑法，每層的厚度不應該超過30cm，為了確定每層的澆筑間隔時間，施工人員應該以初凝時間為依據，確保澆筑的質量。澆筑的施工應該使用水平分層法，澆筑完成后施工人員為了提高密實度還應該對其進行振搗處理。在澆筑完成后，施工人員應該保障循環冷卻管完全覆蓋該澆筑層，再進行通水試驗。在施工的時候，施工人員應該對冷卻管進行養護，并實時監控管中的水溫，確保管道的內外溫差小于25℃，確保施工的質量。

3 對大體積混凝土進行溫控的主要技術

3.1 控制混凝土入模時溫度的主要措施

混凝土入模時溫度的影響因素主要有：第一，運輸混凝土過程中產生的升溫現象；第二，混凝土生產時原材料的溫度。所以為了對混凝土入模溫度進行控制，施工人員應該對材料出機的溫度和材料運輸中的升溫速度進行控制，使其符合施工技術標準，主要做法有：（1）為了控制原材料的溫度可以采取原材料提前入場、罐體淋水以及料倉噴霧方式對其進行處理；（2）施工的時候，施工人員應該將頂棚覆蓋在骨料的上料區和存儲區，防止混凝土在高溫下進行施工，為了存儲拌合用水，施工人員還應該在水池上加蓋頂棚，除此之外，為了使混凝土的出機溫度得到控制，施工人員還應該降低拌合物的溫度；（3）控制泵送以及混凝土運輸過程中的升溫速度，在施工的時候，可以使用刷白混凝土罐體和罐車、拖泵遮陽以及泵送澆筑等措施對其進行處理。

3.2 對原材料的溫度進行控制

（1）為了防止陽光直曬應該搭設料棚；（2）為了控制料棚內部溫度的上升速度，應該將噴水系統安裝在料棚頂部，對骨料進行噴霧處理；（3）對棚內的混凝土砂石料數量進行控制，保證其堆存時間大于3天，使熱交換的質量得到保障。

3.3 采取低溫水措施保障施工質量

當施工時段為夏天的時候，施工單位應該避免在中午高溫環境下進行施工，在拌合混凝土的時候應該使用低溫水，為了使拌合物的溫度降低，施工人員還應該在蓄水池上加蓋，防止其被陽光直曬而升溫，進而降低拌合的溫度，保證施工的質量。

3.4 對泵送和運輸混凝土過程中的溫度進行控制

在運輸混凝土的過程中，應該對攪拌車罐體的轉速進行控制，在確定攪拌車的數量時，應該以澆筑的速度為基礎，減少施工的銜接時間。為了防止泵送過程中被陽光直曬，施工人員應該對輸送泵管道進行包裹，包裹的材料應該選擇高吸水性的海綿。

3.5 溫度檢測的控制措施

在監控大體積混凝土的溫度的時候，為了使結果更準確，施工人員應該嚴格布置溫度檢測點，按照從底到中最后表面的順序進行布置。在對平面的溫度測點進行布置的時候，應該保證各個測點之間的距離不大于5米，在對混凝土內部的溫度進行監測的時候，一般選用預留孔洞的方式，并將監測點布置在每個測溫孔中。使用的測量工具一般為半導體液晶顯示溫度計，在對溫度進行測量的時候，施工人員應該時刻關注溫度的變化，當混凝土的溫度開始升高且溫差大于23℃的時候，施工人員應該采用相應的措施，降低混凝土的溫度；如果混凝土的溫度在降低且溫差大于25℃的時候，施工人員應該對其進行保溫處理，減少溫度的變化。對混凝土溫度檢測技術進行控制，可以更準確地了解混凝土溫度的實時變化情況，幫助施工人員作出準確的判斷。

3.6 澆筑混凝土過程中的注意事項

（1）在澆筑的時候，應該將現場溫度控制在28℃以下，夏天的時候為了確保澆筑時的溫度，應該選擇在傍晚或者凌晨進行施工；（2）在施工之前，施工人員應該清理模板，減少內部雜物，還應該對模板進行噴水處理，使施工溫度得以降低；（3）在澆筑的時候，施工人員應該對澆筑層的厚度進行控制，使其散熱效果得到提高，從而減少裂縫的出現。

4 結語

綜上所述，施工人員應該對施工的各個環節都進行溫度控制，并對溫度進行實時的測量，為了使混凝土的溫度得到控制，施工人員還應該采用冷卻水管、裹覆海綿以及搭設遮陽棚等方式對其進行處理，使大體積混凝土的施工質量得到保障。