橋梁施工中承臺大體積混凝土施工溫度監測及控制措施分析

陳紅亮

（中交二航局成都城市建設工程有限公司，四川 成都610000）

0 引言

橋梁承臺大體積混凝土施工過程中，實時監測澆筑混凝土施工期間的溫度變化，也是判斷承臺大體積混凝土結構質量、評估溫度控制實效性的重要依據。實施對混凝土施工溫度的有效監測，還需掌握合理布置溫度測點，完善布設承臺測溫傳感器，獲取真實準確的數據信息，綜合提升承臺大體積混凝土結構質量水平。

1 測溫系統基本要求

1.1 溫控監測流程

溫控監測的作業流程主要包括以下內容：首先，設計并布置測溫傳感器，做好測溫儀器與相關導線的校驗等準備工作，然后在項目施工場地內布置測溫點，將測溫儀器與測溫導線連接起來，精準校核測溫儀器后，即可展開測溫工作。最后，處理獲取的測溫數據，進行分析和反饋，依據具體的數據內容繪制出時間—測溫位置—溫度場位圖，整合和匯總所有測溫資料即可[1]。

1.2 溫控監測系統選擇

混凝土施工測溫方法有多種類型，以熱電偶法、直接測溫法以及光柵法最為常見。其中，最為簡單便捷的當屬直接測溫法，但與其他測溫技術相比，這種測量技術的準確性相對較低。結合橋梁工程大體積承臺混凝土施工特點，綜合以往的實踐經驗，在現場作業條件允許的情況下，可以優先考慮采用熱電偶法，針對混凝土澆筑施工過程的溫度水平進行測溫處理。

2 大體積混凝土溫度和應變監測點布置

2.1 溫度測點布置原則

布置大體積混凝土溫度測點時，應遵循以下基本原則：其一，選擇適宜可行的溫度監測點位，使其與冷卻水管間存在適宜間距，提高溫度監測數據的真實性與準確性。其二，混凝土平面對稱軸的半軸為主要測溫范圍，因而應控制溫度測點的布設不少于3個。其三，按照設計要求，主要溫度監測點選定為橋梁承臺第一幅澆筑混凝土，然后，完善溫度檢測傳感器的布設，接下來，參照混凝土澆筑施工溫度變化、結構對稱性等規律特點，按照第一幅溫度監測數據的形式，進行第二幅混凝土澆筑的溫度控制，一般情況下，將適宜數量的溫控傳感器均勻布設到混凝土內部即可[2]。

2.2 承臺測溫傳感器的布設

根據橋梁承臺施工的設計方案，組織開展溫度測量傳感器裝置的布設工作時，應首先找出基礎長方體兩個對稱軸的半軸，并在上方設置適宜數量的溫度測量點。最后，結合設計要求與實際情況，靈活選擇任一個1/4區域，確定為主要溫度測量區域即可。

2.3 承臺應變傳感器測點布置

為了滿足大體積承臺混凝土施工的溫控要求，施工人員可以將應變傳感器同時設置在多個溫度測量點，以此實現對混凝土澆筑施工期間應力變化情況的實時監測，便于獲取溫度與熱應力的相關數據，并分析二者間的關聯關系，在橋梁承臺的每一層設置應變傳感器。

2.4 測溫傳感器的安裝與保護

其一，選擇適宜類型的熱電偶溫度傳感器裝置，并檢驗其質量性能情況。確定質量達標后，根據設計配置圖，將每一裝置逐一編號，參照結構中傳感器所處的垂直位置，分別進行編號，對于不同層的傳感器，可以清晰標記為不同顏色。其二，固定溫測傳感器的布設點位，然后對線路的運行情況進行測試，確保其處于正常狀態。其三，絕緣處理溫測傳感器與導線間的連接區域。首層密封可以選擇環氧樹脂材料，二次密封則可以選用優質的電工膠帶材料，確保絕緣效果與絕緣質量符合設計要求。若忽視了對絕緣部分的妥善處理，很可能給后續故障點的確定帶來不便。其四，完成導線接線工作后，施工人員需對線路的各個部分進行詳細檢測，確保正確連接線路，在使用期間能夠保持通暢狀態[3]。其五，對引出的導線，應對其予以集中布設處理。在進行線路測試時，需重點防止線路出現開裂現象，為整個線路運行的安全性提供有力保障。其六，實施鋼筋捆扎、混凝土澆筑等施工工作前，施工人員需預先做好熱電偶溫度傳感器的設置工作，并在完成布置后展開聯機測試工作，以此了解并評估整個溫度測量系統在實際使用階段內的運行狀態。

3 主要溫控措施

組織開展橋梁承臺大體積混凝土施工溫控工作，關鍵在于獲取真實準確的應力數據與溫度數據，根據測試測量的數據結果，對混凝土澆筑施工的應力變化與穩定水平加以綜合分析，也為施工決策的合理化制定提供必要參考，立足實際情況采取對應的調整與處理措施。

3.1 混凝土入模溫度控制

其一，澆筑混凝土施工，最好選擇在氣溫水平較低的環境條件下進行，在此過程中，需要科學把控混凝土的入模溫度，一般不得低于5℃。若是大體積承臺混凝土施工處于夏季時節，環境炎熱，則需采取有效措施，將混凝土的入模溫度最大限度降低到適宜范圍內，通常情況下，最高入模溫度為30℃；通過調整拌和用水溫度，降低并控制水溫，也是有效把控混凝土入模溫度水平的一種有效路徑，這種降溫方法簡便易行，無須過多的復雜操作，只需加入適量冰塊，即可達到顯著的冷卻效果。在條件允許的情況下，施工方還可以選用專門的冷卻裝置，用以對拌和水予以降溫處理。其二，若是大體積承臺處于環境溫度過低的冬季施工，在保證混凝土拌和及入模溫度的同時，現場應搭設封閉的暖棚，設置升溫設施，如暖風機等設備進行持續供暖，保證施工環境溫度滿足要求。其三，選用優質水泥材料，施工方可以與水泥供應商事先溝通，控制水泥材料的運輸與入場溫度，整體不超過60℃即可。其四，控制粗細骨料的溫度，當骨料存放于拌和站料倉中時，冬季時段施工時可以采取骨料升溫措施，這樣可以將骨料溫度控制在合理范圍內。其五，澆筑混凝土施工期間，太陽輻射、混凝土運輸溫度、環境溫度等多方面因素都會對混凝土的實際入模溫度產生直接影響，因而若遇到炎熱天氣，最好選擇在夜晚時段展開澆筑施工，避免太陽輻射；冬季時段應盡量選擇氣溫較高的情況下組織生產。

3.2 發揮冷卻水的調節作用

其一，逐一標號每一根冷卻水管，然后將各個管線預埋在每層混凝土中，開關、水表以及流量計等裝置應單獨安裝，便于施工人員及時切換冷卻水，或是調節水流量大小。其二，混凝土澆筑施工期間，若溫度呈現持續上升的趨勢，則應將水直接接入，促使混凝土散熱速度進一步加快，以此達到削減澆筑施工溫度最高值的效果。混凝土冷卻期間，施工人員應結合現場實際情況將冷卻水流量適當關小，或是對水溫進行調節，達到對混凝土冷卻速度的合理化把控，這樣橋梁承臺內部結構的整體性更強，溫度下降的速度更為均勻緩慢。其三，科學控制混凝土內部與冷卻水間的溫度差，避免大體積混凝土內部結構受到冷卻水沖擊的負面影響。

3.3 優化配合比設計

其一，嚴格把關原材料選材，例如對于水泥材料的選擇，應優先考慮選用凝結時間相對較長，且水化熱較低的。將適量緩凝型減水劑摻入到混凝土中，在混凝土硬化時間延緩方面具有重要作用，可以防止其受到水化熱影響而大面積集中。優化配合比設計，可以選擇摻入比例適宜的粒化高爐礦渣粉、粉煤灰等材料，用以替代少量的水泥，控制混凝土澆筑施工期間水化熱的形成。其二，通常情況下，配合比設計應以貼合實際施工情況為基準，一方面混凝土的坍落度、和易性及強度性能水平需與規定要求相符，另一方面則需降低水膠比，優化粗骨料級配，對粗骨料、摻和料的比例加以適當調整，節約水泥，強化橋梁承臺大體積混凝土結構性能。

3.4 表面保溫保濕措施

完成混凝土澆筑施工后，施工人員應秉承內降、外保的基本原則實施溫度控制，并落實表面保濕保溫的相關工作。其一，氣溫高、晝夜溫差大是夏季時節環境溫度的主要特點，因此需以溫度測量數據為基準，準確計算溫度場，以此為基準對混凝土保濕降溫處理的相關措施加以合理化調整，促使混凝土的硬化速度得到有效改善。這樣，即可保持混凝土的內部溫度、表面溫度與內表溫差等在合理范圍內，滿足橋梁承臺大體積混凝土溫控的標準要求。其二，在混凝土養護過程中必須定期檢查混凝土表面工況，時刻關注混凝土表面濕潤狀況，大體積混凝土的保濕養護周期不能少于14d，冬季氣溫較低時，應適當延長拆模時間。

3.5 異常情況及其預案

做好準備并加強預防，是橋梁承臺大體積混凝土溫控的工作要點。在實施混凝土澆筑、保濕養護工作期間，若出現異常情況，則應第一時間采取針對性的處理措施，最大限度內防控外部不利因素帶來的負面影響。其一，施工中，若發生氣溫突降、暴雨暴風等異常狀況，施工人員需將防雨布及時鋪設到大體積混凝土結構的頂面與側面上。其二，若冷卻水系統在實際使用過程中出現運行異常，則需對系統的各個要點環節進行檢查，如管路是否已用定位鋼筋固定好、系統是否出現中途斷水問題等，做好控溫管理。

4 結語

對橋梁施工中承臺混凝土澆筑作業進行溫度監測，關鍵在于與混凝土結構特點相結合，明確應力與溫度變化引發裂縫的原因與機理，借助于溫控系統，實現對混凝土澆筑施工溫度水平的有效把控，綜合提升橋梁承臺混凝土施工質量。