橋梁工程大體積砼澆筑過(guò)程溫控對(duì)策探究

李丹

摘 要：針對(duì)橋梁工程大體積砼澆筑過(guò)程溫度較高的問(wèn)題，本文針對(duì)大體積砼澆筑過(guò)程溫控對(duì)策進(jìn)行了深入的探究和分析，提出一系列的溫度控制方式，如對(duì)溫水蓄水池進(jìn)行布置;在溫度有所上升時(shí)，將內(nèi)部的熱量擴(kuò)散加強(qiáng);覆蓋好潮濕薄膜、濕草簾等，進(jìn)而對(duì)混凝土的保溫時(shí)間給予滿足，緩慢實(shí)施降溫工作。通過(guò)有效的措施，可有效把控好溫度，也可為其他工程人員提供相應(yīng)的參考。

關(guān)鍵詞：橋梁工程;大體積砼澆筑;溫控

1 工程概述

某拱座的結(jié)構(gòu)為整體式鋼筋混凝土體系，結(jié)構(gòu)的寬度為33 m、高度為20.368 m、長(zhǎng)度為29.8 m，拱座底部的結(jié)構(gòu)為梯形。因?yàn)楣皹蚬白休^大的混凝土體積，為了強(qiáng)化澆筑的最終質(zhì)量，澆筑采用分層法。

2 理論計(jì)算

2.1 水化熱計(jì)算參數(shù)

其一，該工程的砼配合比，如表1所示。對(duì)于C40 水泥換算重量，最終為338 kg;其二，C40 砼重量百分比，根據(jù)加權(quán)平均，可對(duì)砼導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行計(jì)算;其三，利用余弦表達(dá)式，對(duì)環(huán)境氣溫模擬，其溫度平均值為27℃;其四，材料以及環(huán)境都會(huì)對(duì)澆筑溫度產(chǎn)生影響，對(duì)影響因素充分考量之后，將砼澆筑的問(wèn)題設(shè)施為25.5℃。

2.2 計(jì)算水化熱

該項(xiàng)工程當(dāng)中，砼水泥用量最大的區(qū)域?yàn)楣白?層，300 kg并應(yīng)用160 kg的粉煤灰。其中，最高理論溫度為41.5℃。拱座第7塊厚度，使其轉(zhuǎn)換成散熱系統(tǒng)之后，最高理論溫度為64.5℃。

2.3 計(jì)算有限元

拱座的第七層砼有限元模型，如圖1所示。最高溫度場(chǎng)云圖，如圖2所示。

在對(duì)圖1、圖2分析之后可知，澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)溫度，為25.5℃。對(duì)于第七層的澆筑，峰值為63.5℃，與混凝土入模的溫度相比較，高出37℃。完成混凝土澆筑之后，結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度和外部溫度，產(chǎn)生的極值有23℃。并且完成澆筑之后，在水化反應(yīng)當(dāng)中，有很多的水化熱釋放出來(lái)。混凝土表面存在的局部應(yīng)力，在超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度之后，便會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題，所以要對(duì)澆筑的溫度積極把控，進(jìn)而對(duì)混凝土的內(nèi)部溫度和外部溫度差有效控制，將各項(xiàng)保溫和保濕工作落實(shí)其中，且時(shí)間不能小于14天。

3 施工現(xiàn)場(chǎng)溫度控制措施分析

造成大體積混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的因素非常多，且大體積混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生開(kāi)裂問(wèn)題是因?yàn)楹芏嘣蚬餐瑢?dǎo)致的。混凝土結(jié)構(gòu)的每一項(xiàng)施工內(nèi)容以及環(huán)節(jié)，對(duì)早期開(kāi)裂的預(yù)防、控制裂縫的進(jìn)一步發(fā)展，提升結(jié)構(gòu)耐久性等都有關(guān)鍵性作用，所以要做好原材料、配合比、攪拌、運(yùn)輸、澆筑以及振搗等一系列工作內(nèi)容。

3.1 布置溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)

拱橋拱座大體積混凝土澆筑，第七層內(nèi)部，對(duì)溫度測(cè)試元件的布設(shè)，一共有9個(gè)。此外，還設(shè)置了4個(gè)溫度傳感器，進(jìn)而對(duì)溫度、進(jìn)出水溫度以及澆筑混凝土的溫度進(jìn)行觀測(cè)。

3.2 溫度控制方式分析

（1）測(cè)定澆筑的冷卻水流量，其結(jié)果要根據(jù)溫度測(cè)定才能明確。上升溫度之后，控制的水流量，一般會(huì)在0.6 ms的四周;溫度有所下降之后，控制流速可以利用閥門(mén)完成，進(jìn)而對(duì)水流流速折半給予保障。針對(duì)溫度的減少，可對(duì)溫速率充分保障。此外，在相應(yīng)的位置，可以對(duì)溫水蓄水池進(jìn)行布置，這樣混凝土中的溫水可以得到引導(dǎo)，流至蓄水池中，通過(guò)合適的喝水添加，在返回到混凝土中的冷卻管中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)循環(huán)應(yīng)用的目標(biāo)。

（2）在大體積混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中，因?yàn)樗嗨療岙a(chǎn)生的影響，會(huì)持續(xù)提升混凝土的溫度。所以，在溫度有所上升時(shí)，需要將內(nèi)部的熱量擴(kuò)散加強(qiáng)。其中，可以應(yīng)用的方式包括：通水流量的加大、通水溫度的降低等。針對(duì)降低的溫度，還要對(duì)表面覆蓋的形式進(jìn)行應(yīng)用，進(jìn)而使溫度降低的速率有所下降。

（3）初步凝固的混凝土，要做好相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)，如覆蓋好潮濕薄膜、濕草簾等，進(jìn)而對(duì)混凝土的保溫時(shí)間給予滿足，緩慢實(shí)施降溫工作，一直到溫度值與規(guī)定的要求和標(biāo)準(zhǔn)相符合，可對(duì)表面出現(xiàn)的裂縫問(wèn)題進(jìn)行控制，防止其進(jìn)一步擴(kuò)散。

（4）澆筑混凝土?xí)r，需要重點(diǎn)把控的問(wèn)題便是溫度上升較快的問(wèn)題。在該項(xiàng)工程中，澆筑混凝土的時(shí)間為0：00-4：30。現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)于溫度的觀測(cè)，溫度值顯示平均值有3℃左右的上升，以致于因?yàn)檫^(guò)快的溫度提升，增加了冷卻水的通水量。上午八點(diǎn)，要將溫度控制在一定的范圍當(dāng)中，使上升速率把控在1℃附近。其中，溫度測(cè)量，如表2所示。

（5）完成砼的澆筑，相應(yīng)的保溫措施一定要完善，進(jìn)而預(yù)防砼溫度有過(guò)快的下降情況。其中，每天上午9點(diǎn)的降溫速率，需要把控在1.5℃/d。如果有過(guò)快的降溫速率，不但要對(duì)透水模板布以及循環(huán)水進(jìn)行保溫，還需要從砼中流出的溫水，對(duì)砼表面進(jìn)行覆蓋。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，根據(jù)實(shí)際工程情況，對(duì)大體積混凝土澆筑實(shí)踐進(jìn)行了相應(yīng)的探究，通過(guò)有限元分析法，對(duì)水化熱的變過(guò)過(guò)程進(jìn)行模擬，可對(duì)溫度峰值進(jìn)行預(yù)測(cè)，進(jìn)而編制有針對(duì)性的控制溫度方案。