橋梁承臺大體積混凝土施工溫度控制措施探討

王連營

摘 要：近年來，我國橋梁事業(yè)得以快速地發(fā)展，橋梁施工技術(shù)大幅度地提升，在橋梁施工中，大體積承臺混凝土施工具有極為重要的作用。由于大體積混凝土施工過程中具有較大的難度，控制不好，極易導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫，所以為了有效地避免大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生，則需要控制好施工的溫度。文中對工程概況進(jìn)行了介紹，并進(jìn)一步對承臺混凝土溫度控制措施進(jìn)行了具體地闡述。

關(guān)鍵詞：橋梁；承臺；大體積混凝土；裂縫；溫度控制

前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路橋梁成為最重要的經(jīng)濟(jì)載體，其施工技術(shù)得到了較快的發(fā)展，特別是在近幾年橋梁建設(shè)中，承臺混凝土在橋梁結(jié)構(gòu)中得以廣泛的應(yīng)用。由于混凝土體積較大，這就容易導(dǎo)致水泥在水化過程中受到來自于內(nèi)部和外部強(qiáng)大溫度應(yīng)力作用而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。一旦橋梁承臺大體積混凝土產(chǎn)生裂縫，則會影響到混凝土結(jié)構(gòu)的承載力、防水性能和耐久性，給整體施工帶來很多困難，施工質(zhì)量也很難得到有效地保障。所以在橋梁承臺大體積混凝土施工過程中，需要控制好混凝土裂縫溫度，盡量避免裂縫的產(chǎn)生，確保橋梁的整體質(zhì)量。

1 工程概況

文中結(jié)合某大橋?qū)嶋H施工為例，其橋墩承臺屬于大體積混凝土施工，而且承臺數(shù)量達(dá)到8個(gè)，要求強(qiáng)度為C30，在施工中大體積混凝土方量大約有300m3。由于混凝土體積較大，所以需要在施工過程中降低其水泥水化熱過程中的溫度，這就需要對水化熱過程中大體積混凝土內(nèi)表的溫差進(jìn)行有效地控制，而且還可以通過在承臺內(nèi)進(jìn)行冷卻管的設(shè)置，從而確保大體積混凝土溫度的降低。

2 承臺混凝土溫度控制措施

在進(jìn)行承臺混凝土施工過程中，由于混凝土體積較大，這樣就會導(dǎo)致水泥水化過程中產(chǎn)生的熱量也較大，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度則會處于不斷上升的狀態(tài)下，由于溫度上升較快，大量的熱量則會在承臺混凝土內(nèi)部發(fā)生集聚，無法散發(fā)出去，從而導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力。而隨著混凝土溫度的降低，再加之基礎(chǔ)的約束作用，則在混凝土內(nèi)部則會產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，這部分拉應(yīng)力一旦超出混凝土所能承受的抗裂能力，則會導(dǎo)致溫度裂縫的產(chǎn)生。通常情況下，在對大體積混凝土進(jìn)行溫度控制時(shí)，需要確保其中心溫度與表面溫度、表面溫度與外部環(huán)境溫度的差值不能大于20℃。所以在承臺混凝土溫度控制過程中，可以采用切實(shí)可行的溫控措施，確保混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量能夠得到很好地控制。

2.1 嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量，優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)

混凝土施工質(zhì)量的控制與原材料質(zhì)量具有十分密切的關(guān)系，這就需要對原材料進(jìn)行精心挑選，確保原材料的質(zhì)量。為了有效地降低混凝土凝結(jié)過程中水化熱，則需要選擇水化熱較低的礦碴硅酸鹽水泥，而且要對水泥的用量進(jìn)行控制。混凝土中所填加怕骨料，需要確保其級配及混凝土強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，可以選擇Ⅱ級粉煤灰向混凝土中進(jìn)行摻配，可以利用粉煤灰來代替部分水泥的用量，確保混凝土的坍落度得到有效地控制，使其能夠更好地滿足運(yùn)輸、入倉及汽車吊裝的要求。在進(jìn)行橋梁承臺施工時(shí)，為了確保混凝土能夠達(dá)到要求的強(qiáng)度，則需要增加高性能的減水劑。而且由工地試驗(yàn)室進(jìn)行配合比試驗(yàn)，從而將拌合物在不同溫度條件下的初凝和終凝時(shí)間進(jìn)行確定，確保砂石具有良好的級配和優(yōu)質(zhì)性。

2.2 冷卻管安裝

（1）冷卻管采用壁厚1.5mm，直徑準(zhǔn)30mm薄壁鋼管，其接口采用90°彎管接口，在安裝時(shí)用防水膠帶纏繞，防止漏水。

（2）冷卻水管從混凝土一側(cè)和另一側(cè)進(jìn)行布置，使進(jìn)水管與出水管形成對稱布置。

（3）承臺厚為3.0m，布管時(shí)沿承臺豎向布置水管一層，水管網(wǎng)沿豎向設(shè)置在承臺中央，水管間距為1.4m，最外層水管距離混凝土最近1.5m，距進(jìn)、出口引出承臺混凝土面0.5m以上。

（4）由于承臺鋼筋密集，在布管時(shí)，水管要與承臺主筋錯(cuò)開，當(dāng)局部管段錯(cuò)開有困難時(shí)，適當(dāng)移動水管的位置。

（5）冷卻水管設(shè)置架立鋼筋進(jìn)行綁扎固定，防止混凝土澆筑過程中，水管變形或接頭脫落而發(fā)生堵水或漏水。

（6）冷卻水管安裝完成后，先進(jìn)行通水試驗(yàn)，以確保水管暢通且不漏水時(shí)，方可進(jìn)行混凝土澆筑。

2.3 承臺混凝土澆筑后溫度觀測

在承臺混凝土澆筑完成后的14d內(nèi)，派專人進(jìn)行測溫，主要測量冷卻水管出水口水的溫度，1～3d每2h測一次，4～7d每4h測一次，8～14d每8h測一次，同時(shí)測好大氣溫度，并做好記錄。根據(jù)溫度測量情況進(jìn)行水流速度及流量的調(diào)節(jié)，保證了混凝土施工質(zhì)量。

2.4 冷卻水管壓漿

在進(jìn)行承臺混凝土養(yǎng)護(hù)過程中，當(dāng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間在十四小時(shí)以后，則可以不再對其進(jìn)行通水冷卻，需要對預(yù)埋在承臺里的冷卻管及時(shí)進(jìn)行壓漿處理。在對冷卻水管進(jìn)行壓漿時(shí)，其壓漿工藝與預(yù)應(yīng)力壓漿工藝基本相同，可以利用連續(xù)式的壓漿泵，而且同一管道壓漿工藝盡量一次性完成，在對冷卻水管進(jìn)行壓漿前，則需要對管內(nèi)存在的雜物和積水進(jìn)行清除，而且還要在進(jìn)出口進(jìn)行壓漿閥的設(shè)置。出品閥關(guān)閉時(shí)間以出漿口出漿濃度達(dá)到一致時(shí)再對其進(jìn)行關(guān)閉，確保能夠保持一定的壓力。

2.5 合理確定混凝土澆筑層厚度

為加快混凝土散熱速度，在靠近便道的一側(cè)，采用搭設(shè)溜槽進(jìn)行入模澆筑，在另一側(cè)采用汽車吊吊運(yùn)混凝土進(jìn)行入模澆筑，按照承臺混凝土分層澆筑厚度30cm左右進(jìn)行控制，根據(jù)混凝土攪拌站與承臺作業(yè)面的距離，配備混凝土運(yùn)輸罐車，以保證上層的澆筑必須在下層的已澆筑混凝土初凝之前進(jìn)行。

2.6 加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)

在對承臺大體積混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)過程中，則需要由專人進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，而且要采用連續(xù)流出的冷卻水來配合人工澆水，在混凝土表面終凝后再利用土工布將其覆蓋，確保土工布表面的濕潤程度，做好各個(gè)環(huán)節(jié)的養(yǎng)生工作，避免混凝土表面出現(xiàn)干縮裂縫。

2.7 溫度測量

（1）通水冷卻：當(dāng)混凝土澆筑高度超過冷卻管并振搗密實(shí)后，即可進(jìn)行通水，控制冷卻水流量，使進(jìn)、出口水的溫差不大于6℃，在混凝土澆筑過程中，用軟管將冷卻水管流出的水接至臨時(shí)水桶，當(dāng)混凝土澆筑完成后，冷卻水可用于養(yǎng)護(hù)用水。

（2）測溫監(jiān)控及養(yǎng)護(hù)：自承臺混凝土澆筑完成并覆蓋養(yǎng)護(hù)開始測溫，直至混凝土內(nèi)部溫度與大氣環(huán)境平均溫度之差小于20℃以下時(shí)止；1～3d每2h測一次，4～7d每4h測一次，8～14d每8h測一次，同時(shí)測好大氣溫度，并做好記錄；當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度和表面溫度差過大時(shí)，要及時(shí)調(diào)節(jié)通水流量和水的溫度，降低承臺內(nèi)部溫度，并且通過改變承臺表層養(yǎng)生手段調(diào)控混凝土表面溫度。

（3）混凝土內(nèi)部的溫度控制，需要每天對其進(jìn)行觀測，做好冷卻水的熱交換，從而對內(nèi)部溫度進(jìn)行有效地控制，將其有效地控制在55℃以下，同時(shí)混凝土表面溫度和環(huán)境溫度也需要控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，確保內(nèi)外溫度處于標(biāo)準(zhǔn)的范圍之內(nèi)，從而使大體積混凝土的施工質(zhì)量得到有效地控制。

3 結(jié)束語

在大體積混凝土施工過程中，導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生的原因較多，所以需要在混凝土施工過程中控制好原材料和混凝土的配合比，做好各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)控和后期的養(yǎng)護(hù)工作，實(shí)現(xiàn)對溫度的有效控制，避免混凝土裂縫的發(fā)生。

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