大體積混凝土承臺施工溫度控制措施

鄧國慶 宋兵兵

（中交二航局第四工程有限公司，安徽省 蕪湖市 241007）

大體積混凝土承臺施工溫度控制措施

鄧國慶 宋兵兵

（中交二航局第四工程有限公司，安徽省 蕪湖市 241007）

通過對陸水河特大橋主墩承臺大體積混凝土施工的介紹，著重闡述和總結了大體積混凝土結構施工技術要點，就如何保證混凝土質量和控制溫度裂縫，提出了具體的施工措施。陸水河特大橋主墩承臺于2014年10月13日澆筑完畢，混凝土強度及外觀質量均達到了施工技術規范及圖紙設計要求，尤其在溫度裂縫控制方面達到了預期的良好效果，得到了業主、總承包及監理單位的一致認可。

大體積混凝土 施工 水化熱 溫度裂縫

1 引言

隨著我國經濟的發展，工程建設規模的不斷擴大，大體積混凝土在結構中的運用越來越廣泛，施工中的大體積混凝土溫度裂縫問題日益突出，并成為具有相當普遍性的問題。大體積混凝土由于水泥水化過程中產生大量的水化熱，澆筑完成的混凝土從初凝開始，內部溫度急劇上升（至峰值）致使混凝土體積膨脹，此時混凝土彈性模量很小，升溫引起受基礎約束的膨脹變形產生的壓應力很小。但在溫度峰值下降，混凝土開始收縮變形，此時混凝土彈性模量比較大，溫度降低引起受基礎約束的變形會產生相當大的拉應力，當拉應力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土被拉裂產生裂縫，裂縫將對混凝土結構產生一定程度的危害；在混凝土內部溫度較高時，外部環境溫度較低或氣溫驟降期間，內外溫差過大也會在混凝土表面產生較大的拉應力而使承臺出現表面裂縫。因此，為避免承臺施工過程中出現有害裂縫，必須采取必要措施降低水化熱。為保證混凝土施工質量，避免產生溫度裂縫，確保大橋的使用壽命和運行安全，針對承臺大體積混凝土制定確保承臺施工的溫控實施措施。

2 工程概況

武深高速嘉通段陸水河特大橋位于赤壁市附近，橋長1728m。橋跨布置為3 ×（4×30）+5×30+（2×40+45）+（88+160+88）+5×（5×30）m，全橋共11聯，主跨為88+160+88m變截面預應力連續箱梁。

主橋為整體式承臺基礎，承臺尺寸為14.7×14.7×4m，共4個，每個承臺配9根直徑為2.2m的鉆孔灌注樁，樁基均按摩擦樁設計。承臺砼采用C30混凝土，一次性澆筑成型，單個承臺的混凝土方量為864.4m3。

主橋主墩立面布置圖

主橋主墩平面布置圖

3 溫度控制標準

承臺混凝土不產生有害溫度裂縫的溫控標準，內容如下：

（1）混凝土各層澆筑溫度，控制在不高于28oC以內。

（2）混凝土內部最高溫度不大于75oC。

（3）混凝土內表溫差不超過20oC。

（4）控制混凝土在澆筑溫度的基礎上，C30混凝土最大水化熱溫升不超過35oC。

（5）混凝土最大降溫速率不應大于2oC /d。

4 溫度控制措施

4.1 常規控制措施

為確保大體積混凝土施工質量，提高混凝土的均勻性和抗裂能力，需加強混凝土施工每一個環節的控制，要求施工現場配合溫控人員從混凝土的拌和、泵送、澆筑、振搗到養護、保溫整個過程實行有效監控。混凝土施工必須嚴格按照《公路橋涵施工技術規范》（JTJ/T F50-2011）進行，并應特別注意以下方面：

（1）混凝土拌制配料前，各種衡器應進行專業計量標定，稱料誤差應符合規范要求；及時檢測粗、細集料的含水率，隨時調整材料用量及水用量，確保配合比嚴格，混凝土均勻。

（2）要求混凝土卸料高度低，堆積高度低，有多個溜槽下料，杜絕混凝土離析。

（3）混凝土按規定厚度、順序和方向分層布料，振搗密實，不宜漏振或過振，分層布料厚度不宜超過0.3m。

（4）澆筑完畢后，在頂面混凝土初凝前，必須進行二次抹面以減少沉縮裂縫的發生。

4.2 混凝土配合比優化設計

承臺屬于大體積混凝土，合理選擇混凝土原材料，選擇級配良好的砂、石料、性能優良的緩凝高效減水劑，控制水灰比，降低水泥用量，是控制混凝土內部水化熱溫升的重要環節。因此，必須進行混凝土配合比優化設計。

混凝土配合比設計應遵循以下原則：

（1）承臺混凝土強度等級C30。

（2）為保證混凝土的均勻密實性，承臺混凝土坍落度控制在16～20cm，初凝時間為20h。

（3）通過水泥、粉煤灰的摻入，充分發揮級配效應和復合效應，降低水化熱。根據以上原則，經過多組混凝土試配，施工擬采用的配合比如下：

C30混凝土施工配合比

水泥 粉煤灰 水 砂 碎石 外加劑P.O 42.5 Ⅱ級灰 陸水河 中砂 4.75～31.5mm 武港院LN-SP 312 78 156 740 1064 3.9

5 承臺混凝土溫控施工

5.1 嚴格控制澆筑溫度不超過限值。混凝土出攪拌機后，經運輸、平倉、振搗過程后，距離表面5-10cm處的溫度為混凝土澆筑溫度。

（1）水泥使用前應充分冷卻，確保施工時水泥溫度≤50oC。

（2）搭設遮陽棚，堆高骨料、底層取料、用水噴淋骨料，從而降低骨料溫度。

（3）避免模板和新澆筑混凝土受陽光直射，入模前的模板與鋼筋溫度以及附近的局部氣溫不得超過規范要求。為此，應合理安排工期，盡量采用夜間澆筑。

（4）當氣溫高于入倉溫度時，應加快運輸和入倉速度，減少混凝土在泵送和澆筑過程中的溫度回升，混凝土輸送管外用草袋遮陽，并經常灑水。

（5）混凝土升溫階段，為降低最高溫升，應對模板及混凝土表面進行冷卻。

5.2 冷卻水管的使用與控制

（1）冷卻水管使用前應進行壓水試驗，防止管道漏水、阻水。

（2）混凝土澆筑到各層冷卻水管標高后開始通水，各層混凝土溫度峰值過后立即停止通水，通水流量符合設計及規范要求。當發現進出水溫溫差大于10oC時，應加大通水流量，從而提高冷卻效果。

（3）應嚴格控制進出水溫度，在保證冷卻水管進水溫度與混凝土內部最高溫度之差不超過20℃條件下，盡量使進水溫度最低。

為保證冷卻水的初期降溫效果，施工準備時，確立專人負責開啟和關閉閥門，并根據現場實際情況優化冷卻水管的管路布置，合理選擇水泵，并配備檢修人員，準備1～2臺備用水泵。若管路出現故障應及時排除，保證冷卻系統正常工作。

6 結語

大體積混凝土施工控制混凝土水化熱，避免混凝土開裂十分重要。本橋通過采用冷卻技術，把施工溫度控制在設計要求內，有效的防止了溫度裂縫，為大體積混凝土結構的質量提供了有利保證。它操作簡單，成本低，可運用到其他大體積混凝土施工中。

[1]中化人民共國行業推薦性標準. JTJ/T F50-2011公路橋梁施工技術規范[s].北京：人民交通出版社.2011

[2]李政.主墩承臺大體積混凝土施工溫度控制[J]．中南公路工程，2004(2): 125-127．

[3]陶建飛，宋偉明，張國志.蘇通大橋主墩承臺超大體積混凝土施工[J]．施工技術，2005(12):54-57．

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1007–6344（2015）01–0001–01