橋梁大體積砼的施工溫度與裂縫控制

潘金寶

(吉林省建設(shè)集團(tuán)有限公司，130000)

橋梁大體積砼的施工溫度與裂縫控制

潘金寶

(吉林省建設(shè)集團(tuán)有限公司，130000)

隨著社會經(jīng)濟(jì)體制的不斷發(fā)展，橋梁建設(shè)在推動國家、地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面起到重要的促進(jìn)作用，全國各地橋梁建設(shè)數(shù)量與日增加。此外，橋梁建設(shè)質(zhì)量的高低直接影響到日后的安全運(yùn)行，故而加強(qiáng)橋梁建設(shè)施工質(zhì)量具有重要的實(shí)際意義。在施工過程中，建筑施工單位一定要對工程項目進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量把關(guān)，做好施工原材料的選擇、拌合混合料配合比的確定、砼內(nèi)部以及表面溫度的測量、降溫和養(yǎng)護(hù)等方面質(zhì)量工作，只有這樣才能將橋梁大體積砼的內(nèi)外溫差控制在設(shè)計及規(guī)范允許范圍之內(nèi)，防止由其引起的裂縫發(fā)生。因此，本文針對橋梁大體積砼的施工溫度與裂縫控制做了分析與研究，并提出建議。

橋梁；大體積砼；施工溫度；裂縫控制

前言

隨著社會文明的不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)體制發(fā)生了較大的變化，建筑技術(shù)也有了顯著性的提高，我國各地高層、超高層建筑、大型設(shè)備基礎(chǔ)、高聳的結(jié)構(gòu)物如雨后春筍般陸續(xù)涌現(xiàn)，在這些建筑物中，大體積砼得到廣泛應(yīng)用。大體積砼是一種結(jié)構(gòu)物，它的最小斷面尺寸＞0.8m，這一尺寸已經(jīng)大到必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施才能控制其內(nèi)外溫差，只有科學(xué)、合理的控制大體積砼內(nèi)在以及表面溫度，才能防止由其引起的裂縫產(chǎn)生。與普通砼相比較，大體積砼的特點(diǎn)較多，如結(jié)構(gòu)厚、體積大、鋼筋密、工程條件復(fù)雜以及施工技術(shù)高等，故而在滿足施工條件的前提下，做好大體積砼內(nèi)外溫差的控制工作，對橋梁工程建設(shè)具有實(shí)際意義。

一、施工原材料的選擇

（一）水泥

選擇高強(qiáng)低水化熱水泥，不僅能夠降低大體積砼的水化熱，還能減少水泥的使用量。例如，粉煤灰水泥、具有高強(qiáng)度的325號或425號的水泥。

（二）砂石骨料

考慮施工的具體情況，應(yīng)選擇細(xì)度指數(shù)在2.80～3.0之間的中粗型砂，砂中的含泥量不能超過制定標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制在1%以內(nèi)，更不能出現(xiàn)雜草等有機(jī)物的雜質(zhì)，值得重視的是，雖然選擇細(xì)度指數(shù)在2.80～3.0之間的砂，但是絕不能使用細(xì)砂。在骨料選擇時，應(yīng)選擇具有較大粒徑，石子級配優(yōu)質(zhì)的粗骨料，但由于大體積砼大多數(shù)為商品砼。因此，最佳選擇應(yīng)該是5～25cm連續(xù)級配的火成巖碎石，因為這一石骨料含泥量在控制范圍內(nèi)。

二、優(yōu)選砼施工配合比

（一）減少水泥用量

要想使水化熱減小，砼內(nèi)部溫度降低，如果條件允許，最佳選擇是高強(qiáng)度的水泥，引進(jìn)“三摻”技術(shù)，在大體積砼中摻加一定量的JM-3級高效復(fù)合外加劑、2級粉煤灰等具有活性的材料，這些材料主要是促進(jìn)砼內(nèi)的混合物進(jìn)行拌合，降低“離析”、游離水等現(xiàn)象的發(fā)生，水與灰的配比一般控制在0.45～0.50。

（二）控制砼坍落度

與商品砼的生產(chǎn)廠家保持密切的聯(lián)系，結(jié)合運(yùn)輸路線的具體情況，有效的制定相應(yīng)的保護(hù)措施，防止坍落度損失的發(fā)生。此外，在工程施工過程中，應(yīng)該定期對現(xiàn)場砼坍落度進(jìn)行抽樣檢查，杜絕向砼中隨意加水的現(xiàn)象發(fā)生，將砼坍落度的概率有效的控制在規(guī)定范圍內(nèi)。

（三）控制砼的入模溫度

砼產(chǎn)生的早期溫度與砼的入模溫度高低是有必然聯(lián)系的，假如砼入模的溫度偏高時，與砼表面的溫度相差較大，這會加劇溫度裂縫的產(chǎn)生；假如砼入模的溫度偏低時，砼內(nèi)早期溫度正在增長，這將影響剛砼的強(qiáng)度，從而對砼結(jié)構(gòu)的使用產(chǎn)生不利影響。通常情況下，在高溫季節(jié)時，主要采取摻入冷水的方法降低砼入模溫度；在低溫季節(jié)時，主要采取灌輸熱水的方法，將砼的入模溫度控制在最佳溫度值15～20°之間，從而減少砼水熱化。

（四）運(yùn)用好砼的后期強(qiáng)度，能夠有效減少砼內(nèi)水泥使用量。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水泥使用量增減1kg時，砼內(nèi)水化熱將促進(jìn)砼內(nèi)溫度升降0.1℃。

三、溫度裂縫的控制計算

（一）大體積砼澆筑前的裂縫控制計算

一般在施工前，應(yīng)結(jié)合砼的配合比與施工條件的具體情況，計算出水泥水化熱的絕熱最高溫升值以及各個不同期間的收縮變形值等，然后根據(jù)計算公式，科學(xué)的計算出相應(yīng)的數(shù)值。當(dāng)數(shù)值高過砼各個期間的極限抗拉強(qiáng)度時，就需要采取相應(yīng)的應(yīng)對措施，如調(diào)節(jié)砼的入模溫度，降低水化熱溫升值等，從而確保溫度收縮盈利比各個期間的極限抗拉強(qiáng)度小。

（二）砼的水化熱的絕熱最高溫升值

公式（A）中的T(t)：表示砼在t時間段中澆筑完后，砼的絕熱溫升值；

C：表示每一立方米的水泥使用數(shù)量；

c：表示砼的比熱容，一般情況下為0.92～1.00之間；

e：表示常量，取2718；

m：表示水泥品種、澆筑溫度有關(guān)的系數(shù)；

t：表示砼澆筑后的時間；

（三）砼的溫度收縮應(yīng)力

公式（B）中的△T：表示大體積砼的溫差最大值；

S(t)：表示變化的松弛系數(shù)，取0.3～0.5；R：表示砼的外界約束系數(shù)；v：表示砼的泊松比，取0.15～0.20；

四、改善約束條件，減少溫度應(yīng)力

（一）澆筑方式采用分層分段法，運(yùn)用科學(xué)合理的澆筑法，對施工的縫隙進(jìn)行澆筑，從而減小砼的相對量，將約束程度放寬，通過減小每一次的澆筑體量，進(jìn)一步降低砼的蓄熱量，避免水化熱的升高，進(jìn)而降低溫度應(yīng)力的累積。

（二）針對大體積砼的基礎(chǔ)，可以結(jié)合砼墊層的結(jié)構(gòu)情況，在其與基礎(chǔ)的中間安裝一個滑動層，以此消除基礎(chǔ)砼受到墊層的制約，放松約束力。

（三）在施工中，可根據(jù)造價成本的允許，優(yōu)先選擇鋼纖維、杜拉纖維等施工材料，利用二次振搗法，切實(shí)有效的促進(jìn)砼的壓實(shí)度以及極限抗拉強(qiáng)度的提升，進(jìn)一步完善砼的抗裂縫能力。

（四）當(dāng)大體積砼中的截面發(fā)生變形時，在底、頂板以及墻體站著的地方，還要空洞轉(zhuǎn)彎處安裝溫度配筋或構(gòu)造配筋，這一做法是為了防止收縮應(yīng)力過于集中，從而造成裂縫產(chǎn)生。

五、加強(qiáng)砼的養(yǎng)護(hù)以及測溫工作

（一）針對大體積砼中的正板基礎(chǔ)砼，可以選擇在其上面覆蓋一層薄膜，薄膜上再覆蓋一層麻袋，主要起到保溫作用。此外，并采取相應(yīng)的措施，運(yùn)用蓄水法對其進(jìn)行保溫及養(yǎng)護(hù)工作，水的深度控制在15～20cm最佳，時間≥2周。針對大體積砼中的轉(zhuǎn)換層大梁結(jié)構(gòu)等部件，可以選擇在砼澆筑之前安裝循環(huán)水管，采取內(nèi)散外蓄的方法，當(dāng)澆筑完砼后，可以借助水泵壓將冷水注入砼內(nèi)，使其循環(huán)流轉(zhuǎn)，從而使水化熱的熱量得到發(fā)散，降低部件內(nèi)在與表面的溫差。根據(jù)相關(guān)的施工要求發(fā)現(xiàn)，一般將砼的內(nèi)外溫差控制在25℃最佳，底板與頂板之間的溫差控制在20℃最佳。

（二）測量砼內(nèi)外溫差主要是為了及時了解并掌握砼的內(nèi)外溫差發(fā)展實(shí)時情況，一旦溫度過高時，要積極采取相應(yīng)的降溫措施，以免造成裂縫的發(fā)生，進(jìn)一步將內(nèi)外溫差控制在允許的范圍之內(nèi)。一般情況下，主要采取熱傳感器對砼的內(nèi)外溫差進(jìn)行測量。通過計算機(jī)的技術(shù)處理，獲取溫度數(shù)據(jù)，并進(jìn)行存儲、記錄、顯示等工序，最終實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)工作目的。

結(jié)語

綜上所述，制定嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖虑邦A(yù)防措施，做好始終的監(jiān)控工作，保障事后的維修與養(yǎng)護(hù)，就能切實(shí)有效的控制大體積砼內(nèi)在以及表面溫度，將其控制在規(guī)定范圍內(nèi)，從而避免因大體積砼溫差引起的裂縫現(xiàn)象。

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TU75

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1007-6344（2015）08-0277-01

潘金寶 男 1984年出生 工程師