淺談承臺大體積砼的施工

丁孝國

摘 要：從大體積混凝土的選材開始，敘述了在承臺大體積混凝土施工時，進行的溫度控制、冷卻水管布置、混凝土養護及施工控制。

關鍵詞：大體積混凝土；溫度；施工；控制；養護

1 前言

新溝河大橋是S340江陰芙蓉大道西段的一座標志性橋梁，主橋為主跨100m的雙索面自錨式混凝土懸索橋。主橋主墩承臺為八邊形，整體長14.79米，兩端寬5.94米，中間寬11.5米，單個承臺混凝土方量約600m3，砼設計強度等級C30，承臺底部為10根Ф1.5m鉆孔灌注樁。

大體積混凝土由于水化熱作用，混凝土澆筑后將經歷升溫期、降溫期和穩定期三個階段，在這個階段中混凝土的體積亦隨之伸縮，若各塊混凝土體積變化受到約束就會產生溫度應力，如果該應力超過混凝土的抗裂能力，混凝土就會開裂。為防止大體積混凝土溫度裂縫的產生，主要從兩方面著手：一是提高混凝土材料本身的抗裂特性；二是減小外力、溫度、約束等作用在結構內部產生的效應。

2 混凝土配合比優選及原材料選擇

為使大體積混凝土具有水化熱低、可泵性好、體積穩定性好、抗侵蝕性和抗裂性能優良等性能，砼進行如下試配：①水泥：選用海螺42.5礦渣硅酸鹽水泥，備選華西42.5礦渣硅酸鹽水泥，根據試驗結果，水泥的細度、標準稠度、凝結時間、安定性、膠砂強度均滿足規范要求。②外加劑：選用上海華登緩凝高效降水劑，其品質檢驗指標符合規范要求。③砂子：選用安徽蕪湖江砂，其性能檢驗指標符合規范要求。④石子：選用宜興大東方石場石子，其物理、化學性能檢驗指標符合規范要求。⑤水：自來水。⑥經過多次試配及試驗室平行試驗，確定C30泵送砼每立方材料用量：水泥360kg、中砂675kg、碎石1199kg、水166kg、粉煤灰111kg、外加劑4.32kg；坍落度為100～160mm。

3 溫控標準

溫度控制的方法和制度需根據氣溫（季節）、混凝土內部溫度、結構尺寸、約束情況、混凝土配合比等具體條件確定。根據本工程的實際情況，控制如下溫控標準：混凝土夏季最高澆筑溫度≤30℃；混凝土最大水化熱溫升：承臺C30混凝土≤29℃；最大內表溫差及相鄰塊溫差：承臺≤25℃；冬季混凝土表面溫度與氣溫之差≥20℃，混凝土表面養護水溫度與混凝土表面溫度之差≤15℃；允許混凝土最大降溫速率≤2.0℃/d。

4 施工

4.1 混凝土澆筑溫度的控制

降低混凝土的澆筑溫度對控制混凝土裂縫非常重要。相同混凝土，入模溫度高的溫升值要比入模溫度低的大許多。混凝土的入模溫度應視氣溫而調整。在炎熱氣候下不應超過30℃，冬季不應低于5℃。在混凝土澆筑之前，通過測量水泥、砂、石、水的溫度，可以估算澆筑溫度。若澆筑溫度不在控制要求內，則采取相應措施。

4.2 控制混凝土澆筑間歇期、分層厚度

為降低老混凝土的約束，做到薄層、短間歇、連續施工。如因故間歇期較長，根據實際情況在充分驗算的基礎上對上層混凝土層厚進行調整。結合施工要求，承臺砼采用分層法澆筑，每層厚度約30㎝。

4.3 冷卻水管的埋設及控制

承臺鋼筋綁扎完成后，布設循環降溫冷卻水管，冷卻管使用鋼管，水平布置2層，豎向間距160厘米，距離承臺頂、底各120厘米；鋼管橫橋向布置，水平間距200厘米，鋼管距離承臺邊75厘米。上下兩層分別設置進水口和出水口，管口在承臺頂用f50mm塑料管連接在一起引到一旁設置的蓄水桶，容量為6m3，水泵選用2.3KW清水泵。

4.4 內表溫差控制

對于大體積混凝土，由于水化放熱會使溫度持續升高，如果氣溫不是過低，在升溫的一段時間內加強散熱，采用模板灑水降溫。當混凝土處于降溫階段則要保溫覆蓋以降低降溫速率。混凝土在降溫階段如氣溫較低或突遇寒潮，內表溫差大于25℃或氣溫低于混凝土表面溫度超過20℃，必須對大體積混凝土進行保溫養護。

4.5 混凝土養護

混凝土養護包括濕度和溫度兩個方面。結構表層混凝土的抗裂性和耐久性在很大程度上取決于施工養護過程中的溫度和濕度養護。因為水泥只有水化到一定程度才能形成有利于混凝土強度和耐久性的微結構。目前工程界普遍存在的問題是濕養護不足，對混凝土質量影響很大。濕養護時間應視混凝土材料的不同組成和具體環境條件而定。對于低水膠比又摻用摻和料的混凝土，潮濕養護尤其重要。

4.6 施工控制

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，必須加強對每一環節的施工控制，混凝土施工嚴格按照《公路橋涵施工技術規范》（JTJ04189）執行，并特別注意以下事項：混凝土拌至配料前，各種衡器清計量部門進行計量標定，稱料誤差符合規范要求，嚴格按確定的配合比拌制；混凝土按規定厚度、順序和方向分層澆筑，在下層混凝土初凝前澆筑完上層混凝土，混凝土分層布料厚度不超過30cm；嚴格按規范要求進行各層間和各塊間水平和垂直施工縫處理，沿側面混凝土表面布設防裂金屬網，防止表面裂縫的產生。

5 結束語

大體積混凝土，通過采用冷卻技術，把溫度控制在設計要求內，能有效防止溫度裂縫的出現。通過施工前的試驗、計算，加上精心的施工組織和監督指導，不但為承臺大體積混凝土施工創造了良好的條件，而且為大體積混凝土結構的質量提供了有利保證，更為其他大體積混凝土施工提供了寶貴的資料。

參考文獻：

[1]鄧雅婷，羅毅.淺談大體積承臺砼施工工藝及質量控制[J].江西公路科技，2016（2）.