公路大體積混凝土的溫度監測及施工控制

屈定安

摘 要：結合長淮衛淮河大橋工程實例，在主墩施工過程中做好溫度監測，保證上層混凝土在下層初凝前結合緊密。做好養護，及時覆蓋，保溫保濕，根據天氣采取相應的溫控措施，優化現行施工技術方案。

關鍵詞：公路;大體積混凝土;溫度監測;施工控制

前言

大體積混凝土基礎結構應用也越來越廣泛，而該類混凝土結構因溫度應力而出現的裂縫控制問題也隨之發生。混凝土裂縫按其深度的不同，可分表面裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫。混凝土表面裂縫主要是溫度裂縫，危害性較小，卻影響混凝土結構物外觀質量。深層裂縫部分地切斷了結構斷面，對混凝土結構的耐久性產生危害。貫穿裂縫通常是因混凝土表面裂縫而發展成深層裂縫，直至變化成貫穿裂縫。該類裂縫對混凝土結構的使用功能及耐久性等有較大影響。因此，我們要通過技術措施對大體積混凝土進行溫度控制，降低其里表溫差以減小其拉應力，從而避免溫度裂縫的發生。

1 公路工程大體積混凝土裂縫產生的原因

1.1 水化熱

公路工程施工中會應用大量的混凝土材料，大體積混凝土施工更是公路工程施工中必不可少的重要組成部分。然而，在公路工程大體積混凝土施工的調查中卻發現，混凝土裂縫問題的頻繁發生直接影響到工程的整體施工質量，而水化熱則是造成混凝土裂縫的主要原因之一，混凝土材料施工中水泥水化會產生大量的熱量，如果在澆筑過程中沒有進行有效散熱降溫的話，會導致熱量集中在混凝土結構內部，進而造成混凝土內部結構產生壓應力，而表面產生拉應力，一旦應力超出混凝土能夠抗拉的極限，就會在混凝土結構表面形成裂縫，從而造成公路工程施工質量問題。

1.2 外加劑使用不足

在科學技術飛速發展下，混凝土施工工藝以及施工技術也得到不斷的創新。例如，外加劑的應用可以有效提升混凝土材料的性能，如提升材料的抗拉能力等，同時也能夠減少材料的水灰比。然而，在一些公路工程大體積混凝土施工中外加劑的使用不足，無法有效消除混凝土裂縫隱患，從而使得大體積混凝土施工中存在不同程度的風險隱患。

1.3 養護工作不到位

通常公路工程大體積混凝土施工完成之后，需要結合實際情況進行有效的養護措施。例如，保溫、保濕等，從某個角度上分析，養護是混凝土施工最后一個階段，但卻也是最關鍵的階段，一旦養護工作不到位，將會造成前面的施工功虧一簣。現階段公路工程大體積混凝土施工中，養護工作不到位也是造成混凝土裂縫的主要原因之一。

2 大體積混凝土溫控

長淮衛淮河大橋主橋采用80+200+80米雙桁鋼桁架拱橋，寬42.5m。主橋16#墩、17#墩位于淮河河道中，各采用2座分離式承臺，承臺平面尺寸為（14m×14m），左右幅凈距19m。墩柱為獨柱墩，位于承臺正中。墩身采用實心方墩，平面尺寸5.6*7.0m，四角設50cm倒角，16#墩高14.4m，17#墩高17.1m，總計使用C40混凝土2455.2m3。墩柱定型鋼模翻模施工方案，每節段澆筑高度為5.0m，墩頂高程均為21.951m。

主墩截面尺寸較大，主筋為Φ32鋼筋并采用雙筋，對主墩混凝土施工溫度控制及墩柱保護層要求較高，是施工中的控制難點。墩柱施工貫穿汛期及高溫季節施工。汛期圍堰可能過水、受淹，基坑內墩臺既有普通大體積混凝土溫控要求，也需要防止低溫江水浸泡造成“冷擊”問題。

2.1 冷卻水管布置

冷卻水管采用Φ50*3.5mm的黑鐵管制作。水管之間應連接緊密，按照管冷布置圖進行定位施工，施工中應增加必要的鋼筋對水管進行定位或支撐，管冷系統的埋設應與鋼筋施工同步進行。循環水采用深層江水，用1臺水泵做循環水動力并至少準備1臺備用。通水量根據降溫速率調整，養生完成后，用空壓機將水管內殘余水壓出并吹干冷卻水管，然后用壓漿機向水管壓注水泥漿，以封閉管路。

管冷布置如下圖：

2.2 防風保溫棚架設置

因施工期間環境氣溫變化很大，墩身澆筑后，為減小里表溫差、控制表環溫差，必根據需要對墩身表面覆蓋保溫。保溫層共分四部分進行：模板表面覆蓋雙層土工布，土工布間搭接不小于30cm，包裹嚴密;墩身外周邊搭設防風棚架，內側與墩身凈距約1.2m，以滿足翻模提升安裝需要，棚外包裹防風防雨油布或彩條布;在氣溫陡降或環境溫度偏低時，根據現場溫控指令，墩頂（棚頂）覆蓋保溫篷布。

棚架采用雙排鋼管腳手架，排距1.5m，排內立桿間距約1.5m，步距1.8m，每三層設置一道連墻件，通過拉桿孔或預留拉桿孔與墩身相連。因河道風力較大，宜結合圍堰兩層圍檁及堰身增設鋼管拋撐，確保棚架穩定牢固。

2.3 測溫點布置

根據監測重點分析以及現有理論計算，測點布置的基本原則如下：

（1）滿足規范要求;

（2）滿足監測目的需求，根據控制內容與目標進行選點;

（3）應根據結構對稱性優化測點布置;

（4）把握客觀規律與關鍵點，對測試位置進行優化選擇。

結束語

整體澆筑的大體積混凝土結構在養護期間，將主要產生兩種變形：因降溫而產生的溫度收縮變形及因水泥水化作用而產生的水化收縮變形，這些變形在受到約束的條件下，將在結構內部及其表面產生拉應力。當拉應力超過混凝土相應齡期的抗拉強度時，結構開裂。因此，在大體積混凝土施工過程中，為避免產生過大的溫度應力，防止溫度裂縫的產生或把裂縫控制在某個界限內，必須進行溫度控制。

參考文獻

[1]劉京紅，梁鉦，劉曉華.大體積混凝土施工中的溫度監測及裂縫控制[J].河北農業大學學報，2018，（2）：106-107

[2]淦江.大體積混凝土溫度測控方法及案例分析[J].江西建材，2018（09）：47-50.