大體積混凝土全蓄水溫控施工技術探討

李廣闊

（湖北省路橋集團有限公司，湖北 武漢 430056）

提高承臺養護管理的效率，應從傳統的溫控技術入手，合理分配人力，保證施工材料的質量可靠、供應充足。某大橋項目1#墩承臺和2#墩承臺都是大體積混凝土，設計為C30混凝土，工程量共計8188m3，橋梁此部位施工，屬典型的大體積混凝土工程。通過該項目的工程實踐，總結出了大體積混凝土全蓄水溫控施工的技術要點，對于之后的類似項目施工具有十分重要的借鑒意義。

1 工程概況

某高速公路大橋，橋位所處位置水面開闊，地理環境復雜，是該高速項目的控制性工程。總體橋型布置為（22m×25m）連續T梁+（12m×40m）連續T梁+（181.95m+450m+181.95m）雙塔斜拉橋。此橋梁工程修建過程中，其主橋35#墩、36#墩承臺施工，使用大體積混凝土全蓄水溫控施工工藝，并監測工程數據，不僅大幅度提高了工效，節約了成本，還對周邊環境污染小。大體積混凝土養護時應重視溫控，通過江中冷水和溫控系統的循環熱水的相互作用而調節承臺表里溫度，必要時可適度加大溫差，提高砼的散熱效果，防止溫峰過高。

2 施工技術要點

2.1 優化大體積混凝土配合比

（1）原材料選用要求如表1所示。

表1 原材料摻配量選用參考表

（2）設計配合比：在進行承臺大體積混凝土溫控設計的同時，對不同原材料進行檢測，按不同原材料的組合進行大量的試配，從原材料供應、混凝土工作性能、混凝土強度指標以及大體積混凝土溫控等方面進行反復對比、優化，最終確定承臺混凝土設計配合比。

2.2 降低混凝土入模溫度

（1）在拌和站設置大功率冷水機1臺，對骨料進行冷卻降溫，保證入模溫度低于26℃。

（2）使用攪拌運輸車運送混凝土時，為防止運輸車罐體溫度過高，應定時向罐外噴灑冷卻水。

2.3 循環冷卻水系統制作及安裝

（1）安裝冷卻水管：實現冷卻水在蓄水箱、內埋冷卻水管、水泵中的循環流通，形成冷卻水循環系統；

（2）布置冷卻管，混凝土內設置。直徑50mm、壁厚2.5mm的冷卻水管降溫，共布置4層。

（3）安裝控溫元件：在大體積砼項目施工前合理布局測溫裝置，保證砼結構層的中心、邊緣及易透風區域的溫度均能被實時檢測，也要能測試到混凝土的入模溫度、外表面溫度、底表面溫度和環境溫度；承臺溫控元件布設如圖1所示。

2.4 全蓄水溫控

（1）利用循環熱水及江中冷水對承臺養護及溫控，使承臺大體積砼處于一個溫度可調控環境，使承臺表里溫差在可控范圍內，避免裂縫產生；盡可能地加大溫差，加強砼在養護階段的散熱，降低溫峰。溫控冷卻水經混凝土內循環，帶走混凝土熱度后被加溫，排出后作為養生用水，無需額外養護水及傳統覆蓋材料。

（2）重視混凝土養護工作，在盡量減少混凝土內部溫升、降低溫峰的前提下實現大體積砼的養護。

（3）全蓄水溫控的作用：首先是防止混凝土的開裂，應設置適宜的水化速度，確定溫控范圍，避免溫度過高造成混凝土表面干縮脫水，防止裂縫出現；同時應做好混凝土的保溫工作，防止因溫度過低而影響項目整體建設強度。

（4）后續施工應嚴格按照相關數據要求進行，必須將蓄水排出，溫度應力指標和溫度指標需符合標準規定。

2.5 通水循環溫控

（1）控制冷卻水流量。①安裝獨立開關，使每層的冷卻水管都能被獨立控制，及時控制流量。當砼的溫度持續上升時，通過“外循環”系統盡快帶走熱量；在降溫階段，根據實時降溫速率，通過“內循環”系統，防止降溫速度過快。②通水策略：混凝土入模后為避免澆筑溫度過高，冷卻水采用速率為1.5m3/h的江水來實現降溫。同時，降溫速率不易過快，在降溫階段減少一半的江水流量，通過冷卻水循環系統實現溫控效果。③承臺澆筑完成后，在特殊情況下，冷卻水可能出現通水中斷或者不通水的狀況，此時內部砼溫度過高，再次通入冷卻水時會形成冷擊，影響項目建設質量。對此，應控制砼與冷卻水內部的溫差在25℃范圍內；

圖1 承臺溫控元件埋設位置圖

（2）儀器監測，實時溫控。①該項目測溫系統選用實時測量的測溫系統，該系統采用由長沙金碼測控科技股份有限公司生產的JMWT64型溫度采集模塊，并用計算機端監測軟件實時采集、記錄數據；②利用計算機軟件分析收發數據和數據適配器信息，掌控施工場所有數據采集器的運行狀態；③混凝土分層施工，檢查大體積混凝土的溫控測量情況和頻率，具體如表2所示。

表2 大體積混凝土溫控測量及頻率表

（3）鑿毛。①在承臺保溫保濕養護過程中，應安排在氣溫較高時段進行表面鑿毛處理，鑿毛前需將蓄水排除；②鑿毛過程中，注意保持混凝土表面濕度，及時澆水養護。

3 質量控制要求及措施

（1）承臺大體積混凝土溫度控制標準：針對承臺大體積混凝土的特點，確保混凝土水化熱溫升、內部溫度、內表溫差、降溫速率等滿足規范和設計要求，同時加強對混凝土溫度變化的監測，防止承臺混凝土出現溫度裂紋。

（2）盡可能控制承臺砼的溫度峰值，應從原材料供應、混凝土工作性能、混凝土強度指標以及大體積混凝土溫控等方面進行反復對比、優化。

（3）冷卻水管采用內徑50mm鋼管，合理控制流量，通水時管內進出水溫的溫差宜在10℃內。

（4）澆筑大體積砼時，宜選擇在當天溫度較低的時段進行，并確保入模溫度在5～26℃。

4 結論

文章通過某高速公路大體積砼承臺項目施工，介紹大體積砼全蓄水溫控工藝的施工原理和關鍵技術，總結具體施工流程、項目質量控制標準等。通過項目實踐，總結了大體積砼全蓄水溫控工藝具備的優點如下：（1）操作性強。通過溫控設備實時檢測控制澆筑體的溫度，使大體積砼的表里溫差保持在標準范圍內。（2）溫控效果明顯。每個冷卻水管都有相應編號和對應的流量計、獨立開關，方便監測和控制冷卻水流量；使用安全可靠、性能穩定、精度高、靈敏度可達0.1℃的溫度傳感器裝置，實時掌握溫控數據。（3）綠色高效。全蓄水溫控作業過程中使用的養護水的可循環利用，有利于提高資源利用率，降低能耗。相較于其他溫控設備，全蓄水溫控作業更加環保，經濟效益更高。