錨碇大體積混凝土低溫期施工技術研究

（中交二公局第二工程有限公司，陜西西安 710000）

當前，大體積混凝土施工廣泛應用于現代建筑工程和工業生產等多方面的領域，包括在水工構筑物中大體積混凝土壩體施工、高層建筑中主要基礎行駛筏板的施工、橋梁工程中橋墩承臺的施工等。以上工程中混凝土結構體的設計難度大、施工技術水平要求高，由于構造物體積較為龐大，使用的水泥用量較大，產生的水泥水化熱量較高，導致混凝土內部的熱量急劇升高，形成混凝土內部和外部的較大溫差，導致混凝土結構體的表面形成裂縫。

基于內外溫差導致裂縫產生的原理和機制，施工單位應控制混凝內外溫差范圍。施工單位須研究大體積混凝土結構體的內外溫度應力情況，在研究理論的基礎上，實施嚴格的抗裂施工技術與施工管理制度。

1 工程概況

陽寶山特大橋黃平側錨碇位于貴州省東部，是貫通貴陽至黃平的主要交通要道，陽寶山特大橋黃平側錨碇大體積混凝土即將進行澆筑，時值冬季，未來1個多月均為低溫天氣（平均氣溫≤8 ℃）。混凝土防寒保溫、控制內表溫差難度較大，且一次澆筑方量較大，須預留后澆帶，混凝土內部溫升、內表溫差的控制難度更大。為控制混凝土內部溫度發展、避免產生有害溫度裂縫影響工程質量，應根據實際工況采取有效的現場溫控措施。

2 原材料溫度控制

提前準備澆筑的所有材料，包括水泥、粉煤灰、減水劑等，檢測施工材料是否符合施工要求與相關標準。規范指出氣溫≥-5 ℃可保證混凝土入模溫度，不受凍。

貴定縣年平均最低氣溫為2 ℃，混凝土受凍可能性較小，混凝土原材料溫度無須進行特別控制。若遭遇極端嚴寒天氣（氣溫＜-5 ℃），應采取相應措施，提高各原材料溫度。

（1）采用熱水（40 ℃±5 ℃）拌制混凝土。

（2）攪拌站原材料儲罐包裹保溫防寒被。

（4）防止混凝土在運輸過程中受凍，運輸車罐體覆蓋黑色棉篷布、土工布、保溫防寒被等，以減少混凝土的熱量損失，確保混凝土入模溫度高于規定溫度。

3 大體積混凝土溫度控制標準

（1）大體積混凝土的內部最高溫度應控制在75 ℃以內，內外部溫差應控制在25 ℃以內。

（2）在分層澆筑的施工過程中，對下層已澆混凝土與上層新澆混凝土的溫差應控制在20 ℃以內。

（3）氣溫較低的溫度條件有利于大體積混凝土的澆筑作業，混凝土的入模溫度須控制在5 ℃以上。

（4）為混凝土內部的高熱量進行循環水冷卻時，循環水的水溫和混凝土內部的溫差應控制在20 ℃以內，循環水的進出口水溫差應控制在10 ℃以內。為混凝土進行頂面蓄水保溫的養護作業時，使用冷卻水管降溫水溫度與混凝土表面溫度的溫差應控制在15 ℃以內。

4 大體積混凝土低溫期澆筑控制

4.1 施工準備

（1）鋼筋保護層是否達標，保溫層厚度≥3 cm，給每個進水口標號，水管是否漏水，冷卻水管確保進行不短于0.5 h的加壓通水試驗，實時了解和預防管道的漏水和阻水等情況，如已發生漏水和阻水等情況，應及時進行維護，確保施工順利進行[1]。

（2）檢測循環水能否正常循環，確認現場的泵車擺放位置是否在最佳位置，檢查模板是否牢固。在混凝土澆筑前對接觸基巖面進行充分潤濕，避免基巖吸水導致混凝土塑性收縮。考慮基巖會大量吸收混凝土中的水，會影響混凝土的水化，進而影響混凝土強度。

（3）評估是否需要軟化基巖，白洋橋利用霧炮機進行類似處理。

4.2 混凝土澆筑

（1）澆筑順序。按照“由四周向中心布料，四周高于中部”原則。為了促進混凝土的均勻分布，應加強邊角處的振搗，避免由于距離過長導致膠凝材料漿體堆積在錨碇四周，使溫度應力和收縮應力持續升高，增加混凝土的開裂產生。為了促進混凝土的均勻分布，在邊角處的振搗應保持下料高度在2 m以內，布料點間距控制在4 m左右。若發現大面積泌水、浮漿，應立即人工清除、泥漿泵抽走，厚度應控制在30 cm以內。

（2）布料事項。為避免趕料導致砂漿富集的情況，混凝土的下料高度不應超過2 m，布料點間距不能超過4 m。若發現大面積泌水、浮漿，應立即人工清除、泥漿泵抽走，清漿是常規的處理方式，浮漿大量存在會嚴重影響混凝土的勻質性。

（3）澆筑事項。厚度應控制在30 cm以內，縮短層間間隔時間，確保在下層混凝土未起殼、結皮，可充分塑化之前完成上層混凝土的覆蓋澆筑。

（4）注意事項。觀察坍落度的變化情況，及時與實驗室進行溝通調節，現場以現場實驗室人員為準，不得隨意調整坍落度，應及時糾正振搗的方法，保證澆筑順序。

（5）振搗要求。振搗棒應保持垂直角度插入，振搗深度以超過每層接觸面深度為宜，保持均勻的插點，按照快插慢拔的振搗頻率，交錯式、成行式的規律前進，避免振搗過度或振搗遺漏。振搗時應在下層初凝前及時進行，不可拖行振搗棒，會導致下料口遠處的砂漿堆積過厚產生開裂[2]。

4.3 混凝土溫度監測

混凝土施工在低溫期間會形成混凝土內外溫差過大的情況，應將內外溫差控制在避免開裂的范圍內，需要在混凝土的內部埋設傳感器，對混凝土的內部溫度進行準確監測，對混凝土進行保溫處理。

測溫點的位置應具有科學的規劃布局，包括埋置在混凝土的底部、中部和表面，頂部和底部應保留5 cm的邊緣距離，垂直測點間距通常在50～80 cm間。平面的埋置需要保留50 cm的邊緣距離，平面測點間距通常在5 cm左右。

錨碇混凝土澆筑測溫點需要沿澆筑高度，保留頂部和底部邊緣的5 cm空間，測量中間垂直測點間距為70 cm；平面測點埋置應保持在每層垂直測點對稱的半軸位置上，保留距離邊緣50 cm的空間，中間點間距保持為3 m。在水平尺寸不足3 m的位置進行測溫點的埋置，具體的埋置情況應根據實際的形狀和尺寸進行調整，并增設2處環境測溫點。

平面布置圖如圖1所示。

圖1 平面原則布置圖

混凝土初凝時，不同頻率的測點開始采集混凝土內部的數據信息，具體采集方法：

第1～5 d以每2 h采集一次的頻率進行，第6～7 d之間以每4 h采集一次的頻率進行，第8～15 d之間以每6 h采集一次的頻率進行，共進行15 d的連續監測。15 d監測后可根據實際情況進行間隔12～24 h的跟蹤監測，監測的結束時間可根據實際情況自行決定。

4.4 混凝土養護

（1）通水要求：澆筑結束后，及時督促現場打開所有水管并檢查表面是否滲水，若有滲水應及時關閉，待初凝后在打開觀察。

（2）保溫養護要求：澆筑完成后，表面及時覆蓋塑料薄膜，架立筋上覆蓋土工布待初凝后，直接覆蓋塑料薄膜面上。兩側可根據溫度要求，判斷是否覆蓋，如果溫度過低表面可覆蓋棉被保溫。

（3）鑿毛要求：分層面混凝土澆筑和初凝后，需要及時進行鑿毛處理。鑿毛過程中，應分塊鑿毛，已經完成鑿毛的分層面應繼續覆蓋養生，鑿毛后覆蓋薄膜+保溫被，養護至上層澆筑為止。

（4）永久暴露面：邊收面邊覆蓋塑料薄膜，初凝后覆蓋保溫層，養護時間大于14 d（后期暴露面的注意事項）。

（5）拆模要求：5 d之內不松模、不拆模，拆模時應再次確認混凝土的內表溫差控制在15 ℃以內，混凝土表面與氣溫的溫度差控制在15 ℃以內。

拆模時，需要在白天中溫度較高的時間段進行，避免在夜間或氣溫條件較差的情況下拆模，在拆模時進行保溫保濕的覆蓋養護。

（6）后期水管灌漿要求：水管灌漿應在冷卻水管停止循環和養生后，通過空壓機對水管內部殘余水壓進行清理，再通過壓漿機將強度為30 MPa以上的微膨脹水泥漿注入水管中，封閉水管管路。

封閉不宜過早，應結合溫度監測結果，確定混凝土內部溫度、內表溫差完全可控，方可封閉水管[3]。

（7）灑水要求：在溫度較高時，灑熱水或循環熱水。

（8）測溫元件保護：施工時注意對測溫元件進行保護，應焊接30 mm×30 mm×3 mm以上的等邊角鋼，避免混凝土直接砸落在測溫線上。進行電焊、拆模等工序時，應注意對測溫線的保護，沒有溫控組的指令不可中斷監測。

5 結語

本文通過對大體積錨碇施工中的工期、地域、溫度和成本等影響因素進行分析，對低溫期施工的施工風險和風險管控的施工細節進行論述，包括對原材料質量、混凝土拌和質量、運輸效率、澆筑質量、溫度控制等方面的施工技術進行展開討論。為同類型的施工項目和施工技術提供更多的參考意見，提升大體積混凝土低溫期施工質量。