張清山

摘要：高性能混凝土施工中的溫度控制在鐵路客運(yùn)專線工程中是一項(xiàng)重要檢測(cè)指標(biāo)。文章通過對(duì)鄭西鐵路客運(yùn)專線高性能混凝土施工中溫度控制的意義、溫度測(cè)量的方法以及各種環(huán)境下混凝土施工的論述，說明了溫度控制在高性能混凝土施工中的重要性。

關(guān)鍵詞：高性能混凝土；溫度控制；鄭西鐵路客運(yùn)專線

中圖分類號(hào)：TU528

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-2374(2009)03-0060-02

在傳統(tǒng)的混凝土施工工藝中，往往只重視特殊季節(jié)的溫度問題，而忽略混凝土施工全過程中的溫度控制問題?；炷劣捎谑軠囟鹊忍囟ōh(huán)境和使用條件的影響，混凝土易出現(xiàn)裂縫、鋼筋銹蝕等耐久性不良的通病，導(dǎo)致構(gòu)造物局部過早損壞，從而危及構(gòu)造物的整體或局部安全，縮短使用年限。因此，進(jìn)行混凝土施工中的溫度控制十分重要。

溫度測(cè)量的方法。測(cè)量大氣(環(huán)境)溫度時(shí)將溫度計(jì)放在通風(fēng)、蔭蔽、離地面1.5m高度處的百葉箱內(nèi)測(cè)量。測(cè)量暖棚內(nèi)溫度時(shí)將溫度計(jì)放置在離地面50cm處，且在保溫措施最薄弱的部位，最少測(cè)四個(gè)測(cè)點(diǎn)。測(cè)量水、砂、石、混凝土溫度時(shí)，溫度計(jì)應(yīng)采取與外界氣溫隔離措施，并留置在被測(cè)物中3min以上再讀溫度值。測(cè)量室外、棚內(nèi)溫度時(shí)要避開熱源靜停3min以上再讀溫度值。

一、夏季混凝土施工的溫度控制

1．在炎熱氣候條件下，混凝土的入模溫度不宜高于氣溫且不宜超過30℃。宜盡可能安排在傍晚澆筑而避開炎熱的白天，也不宜在早上澆筑以免氣溫升到最高時(shí)加劇混凝土內(nèi)部溫升。

2．在炎熱季節(jié)攪拌混凝土?xí)r，盡量采用溫度低的混凝土和水化熱低的水泥，同時(shí)要降低混凝土拌合料的溫度。宜將混凝土原材料進(jìn)行遮蓋，避免日光直接爆曬，并用冷卻水?dāng)嚢杌炷粒虿捎美鋮s骨料、攪拌時(shí)加冰雪等方法降低入倉(cāng)溫度，以降低混凝土攪拌溫度。

3．夏期施工時(shí)，對(duì)與混凝土接觸的模板、鋼筋等，在混凝土澆筑前采取先圍護(hù)一層蓬布的保溫措施，使其溫度控制在5～30℃范圍內(nèi)。高溫時(shí)在蓬布上噴灑和澆灌冷卻水，使其溫度冷卻至30℃以下。由于夏季溫度高，水泥水化反應(yīng)加快，混凝土凝結(jié)較快，施工操作時(shí)間變短，容易因搗固不良造成蜂窩、麻面等質(zhì)量問題。

二、冬期混凝土施工的溫度控制

1．當(dāng)晝夜平均氣溫低于5℃或最低氣溫低于-3℃時(shí)，應(yīng)按冬期施工處理。混凝土的入模溫度不應(yīng)低于5℃，混凝土拌和物的出罐時(shí)溫度不得低于10℃。當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，禁止對(duì)混凝土表面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。此時(shí)，可在混凝土表面噴涂養(yǎng)護(hù)液，并采取適當(dāng)保溫措施。

2．在遇氣溫驟降的天氣或寒冷季節(jié)澆筑大體積混凝土后，應(yīng)注意覆蓋保溫、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。防止混凝土產(chǎn)生過大的溫差壓力。

3．拌制混凝土的各項(xiàng)材料的溫度，應(yīng)滿足混凝土拌和物攪拌合成后所需要的溫度。當(dāng)原材料原有溫度不能滿足需要時(shí)。應(yīng)首先考慮對(duì)拌和用水加熱，仍不能滿足需要時(shí)，再考慮對(duì)集料加熱。水泥只保溫，不得加熱。各項(xiàng)材料需要加熱的溫度應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定，但不得超過規(guī)定。水泥不得與80℃溫度的水直接接觸。

4．冬期攪拌混凝土?xí)r，骨料不得帶有冰雪和凍結(jié)團(tuán)塊。嚴(yán)格控制混凝土的配合比和坍落度。投料前，應(yīng)先用熱水或蒸汽沖洗攪拌機(jī)，投料順序?yàn)楣橇?、水，攪拌，再加水泥攪拌，時(shí)間應(yīng)較常溫時(shí)延長(zhǎng)50％。

三、特殊施工條件下混凝土施工的溫度控制

1．在相對(duì)濕度較小、風(fēng)速較大的環(huán)境條件下，可采取場(chǎng)地灑水、噴霧、擋風(fēng)等措施，或在此時(shí)避免澆筑有較大暴露面積的構(gòu)件。

2．對(duì)于嚴(yán)重腐蝕環(huán)境下采用大摻量粉煤灰的混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，在完成規(guī)定的養(yǎng)護(hù)期限后，如條件許可，在上述養(yǎng)護(hù)措施基礎(chǔ)上仍應(yīng)進(jìn)一步適當(dāng)延長(zhǎng)潮濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

3．新澆筑混凝土與鄰接的已硬化混凝土或巖土介質(zhì)問的溫差不得大于15℃。

四、大體積及重要部位混凝土施工的溫度控制

1．對(duì)于橋梁、隧道或大體積混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)在不同季節(jié)選擇有代表性結(jié)構(gòu)進(jìn)行試澆筑，并通過測(cè)溫或計(jì)算分析，事先確定施工過程中混凝土溫度參數(shù)的合理控制值。澆筑重要工程的混凝土?xí)r，應(yīng)定時(shí)測(cè)定混凝土溫度以及環(huán)境氣溫、相對(duì)濕度、風(fēng)速等參數(shù)變化及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)方式。

2．混凝土的入模溫度不大于30℃。鄰接的新舊混凝土溫差不大于15℃。混凝土噴涂的養(yǎng)護(hù)劑與混凝土表面溫度之差不大于15℃。大體積混凝土入模后30min的最大溫升小于20℃，內(nèi)部最高溫度不宜高于65℃。

3．承臺(tái)等大體積混凝土內(nèi)可埋設(shè)冷卻鋼管，冷卻鋼管的數(shù)量、設(shè)置方式、冷卻水的溫度及冷卻工藝在混凝土正式澆筑前必須進(jìn)行模擬試驗(yàn)，以確定合理的冷卻施工工藝參數(shù)。

五、澆筑過程中混凝土的溫度控制

1．混凝土的澆筑選擇在一天中氣溫適宜的時(shí)候進(jìn)行，在澆筑過程中盡量減少澆筑層厚度，延長(zhǎng)澆筑時(shí)間以便加快混凝土散熱速度。同時(shí)控制每層澆筑高度不超過30cm，這樣不但有利于振搗，又可以加快熱量散失，能有效避免產(chǎn)生溫度裂縫。

2．大體積混凝土可采取覆蓋措施，避免混凝土在日光下直接暴曬，也可在混凝土內(nèi)埋設(shè)冷卻鋼管通水冷卻混凝土。澆筑后應(yīng)立即采取噴霧養(yǎng)生覆蓋保溫等技術(shù)措施，并始終處于濕養(yǎng)護(hù)狀態(tài)，夏季高溫季節(jié)搭設(shè)遮陽棚。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不宜少于28d。

六、拆模過程中混凝土的溫度控制

1．混凝土的拆模時(shí)間除需考慮拆模時(shí)的混凝土強(qiáng)度應(yīng)滿足規(guī)定外，還應(yīng)考慮拆模時(shí)混凝土的溫度(由水泥水化熱引起)不能過高，以免混凝土接觸空氣時(shí)降溫過快而開裂?；炷羶?nèi)部開始降溫以前以及混凝土內(nèi)部溫度最高時(shí)不得拆模。

2．在一般情況下，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件芯部混凝土與表層混凝土之間的溫差、表層混凝土與環(huán)境之間的溫差大于20℃(預(yù)應(yīng)力箱梁和截面較為復(fù)雜時(shí)，溫差大于15℃)時(shí)不宜拆模。大風(fēng)或氣溫急劇變化時(shí)不宜拆模。在寒冷季節(jié)，若環(huán)境溫度低于0℃時(shí)不宜拆模。在炎熱和大風(fēng)干燥季節(jié)，應(yīng)采取逐段拆模、邊拆邊蓋的拆模工藝。

3．拆模時(shí)混凝土芯部與表層、表層與環(huán)境之間的溫差不得大于20℃(墩臺(tái)、梁體芯部混凝土與表層混凝土之間、表層混凝土與環(huán)境之間以及箱梁腹板內(nèi)外側(cè)混凝土之間的溫差均不得大于15℃)?；炷羶?nèi)部開始降溫前不得拆模。

4．承臺(tái)、墩身及現(xiàn)澆梁模板拆除時(shí)，為防止因內(nèi)外溫差過大造成混凝土開裂，必須事先對(duì)混凝土內(nèi)部溫度與環(huán)境溫度進(jìn)行測(cè)試，只有當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度與環(huán)境溫度之差低于15℃時(shí)，方可進(jìn)行模板拆除。

七、養(yǎng)護(hù)期間混凝土的溫度控制

1．混凝土養(yǎng)護(hù)期間，混凝土內(nèi)部最高溫度不宜超過65℃，混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度之差、表面溫度與環(huán)境溫度之差不宜大于20℃(墩臺(tái)、梁體混凝土不宜大于15℃)，養(yǎng)護(hù)用水溫度與混凝土表面溫度之差不得大于15℃?；炷琉B(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫能減少混凝土表面的熱擴(kuò)散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫。

2．混凝土的養(yǎng)護(hù)包括自然養(yǎng)護(hù)和蒸汽養(yǎng)護(hù)?；炷琉B(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)混凝土的濕度和溫度控制，盡量減少表面混凝土的暴露時(shí)間，及時(shí)對(duì)混凝土暴露面進(jìn)行緊密覆蓋(可采用篷布、塑料布等進(jìn)行覆蓋)，防止表面水分蒸發(fā)。暴露面保護(hù)層混凝土初凝前，應(yīng)卷起覆蓋物，用抹子搓壓表面至少二遍，使之平整后再次覆蓋，此時(shí)應(yīng)注意覆蓋物不要直接接觸混凝土表面，直至混凝土初凝為止。

3．混凝土的蒸汽養(yǎng)護(hù)可分靜停、升溫、恒溫、降溫四個(gè)階段。靜停期間應(yīng)保持環(huán)境溫度不低于5℃，混凝土灌筑結(jié)束4～6h后方可升溫，升溫速度不得大于10℃/h，恒溫期間混凝土內(nèi)部溫度不宜超過60℃，最高不得大于65℃。恒溫養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)根據(jù)構(gòu)件脫模強(qiáng)度的要求、混凝土配合比情況以及環(huán)境條件等通過試驗(yàn)確定，降溫速度不得大于10/℃h。

4．蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)采取措施，繼續(xù)對(duì)混凝土進(jìn)行保溫保濕自然養(yǎng)護(hù)。自然養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于相關(guān)規(guī)定。

5．混凝土養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)注意采取保溫措施，防止混凝土表面溫度受環(huán)境因素影響(如曝曬、氣溫驟降等)而發(fā)生劇烈變化。

6．混凝土養(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)對(duì)有代表性的結(jié)構(gòu)進(jìn)行溫度監(jiān)控，定時(shí)測(cè)定混凝土芯部溫度、表層溫度以及環(huán)境的氣溫、相對(duì)濕度、風(fēng)速等參數(shù)，并根據(jù)混凝土溫度和環(huán)境參數(shù)的變化情況及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)制度，嚴(yán)格控制混凝土的內(nèi)外溫差滿足要求。

八、結(jié)語

我公司施工的鄭西鐵路客運(yùn)專線渭南渭河特大橋工程區(qū)段，由于在施工中嚴(yán)格按照相關(guān)《標(biāo)準(zhǔn)》和《指南》進(jìn)行溫度控制，嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，所完成的混凝土質(zhì)量達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。