【摘 要】以某市政工程為例，分析了大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因，介紹了大體積混凝土承臺的施工方案，具體闡述了施工準備、熱工計算、混凝土澆筑、溫度檢測等工序的具體施行步驟和措施，從而解決了大體積混凝土常有的溫度裂縫問題。

【關鍵詞】大體積混凝土 溫度裂縫 施工方案 熱工計算

1 工程概況

某路橋梁總長128.6m。橋孔布置為4×30m。上部構造采用預制C50裝配式預應力砼小箱梁，結構簡支，橋面連續(xù)。下部構造采用1.6m三柱式墩，柱頂設蓋梁，柱底設1.8m鉆孔灌注樁基礎。橋臺為重力式U型橋臺，低樁承臺，基礎均為1.5m鉆孔灌注樁基礎。承臺的澆筑屬于大體積混凝土施工，尺寸為18.5m×8.5m×2.5m，個數(shù)為4個，分別在1#北側，1#南側，5#北側，5#南側，混凝土澆筑量都為1573m3，混凝土設計等級為C30?，F(xiàn)以1#北側承臺作為案例。

2 施工方案

1）采用商品混凝土公司的商品混凝土，一次整體連續(xù)澆筑的方法。

2）澆筑的方向和澆筑的順序。因為混凝土公司距離施工現(xiàn)場較遠，單位時間內(nèi)供應的混凝土較少，且結構物厚度不太大而面積較大。故混凝土澆筑采用分層分段，分5層澆筑，每層厚度為500mm，根據(jù)現(xiàn)場的特點，混凝土輸送泵放置在承臺西側平地上，確定混凝土沿短邊方向澆筑，根據(jù)商品砼廠家的地理位置、行車路線和供料能力以及考慮到混凝土的振搗等其他因素，將混凝土緩凝時間定為6小時。

3 施工準備

試驗室提供的C30大體積混凝土的試驗配合比見表1

3.1 原材料的選用

水泥采用塔牌水泥P.0 42.5R普通硅酸鹽水泥；砂子選用細度模數(shù)在2.6～2.8之間，含泥量低于0.5%的東江中砂；石子選用連續(xù)級配、含泥量低于0.6%的5mm～31.5mm的碎石；粉煤灰選用Ⅱ級磨細粉煤灰；外加劑采用N型緩凝高效減水劑。

3.2 配合比的確定

通過試驗室反復試驗，試配混凝土達到設計的強度，將試驗配合比確定為正式配合比。

3.3 現(xiàn)場機械設備的準備

根據(jù)現(xiàn)場條件，使用臂長為47m的汽車泵一臺，放置在西側圍蔽外水泥平地上，同時備用一臺混凝土柴油輸送泵，一方不時之需。

3.4 做好技術準備工作

加強原材料的檢驗、抽檢工作。對廠家堆料現(xiàn)場派專人檢查砂石的粗細粒徑和含泥量以及外加劑的質(zhì)量和摻量。隨時檢查電腦計量臺賬記錄?，F(xiàn)場做好混凝土塌落度的抽查工作，嚴格控制混凝土的質(zhì)量。

3.5 勞動力的組織安排和施工機具就位

混凝土施工人員分成兩組，每班8人，每組工作6h，每班交接班工作提前30min完成，做到人不到崗不準換班，明確交接班注意的事項，以免交接班過程中帶來質(zhì)量隱患。

4 混凝土的養(yǎng)護材料和測溫工作的準備

混凝土澆筑選擇在晚上進行，施工季節(jié)為冬天，室外平均氣溫為19℃。混凝土養(yǎng)護用的塑料薄膜和麻袋片準備到現(xiàn)場，而且要充足。測溫人員安排到位，并進過項目部組織學習培訓后才能上崗。

大體積混凝土裂縫控制計算

4.1 混凝土的拌合溫度Tc

廠家提供的混凝土原材料重量、溫度、比熱及熱量表見表2

混凝土拌合溫度為：

Tc=∑Ti×W×C/∑（W×C）=18℃

混凝土澆筑溫度：

采用泵送混凝土到澆筑地點10min，澆筑10min。

Tj= Tc+（Tq+Tc）×（A1+A2+A3）

其中A1，A2，A3均為溫度損失系數(shù)（溫度損失系數(shù)查表計算可得）。Tq為環(huán)境氣溫。

裝卸料一次：A1=0.032×1=0.032

泵送運輸10min：A2=0.0037×10=0.037

澆筑10min： A2=0.003×10=0.03

A1+A2+A3=0.032+0.037+0.03=0.099

按室外平均氣溫Tq=19℃計算：

Tj= Tc+（Tq+Tc）×（A1+A2+A3）=18+（19-18）×0.099=18.1℃

因此，要求混凝土的入模溫度不大于20℃。

4.2 混凝土內(nèi)部的實際最高溫度ax

Tmax= Tj+Tτ

其中，Tτ為混凝土3d的絕熱溫升，Tτ=W/10+F/50=315/10+90/50=33.3℃。W為每立方米混凝土水泥用量，kg/m3，F(xiàn)為每立方米混凝土中粉煤灰摻量，kg/m3。

Tmax= Tj+Tτ=18.1+33.3=51.4℃。

4.3 混凝土表面溫度Tb（τ）

混凝土采用表面先覆蓋兩層麻袋，再覆蓋一層塑料薄膜進行保溫。

4.4 混凝土內(nèi)部最高溫度與表面溫度差以及混凝土表面溫度與外界氣溫差

混凝土內(nèi)部最高溫度與表面溫度差：

Tmax- Tb（τ）=51.4-41.5=9.9℃。

混凝土表面溫度與外界溫度差：Tb（τ）- Tq=41.5-19=22.5℃。

混凝土內(nèi)部最高溫度與表面溫度差為9.9℃，未超過規(guī)范規(guī)定的25℃溫差，符合規(guī)范要求。混凝土表面溫度與外界溫度差為22.5℃，未超過規(guī)范規(guī)定的25℃溫差，符合規(guī)范要求。

5 混凝土的澆筑

5.1 作業(yè)條件

施工道路，現(xiàn)場水電照明已布置到位。汽車泵已就位，各種施工機具均已準備好，各種預埋管件施工完畢以及工序驗收全部完成，聯(lián)絡指揮就緒。

5.2 混凝土澆筑

1）混凝土澆筑前，由項目負責人對項目部管理人員和施工班組進行技術交底，明確混凝土澆筑方法和振搗質(zhì)量?？箟涸噳K每 100m3 混凝土做一組標養(yǎng)試塊，同條件試塊按每 500m3做一組。做好混凝土配合比和坍落度檢查工作。

2）混凝土澆筑時，分5層澆筑，每層厚度500mm，澆筑從底層開始，在澆筑一定距離后，在第一層初凝前澆筑第二層，確?；A混凝土質(zhì)量。振搗棒在坡頂和坡腳振搗，振動棒的插點間距為1.5倍振動棒的作用半徑（600mm以內(nèi)），防止漏振，要求插棒時要快插慢拔，直上直下，插點均勻，在振搗上一層混凝土時，插入下層深度50～100mm。振搗方法采用垂直振搗和斜向振搗，斜向振搗時振動棒與混凝土表面成40°～45°，振搗時與模板保持50～100mm距離，且盡量避免碰撞鋼筋。振動時間為10～15s以混凝土泛漿不再出氣泡為止?；炷帘砻婷谒皶r引導集中排除。混凝土表面澆筑完后，在混凝土初凝前撒細石子，均勻撒布在表面用木抹子拍平，初凝后終凝前再用木抹子抹壓一遍，使表面更加密實，避免收縮裂縫產(chǎn)生?？箟涸噳K每100 m3

5.3 混凝土養(yǎng)護

混凝土的養(yǎng)護期限不少于14d，前1-3d白天為2h/次，晚上不少于2次；4-7d白天每天不少于4次，晚上至少1次；7-14d白天每天不少于2次。在混凝土終凝后覆蓋塑料薄膜并澆水養(yǎng)護，當混凝土實測內(nèi)部和表面溫差與內(nèi)外溫差超過25℃時覆蓋麻袋片。養(yǎng)護期間，混凝土表面必須保持溫熱潮濕狀態(tài)。

6 混凝土的測溫和溫控

1）測溫時間自混凝土澆筑開始至撤保溫層為止，應不少于15d。

2）測溫時間間隔次數(shù)：混凝土澆筑后1-3d為2h/次；4-7d為4h/次；7-14d為8h/次。

3）每個測溫點位有三根間距各為300mm呈三角形布置，分別埋于距底部200mm，距中間500mm～1000mm及距表面100mm處的測溫管構成，測溫點間距不大于6mm，測溫管使用A15的焊管，鋼管底部封死，上端開口，上口高出混凝土表面100mm。

4）測溫使用普通玻璃溫度計，測溫管內(nèi)放入水，水面要低于管口15mm左右，管口用木塞封口，只允許在紡織溫度計時或取出時打開，溫度計應系繩垂直吊放到管底，停留不少于3min后取出迅速查看溫度計，做好記錄。

5）測溫數(shù)據(jù)的整理及分析：實際測溫結果與理論計算結果基本一致，實測最高溫度平均為52℃±2℃，只有個別點達到55℃。從測溫記錄看，最高溫度出現(xiàn)在澆筑后30～40h之間，而后溫度逐漸開始降低，直到和混凝土表面溫度相接近。

7 施工結果

拆模后，未發(fā)現(xiàn)溫度裂縫，混凝土的強度通過28d強度檢驗達到設計要求。

8 結語

大體積混凝土施工技術要求較高，容易產(chǎn)生溫度裂縫。因此必須在①原材料選擇、②原材料用量控制、③混凝土澆筑過程監(jiān)控、④混凝土養(yǎng)護，每個環(huán)節(jié)把好關。采用合理的施工方案和技術措施，保證混凝土的施工質(zhì)量。

參考文獻：

[1]周水興，何兆益，鄒毅松等編著，《路橋施工計算手冊》，人民交通出版社，2001；

[2]天津市市政工程局主編，《道路橋梁工程施工手冊》，中國建筑工業(yè)出版社，2003；