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摘要：本文主要針對橋梁大體積混凝土承臺施工及溫度裂縫控制展開了探討，通過結(jié)合了具體的工程實例，對承臺大體積混凝土澆筑施工方案作了詳細(xì)的闡述，并系統(tǒng)分析了承臺大體積混凝土溫度監(jiān)測，以期能為有關(guān)方面的需要提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；承臺施工；溫度裂縫控制

現(xiàn)今國內(nèi)橋梁工程發(fā)展迅速，隨著水平的不斷提高，在各種結(jié)構(gòu)體系橋梁事業(yè)中均取得了突破性的成就。但是，橋梁工程的發(fā)展存在普遍性的瓶頸，即大體積混凝土裂縫的防治。由于混凝土是一種脆性材料，早期強(qiáng)度小，加上大體積混凝土水化熱大，溫差難以控制，造成內(nèi)外微小裂縫的蔓延，嚴(yán)重影響了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和美觀。因此，做好混凝土施工的溫度裂縫控制尤為重要。

工程概述

橋梁起點樁號為K53+381.35，終點樁號為K54+081.48K，橋梁全長702.02m。主橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，全橋跨徑組成為3×40mT梁+（103m+2×200m+103m）連續(xù)剛構(gòu)+4×40mT梁，最大的墩高是163.25m。采取左右幅整體式的主墩承臺，平面尺寸是23m×20.35m，厚度是5m，單個承臺的混凝土方量是2448m3，混凝土標(biāo)號為C30。

1 承臺大體積混凝土澆筑施工方案

1.1 施工總體方案的確定

根據(jù)工期要求、施工準(zhǔn)備以及其特點，確定一次澆筑成型。為使?jié)仓?qiáng)度降低，施工時采用“整體分層，薄層施工，循序澆筑，一次成型”原則，混凝土以28cm的厚度為宜。為保證厚度平均，開設(shè)15個下料口，因混凝土高度落差會產(chǎn)生離析，在澆筑時應(yīng)布設(shè)串桶，待澆筑至2.8m以上封堵下料口，串桶被拆，繼續(xù)澆筑。

混凝土澆筑配置照明系統(tǒng)，運(yùn)用二班制?？紤]到澆筑時間，采用兩臺75拌和站同時澆筑的方案，兩臺拌和站的輸送泵均為HBT90—21—220s型。

通過計算得出75 型拌和站的生產(chǎn)能力為54m3，根據(jù)承臺方量，澆筑時間持續(xù)約46h，如中間一套拌和站出現(xiàn)問題，另一套拌和站單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)也能滿足需要。

1.2 混凝土振搗注意事項

混凝土的振搗采用手提式振動棒，將30振搗棒和50振搗棒結(jié)合使用，靠近模板部分采用30棒振搗，防止模板變形，其他區(qū)域采用50 棒振搗，插搗的間距不大于振動棒長度的1.5倍。振動棒需遠(yuǎn)離模板，與模板至少保持10cm左右的距離。為了防止混凝土振搗不密實，應(yīng)采取快插慢拔的方式振搗，以防止由于快速上拔而在混凝土中留下空洞。為了保證振搗的均勻性，應(yīng)不斷均勻移動振搗棒的位置。為保證連續(xù)澆筑時每層連接密實，施工層振搗時應(yīng)插入上一施工界面至少10cm左右，并確保不留施工縫。

1.3 承臺模板方案

承臺模板采用尺寸為3.5m×1.5m、3×1.5m、3.5×1m 的定型特制大塊鋼模，模板表面須平整、清潔。經(jīng)過施工放樣后精確拼裝，上下采用Φ20螺栓加螺母連接，模板采用內(nèi)拉方式固定，拉桿采用Φ20螺紋鋼筋套絲加螺母墊片方式，順橋及橫橋向采用Φ20鋼筋拉桿連接至模板外型鋼骨架上，內(nèi)側(cè)焊接在承臺主筋及樁基鋼筋上，以防止承臺模板的整體位移，底板采用水泥砂漿墊層并調(diào)整至設(shè)計標(biāo)高。模板安裝前應(yīng)用角磨機(jī)進(jìn)行打磨，并均勻涂刷脫模劑。

1.4 混凝土養(yǎng)護(hù)方案

混凝土的養(yǎng)護(hù)是施工中的關(guān)鍵。除滿足規(guī)范外，還應(yīng)用塑料薄膜或者養(yǎng)護(hù)劑等對承臺進(jìn)行整體覆蓋，并檢驗是否全部覆蓋到位，不留死角，同時灑水養(yǎng)生保持混凝土表面的濕度。

在混凝土澆筑前應(yīng)在承臺內(nèi)安裝溫度監(jiān)控設(shè)施，利用專用設(shè)備監(jiān)測混凝土的內(nèi)部溫度，并由專門負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)的工人和技術(shù)人員定時觀測混凝土內(nèi)外溫度，并做好記錄。技術(shù)人員應(yīng)及時匯總并分析溫度變化情況，控制水流，以利于及時調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施；當(dāng)混凝土的表層溫度與環(huán)境最大溫差小于20℃時，可逐步移除表面覆蓋物。

1.5 冷卻循環(huán)水管設(shè)置

為了保證混凝土內(nèi)部溫度不至于過高，應(yīng)及時疏導(dǎo)水化熱，在承臺內(nèi)部設(shè)置冷凝管，通過水流進(jìn)行冷卻。冷卻循環(huán)水管經(jīng)過計算后安裝，承臺中共布置5層冷凝水管，每層都單獨(dú)設(shè)有進(jìn)出水口。本次施工冷卻管采用Φ50mmHPB235薄鐵管，每層單根冷凝管長度為23m（順橋向），按照0.65m（橫橋向）的間距設(shè)置30根，冷凝管每側(cè)距模板距離為50cm。澆筑前逐層試通水，并認(rèn)真檢查冷卻水管是否有破損、漏水及不通的現(xiàn)象。

冷凝水采用泵送加壓、循環(huán)利用方式進(jìn)行循環(huán)冷卻。為保證進(jìn)出水口的溫差及提高冷卻果，每一層冷卻水管設(shè)置兩個進(jìn)水口和出水口以保證不因內(nèi)部循環(huán)水管過長而影響散熱效果。在出水口溫度較低時（混凝土內(nèi)部水化熱不大時），可以將兩個進(jìn)水口進(jìn)行串聯(lián)，采取一端進(jìn)水、一端出水的方式進(jìn)行冷卻處理。

在注水冷卻的過程中，當(dāng)進(jìn)水口與出水口的溫度相差太大，且出水口的溫度較高時，要將進(jìn)水口改為出水口且同時測溫。隨時更改進(jìn)出口的位置有利于混凝土內(nèi)部冷卻。

1.6 應(yīng)急保障

為了保證承臺澆筑的連續(xù)進(jìn)行，確保一次澆筑成功，施工前應(yīng)做好各項物資的準(zhǔn)備工作。由于一次澆筑使用的混凝土方量巨大，澆筑持續(xù)時間長，砂石料、水泥等各種輔助材料消耗量很大，再加上受地形限制料倉容量有限，提前做好準(zhǔn)備工作尤為重要。為了保證砂石料及水泥的供應(yīng)，應(yīng)提前備料并與地材供應(yīng)商聯(lián)系好，生產(chǎn)料場應(yīng)提前準(zhǔn)備足夠的材料，并安排好運(yùn)輸車輛保證正常供應(yīng)；由于水泥運(yùn)輸路途較長，應(yīng)提前與水泥生產(chǎn)廠家協(xié)商好每天水泥的供應(yīng)量，并準(zhǔn)備好備用水泥運(yùn)輸車輛，以防止長途運(yùn)輸中的突發(fā)事故導(dǎo)致水泥斷供。

承臺施工前應(yīng)與當(dāng)?shù)仉娏Σ块T做好溝通，確保電力的正常供應(yīng)，并同時做好備用發(fā)電機(jī)設(shè)備及柴油等材料的儲備。如果出現(xiàn)意外突然停電，應(yīng)立即啟用備用的2臺500kW 發(fā)電機(jī)進(jìn)行供電施工。同時施工現(xiàn)場配備兩臺25t吊車和混凝土運(yùn)輸車，以備在拌和或者輸送泵機(jī)械突然發(fā)生故障的情況下正常連續(xù)施工。

在承臺施工現(xiàn)場周圍搭設(shè)腳手架，配備防雨篷布以防突發(fā)降雨，或在溫度異常升高時采取防曬措施。

2 承臺大體積混凝土溫度監(jiān)測

混凝土在澆筑過程中會逐漸凝固并釋放大量水化熱。如果混凝土產(chǎn)生的熱能逐步積聚而不能得到及時的疏導(dǎo)和釋放，很容易導(dǎo)致承臺由于內(nèi)部溫度過高產(chǎn)生溫度裂縫，從而影響混凝土的使用壽命和整體強(qiáng)度，對工程產(chǎn)生不利影響，更為嚴(yán)重的會導(dǎo)致成品報廢。

混凝土內(nèi)部積聚溫度的高低取決于其釋放水化熱的程度。實際中，由于外界環(huán)境溫度不斷變化，混凝土各部位的溫度與外部環(huán)境存在不同的溫度差異，會導(dǎo)致混凝土與周圍環(huán)境之間產(chǎn)生熱能交換，從而使溫度產(chǎn)生很大變化，其變化規(guī)律是由低到高，又由高到低。根據(jù)以往的工程經(jīng)驗，可采取以下溫控措施進(jìn)行監(jiān)測：根據(jù)承臺的對稱性，選擇承臺的四分之一進(jìn)行溫度場的測定；對混凝土水化熱擬采用鉑式溫度傳感器進(jìn)行溫度測量。

（1）測點布置

埋入承臺的溫度傳感器共分5層，每層又設(shè)置13個測點，溫度傳感器布置如圖1所示。

圖1 主墩承臺溫度傳感器布置圖（單位：cm）

（2）注意事項

測點的總數(shù)量為13×5=65個，注意各測點的編號、標(biāo)記；傳感器導(dǎo)線必須順著鋼筋走，并固定，線長不夠時，采用普通豎包線接長，接頭用絕緣膠帶纏好。

（3）溫度監(jiān)測指標(biāo)

溫度監(jiān)控的目的是使大體積混凝土內(nèi)部的溫度場變化按照設(shè)計的方向發(fā)展，以利于控制，防止溫度裂縫的產(chǎn)生或把裂縫控制在某個界限內(nèi)。其主要包括以下幾個方面指標(biāo)：①降低承臺中心混凝土的最高溫度和最高溫升；②降低內(nèi)外溫差，使混凝土內(nèi)溫度分布盡量均勻；③控制上下層溫差，以防止可能出現(xiàn)的層間裂縫；④控制混凝土降溫速率，以防止出現(xiàn)冷擊。

溫度控制具體目標(biāo)參照設(shè)計文件及相關(guān)施工規(guī)范的規(guī)定：混凝土內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)；混凝土降溫速率控制值≤1.5℃/d；出水口流量控制值保證在30L/min。

（4）溫度實時監(jiān)測

針對承臺溫度監(jiān)測的時間范圍一般為自澆筑開始至混凝土凝結(jié)后15d。在此期間應(yīng)采取不同的觀測頻率對溫度進(jìn)行監(jiān)測。混凝土澆筑完成后大部分的熱量是在前3d凝固期間進(jìn)行釋放，故澆筑完成后的前3d應(yīng)高頻度監(jiān)測（每2h進(jìn)行一次溫度采集監(jiān)測）；待混凝土溫度達(dá)到峰值后，可以將監(jiān)測周期延長至每4h進(jìn)行一次溫度數(shù)據(jù)采集；當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度下降均勻以后，溫度采集周期可以延長至每12h進(jìn)行一次溫度數(shù)據(jù)采集。溫度采集的數(shù)據(jù)主要包括：每層冷凝管進(jìn)、出水口的溫度；混凝土內(nèi)部溫度傳感器的溫度；大氣溫度；混凝土表面的溫度。

溫度采集要求現(xiàn)場的技術(shù)人員對施工現(xiàn)場的氣候和溫度變化情況進(jìn)行記錄，對采集到的數(shù)據(jù)應(yīng)及時匯總，如遇到溫度異常，應(yīng)及時與技術(shù)負(fù)責(zé)人聯(lián)系，采取有效措施，包括調(diào)整進(jìn)水的流量和通水時間、控制進(jìn)水的溫度或加蓋保溫覆蓋物等。

（5）整理并分析監(jiān)測結(jié)果

根據(jù)溫度監(jiān)測結(jié)果，繪制測點實時溫度曲線，以檢驗溫控措施是否合理、有效，對實測數(shù)據(jù)與理論計算結(jié)果進(jìn)行對比分析，得出混凝土內(nèi)部溫度場的分布規(guī)律。

3 結(jié)語

綜上所述，承臺混凝土施工的溫度裂縫控制是橋梁混凝土施工中一項非常重要的工作。因此，相關(guān)的工作單位必須要充分考慮施工過程中會出現(xiàn)的影響因素，采取先進(jìn)有效的措施控制好混凝土的溫度，以防止溫度裂縫的產(chǎn)生，為保障橋梁工程的順利施工奠定堅實基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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