董海洋

(河北建設集團有限公司，河北保定 071051)

談鐵路客專大體積混凝土施工控制技術(shù)

董海洋

(河北建設集團有限公司，河北保定 071051)

當前大體積混凝土施工已成為路橋項目的重要技術(shù)控制環(huán)節(jié)，本文對作者在石武鐵路客專承臺施工中關(guān)于大體積混凝土的處理經(jīng)驗進行闡述。重點介紹了施工中大體積混凝土承臺施工的控制技術(shù)，提出了合理的施工工藝和詳細的處理方法，為類似大體積承臺施工提供技術(shù)參考。

大體積混凝土；控制；降溫

大體積混凝土的施工技術(shù)要求比較高，特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度應力裂縫。混凝土結(jié)構(gòu)實體最小尺寸等于或大于1m；或易由溫度應力引起裂縫的混凝土，都屬于大體積混凝土[2]。按驗標要求石武鐵路客運專線SZ-2標段大橋、特大橋承臺均屬于大體積混凝土，必須制訂專門的施工方案，用以控制好混凝土的施工質(zhì)量。

1 施工準備工作

1.1 材料選擇

水泥：考慮到大體積混凝土中，大量水泥水化熱不易散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度過高，與混凝土表面產(chǎn)生較大的溫度差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應力，表面產(chǎn)生拉應力。當表面拉應力超過早期混凝土抗壓強度時就會產(chǎn)生溫度裂縫，因此確定采用水化熱比較低的普通硅酸鹽水泥，通過摻加合適的外加劑改善混凝土的性能。

粗骨料：采用粒徑較大、含泥量不大于1%的三種級配（5～10mm、10～20mm、

16.5 ～30mm）的碎石配制混凝土，和易性較好，抗壓強度較高；同時可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。

細骨料：采用中砂，平均粒徑大于0.5mm，含泥量不大于5%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時相應減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。

粉煤灰：混凝土的澆筑方式為泵送，同時高性能混凝土要求摻加適量的粉煤灰，以改善混凝土的和易性和提高耐久性。我標段承臺墩身混凝土中粉煤灰取代水泥的用量為30%。大大降低了混凝土的水化熱，改善了混凝土的和易性。

外加劑：通過分析比較及過去在其它工程上的使用經(jīng)驗，混凝土確定采用減水劑，摻量為1%。減水劑可降低水化熱峰值，對混凝土收縮有補償功能，可提高混凝土的抗裂性。

1.2 混凝土配合比

混凝土采用在拌和站集中拌和，必須根據(jù)現(xiàn)場的實際情況及技術(shù)要求，提前做好混凝土試配；粉煤灰采用外摻法時僅在砂料中扣除同體積的砂量。另外應考慮到水泥的供應情況，以滿足施工的要求。

2 大體積混凝土溫度要求

基礎混凝土芯部的溫升高峰值一般在混凝土澆筑后3d左右產(chǎn)生，以后趨于穩(wěn)定不再升溫，并且開始逐步降溫。規(guī)范規(guī)定，對大體積混凝土養(yǎng)護，應根據(jù)氣候條件采取控溫措施，并按需要測定澆筑后的混凝土表面和內(nèi)部溫度，將溫度控制在設計要求的范圍內(nèi)；當設計無具體要求時，承臺、墩身混凝土內(nèi)部最高溫度不宜超過65℃，混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度溫之差、表面溫度與環(huán)境溫度之差不宜大于15℃[2]。本工程設計無具體要求，即按規(guī)范執(zhí)行。表面溫度的控制可采取調(diào)整保溫層的厚度來實現(xiàn)。

3 大體積混凝土的降溫措施

3.1 降低砼入模溫度

高溫季節(jié)施工時，對骨料搭設遮陽棚并灑水，必要時在拌和水中加冰塊降低水溫，確保砼入模溫度不高于外界氣溫且不超過30℃。

3.2 選擇合適的砼澆注時間

高溫季節(jié)澆注砼時，砼澆注時間宜選擇在晚上氣溫較低的時間進行澆注，砼澆注之前在承臺模板外側(cè)灑水，以降低模板溫度。

3.3 布設冷卻管

當混凝土內(nèi)部溫度超過65℃或內(nèi)外溫差超過15℃時，可在承臺內(nèi)部設置冷卻管，通過不斷循環(huán)冷水來吸收砼中的熱量。

冷卻管布設層數(shù)可根據(jù)承臺的不同厚度進行確定，在距承臺上、下50～60cm各布設一層，對于厚度2.0m、2.5m的承臺在中心布設1層降溫管，厚度3m、3.5m的承臺布設2層，層與層的間距為1～1.2m，降溫管呈“弓”形布置，每層水平間距1.2m左右，具體可根據(jù)承臺的尺寸進行適當調(diào)整。

冷卻管使用前先進行試水，試水在砼澆注到冷卻管標高后立即進行，冷卻水與砼的溫差不宜超過15℃。

澆注開始即開始冷水循環(huán)降溫，持續(xù)10～15天，混凝土澆筑后的內(nèi)部最高溫度與氣溫溫差要控制在15℃內(nèi)，以免因溫差和混凝土收縮產(chǎn)生裂縫；

澆注起至通水結(jié)束由專人負責，每隔6～8小時測量一次進、出水口的水溫，根據(jù)水溫的變化，確定最終通水的時間和水的流速，冷卻水管進出口每24小時互換一次；并應做好相關(guān)記錄，以備查驗總結(jié)。

冷卻水管網(wǎng)通水結(jié)束后立即灌注C30水泥漿封孔。

4 混凝土的澆筑

混凝土一次澆筑成型，為了保證混凝土的密實性和均勻性，采取如下澆注順序：首先澆注承臺墩身預埋鋼筋位置處，然后澆注兩側(cè)；混凝土澆注時按30cm厚度分層澆注，振動棒與模板保持5～10cm間距，防止因其振動而擾動模板。振動棒的搗固深度不超過棒長的2/3～3/4倍，振動時要快插慢拔，緩緩向上提拔振動棒，避免產(chǎn)生孔洞，搗實均勻，減少砼表面氣泡。振動棒插入下層砼中5～10cm，水平移動間距不超過振動棒作用半徑的1.5倍。對每一個振搗部位，震動到該部位砼密實為止，即砼不再冒出氣泡也不下沉，表面出現(xiàn)平坦泛漿。

由于混凝土坍落度比較大，會在表面鋼筋下部產(chǎn)生水分，或在表層鋼筋上部的混凝土產(chǎn)生細小裂縫。為了防止出現(xiàn)這種裂縫，在混凝土初凝前和混凝土預沉后采取二次抹面壓實措施。

5 混凝土測溫

混凝土澆筑時應設專人配合預埋測溫元件。測溫線的長度根據(jù)基礎的尺寸確定，每個承臺預埋3根測溫線。測溫線沿承臺中心線進行預埋，分別位于距承臺頂面5cm、中心、距承臺底面5cm處，預埋時測溫元件要與鋼筋綁扎牢固，以免移位或損壞。測溫線上端用膠帶做上標記，便于區(qū)分深度。測溫線用塑料帶罩好，綁扎牢固，不準將測溫端頭受潮。

配備專職測溫人員，對測溫人員要進行培訓和技術(shù)交底。測溫人員要認真負責，按時測溫，不得遺漏或弄虛作假。測溫記錄要填寫清楚、整潔，換班時要進行交底。

測溫工作應連續(xù)進行，混凝土澆筑完3d以內(nèi)，每間隔6～8h測溫一次，3d～7d每6h測溫一次，7天以后每間隔12h測溫一次，10d以后可每天測溫一次，持續(xù)測溫至混凝土內(nèi)部溫度與環(huán)境溫度基本一致，并經(jīng)技術(shù)部門同意后方可停止測溫。

6 混凝土養(yǎng)護

混凝土澆筑及二次抹面壓實后應立即覆蓋保溫，先在混凝土表面覆蓋二層草席，然后在上面覆一層塑料薄膜。若混凝土內(nèi)外溫差超過15℃，則需對混凝土外部進行包裹，以減少表層溫度的損失。包裹材料采用棉被和篷布，包裹厚度可根據(jù)表層溫度情況確定。

新澆筑的混凝土水化速度比較快，蓋上塑料薄膜后可進行保溫保養(yǎng)，防止混凝土表面因脫水而產(chǎn)生干縮裂縫，同時可避免草席因吸水受潮而降溫保溫性能。

墩身插筋部位是保溫的難點，要特別注意蓋嚴，防止造成溫差較大或受凍。

停止測溫的部位經(jīng)技術(shù)部門和項目技術(shù)負責人同意后，可將保溫層及塑料薄膜逐層掀掉,使混凝土散熱?；炷琉B(yǎng)護時間不宜小于28天。

結(jié)束語

大體積混凝土的施工控制技術(shù)重點在于溫度控制，盡最大可能降低混凝土核心內(nèi)部的溫度，保證混凝土表面和內(nèi)部溫差小于允許值，通過精心的施工準備，采取了以上一系列合理有效的技術(shù)控制措施，在石武鐵路客專特大橋承臺大體積混凝土施工中，取得了很好的效果和優(yōu)良的質(zhì)量，避免了溫度應力裂縫的出現(xiàn)。

[1]TB10752-2010《高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收標準》,中國鐵道出版社.

[2]TB10424-2010《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收標準》,中國鐵道出版社.

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1007-6344（2016）02-0209-01