柏松

摘要：在橋梁施工中大體積混凝土會釋放出大量的水化熱，造成混凝土內(nèi)外出現(xiàn)較大的溫差，在固結后出現(xiàn)溫度裂縫，本文筆者結合實際工程概況，論述了混凝土水化熱控制施工技術。

關鍵詞：橋梁;大體積混凝土;水化熱;施工

隨著施工技術的發(fā)展和滿足工程實際的需要，大型化的砼結構越來越常見，其中橋梁拱座是一種典型的大體積砼結構。水泥水化過程中產(chǎn)生水化熱，會導致砼體積膨脹或收縮，結構受到內(nèi)、外部約束時將產(chǎn)生溫度應力，使大體積砼結構產(chǎn)生裂縫，大大降低結構的防水性能、承載力、耐久性等。水化熱是結構耐久性、穩(wěn)定性降低的重要原因。

1工程概況

某橋梁承臺結構高度為6m，平面大小為24×25m，混凝土澆筑量為3500m3，屬于大體積混凝土施工。水泥選用礦渣硅酸鹽水泥，粗骨料選用5-40mm的連續(xù)級配碎石，要求骨料中泥的含量控制在1%內(nèi)，針片狀含量控制在10%內(nèi)，細骨料為中、粗砂，細骨料中含泥料要求控制在2%內(nèi)，選用復合型外加劑。

2混凝土水化熱分析

2.1熱學性能分析

大體積混凝土熱學性能主要包括密度、比熱、導熱系數(shù)、導溫系數(shù)4個方面，熱學性能使用式（1）進行計算。

3混凝土澆筑溫度控制技術

降低混凝土澆筑溫度的措施有多種，常見的由冷卻骨料、冷卻水、冷卻膠凝材料和預冷混凝土等。在具體工程應用時，應考慮工程項目的場地、設備、能耗、施工等多種因素的影響選擇合適的溫度控制措施?？偟膩碚f，制冷水綜合成本最低，但由于其降溫幅度有限，所以必要時還需要增加其他措施。當工程規(guī)模較大時，投入片冰、風冷或水冷骨料設備綜合成本已經(jīng)降低到可以接受的水平。液氮基本無土建費用，主要為材料費用，在工程規(guī)模小于20萬m3混凝土時，與風冷和水冷骨料相比，具備了一定的成本優(yōu)勢，可以考慮采用。具體工程可根據(jù)情況采用多種措施組合。埋設冷卻水管是控制混凝土內(nèi)部溫度的有效手段，在大體積混凝土的施工過程中發(fā)揮著重要的作用。水管的布設間距、管材材質、管徑和管長、水溫和流量等會影響混凝土的降溫效果，其中管徑和管長的影響較小，布設間距對降溫效果的影響最為明顯。因此，冷卻水管的埋設必須根據(jù)設計計算的結果，選擇用合適直徑的管材，嚴格控制布設間距，確保冷卻水管的降溫效果。冷卻水管埋設完成后，只能通過控制水溫和流量的方法降低混凝土穩(wěn)定。冷卻水管的問題在于不能全部均勻布滿整個混凝土，在混凝土內(nèi)部會出現(xiàn)溫度梯度，這種溫度梯度對混凝土裂縫是否有影響還有待進一步的研究。在大體積混凝土進行施工時，受現(xiàn)場環(huán)境、初凝時間及機械部署等因素的限制一般都是分塊、分層、分次進行澆筑施工。在豎直方向上，承臺厚度為6.5m，綜合考慮備料能力、基底承載力及水化熱等因素按照第一次澆筑2.5m，第二次澆筑4m，分兩次進行澆筑。在水平方向上，將承臺分為8塊，由2臺混凝土泵車分別負責4塊進行施工澆筑，混凝土澆筑采用跳倉法施工。設置冷卻管是控制混凝土內(nèi)溫度的最有效方法之一。在澆筑混凝土之前埋設冷卻管，利用冷卻管內(nèi)部流動的冷水進行散熱，以達到降低混凝土內(nèi)部溫度的目的。在大體積混凝土承臺澆筑時立即通水冷卻。通過計算原定流量為2.55m3/h，但在實際施工過程中還需結合現(xiàn)場實際情況進行適當調整，在1-7d，流量采用2-2.5m3/h，而在7-14d，則需結合實際所需間斷性通過。同時，依據(jù)實際溫度監(jiān)控數(shù)據(jù)對冷卻水流量進行合理調整。當利用冷卻管降低混凝土內(nèi)部溫度時應密切關注混凝土與凝結水之間的溫差，并對水溫進行合理調整。如果溫差較大可通過加快通水速度來減小溫差;如果溫差比較小，且降溫速度快時，可通過減緩通水速度來控制溫差，以保證溫度能符合設計規(guī)范要求。

4混凝土養(yǎng)護

對于混凝土的養(yǎng)護通常從保濕和保溫兩方面進行。由于本工程采用鋼模板作為其承臺模板，因此選用透水模板布對側壁進行保溫保濕養(yǎng)護。承臺表面等到混凝土初凝后，采用灑水和覆蓋土工布的方式進行養(yǎng)護。養(yǎng)護用水利用冷水管出水，養(yǎng)護時間根據(jù)具體情況進行合理調整，但總體時間要保證7d以上。

5混凝土水化熱理論值和現(xiàn)場實際測量值對比

在進行大體積混凝土澆筑的過程中，根據(jù)實際情況，在混凝土承臺中的測點處和控溫斷面處布置了溫度傳感器，以便可以及時了解大體積混凝土結構中各個位置的溫度變化情況，從而更好地對養(yǎng)護工作進行指導。將現(xiàn)場實際測量值和理論值進行對比后得到的對比結果。

6結語

綜上所述，橋梁大體積混凝土施工的溫控措施對工程質量起著非常重要的作用。為有效防止溫度裂縫產(chǎn)生，保證大體積承臺混凝土施工質量，做好溫度控制，降低水化熱是橋梁承臺施工的關鍵。通過分析本工程的施工控制可知，通過嚴格控制混凝土澆筑溫度、降低水泥水化熱、混凝土養(yǎng)生、埋設冷卻管降溫、采用科學的監(jiān)測方法、合理布置監(jiān)測點、注意監(jiān)測頻率以及加強監(jiān)控與反饋等措施，可以有效控制溫度裂縫，保證橋梁大體積混凝土施工順利完成，確保工程施工質量。