陳永剛，李成春，趙月

（中國(guó)電建市政建設(shè)集團(tuán)有限公司，天津300000）

1 大體積混凝土施工溫控分析

大體積混凝土溫度控制既要考慮混凝土結(jié)構(gòu)厚度，又要考慮水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)、每立方米水泥用量等因素，比較準(zhǔn)確的方法是通過(guò)計(jì)算水泥水化熱引起的混凝土的溫升值與環(huán)境溫度的差值確定溫控措施。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)其差值小于25℃時(shí)，其所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力小于混凝土本身的抗拉強(qiáng)度，不會(huì)造成混凝土的開(kāi)裂，當(dāng)差值大于25℃時(shí)，其產(chǎn)生的溫度應(yīng)力有可能大于混凝土本身的抗拉強(qiáng)度，造成混凝土的開(kāi)裂，此時(shí)必須采取必要的施工方法保證施工質(zhì)量。

2 大體積混凝土內(nèi)外溫差計(jì)算

2.1 大體積混凝土溫度計(jì)算公式

式中，Th為混凝土最大絕熱溫升，℃；mc為混凝土中水泥（包括膨脹劑）用量，㎏；F 為混凝土活性摻合料用量，㎏ /m3；K 為摻合料的折減系數(shù)，粉煤灰取0.25～0.30；Q 為水泥28d 水化熱，kJ/㎏，可參考表1 取值；C 為混凝土比熱容，取0.97kJ/(㎏·K)；ρ 為混凝土密度，取2 400kg/m3；e 為常數(shù)，取2.718；t 為混凝土的齡期，取28；m 為系數(shù)，隨澆筑溫度變化，可通過(guò)表2 取值。

表1 折減系數(shù)表

表2 m 隨溫度變化表

2.2 混凝土中心計(jì)算溫度

式中，T1(t)為t 齡期混凝土中心計(jì)算溫度，℃；Tj為混凝土入倉(cāng)溫度，一般取25，℃；ξ(t)為t 齡期降溫系數(shù)，根據(jù)混凝土澆筑層厚度確定，如表3 所示。

澆筑層厚度/m齡期/d 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 1.00 0.36 0.29 0.17 0.09 0.05 0.03 0.01 1.25 0.42 0.31 0.19 0.11 0.07 0.04 0.03 1.50 0.49 0.46 0.38 0.29 0.21 0.15 0.12 0.08 0.05 0.04 2.50 0.65 0.62 0.57 0.48 0.38 0.29 0.23 0.19 0.16 0.15 3.00 0.68 0.67 0.63 0.57 0.45 0.36 0.30 0.25 0.21 0.19 4.00 0.74 0.73 0.72 0.65 0.55 0.46 0.37 0.30 0.25 0.24

根據(jù)GB 50496—2018《大體積混凝土施工規(guī)范》和GB 50108—2008《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，混凝土中心溫度與表面溫度的差值應(yīng)不大于25℃，大于25℃時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)的大體積混凝土降溫措施。

3 大體積混凝土溫度控制方法

3.1 原材料及配合比控制

進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下方面：盡量采用低水化熱水泥；控制粗細(xì)骨料的含泥量；采用深井水拌和；在保證混凝土強(qiáng)度要求的前提下盡量減少水泥用量；合理添加外加劑，在保證其和易性的前提下降低水灰比。

3.2 施工過(guò)程控制

3.2.1 源頭控制

源頭控制中，主要包括以下措施：（1）拌和樓皮帶輸送機(jī)及料倉(cāng)均搭設(shè)遮陽(yáng)防曬棚，減少陽(yáng)光直射，防止骨料暴曬后的溫度增高；外加劑儲(chǔ)料罐搭設(shè)遮陽(yáng)棚遮陽(yáng)；（2）砂石骨料堆高3m以上，堆放時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)，取料時(shí)，取料堆下部溫度較低的骨料；溫度高于35℃時(shí)，對(duì)儲(chǔ)料倉(cāng)碎石采取人工配合霧炮機(jī)進(jìn)行噴霧降溫；（3）拌和用水采用深井水；（4）混凝土拌和站攪拌機(jī)常用冷水預(yù)冷和沖洗；（5）嚴(yán)格控制進(jìn)場(chǎng)水泥檢測(cè)，水泥溫度不能高于65℃，如高于65℃嚴(yán)禁進(jìn)場(chǎng)，所用水泥在攪拌站的入機(jī)溫度不宜大于60℃。

3.2.2 運(yùn)輸過(guò)程控制

運(yùn)輸過(guò)程中宜采取以下措施：（1）高溫天氣，為混凝土運(yùn)輸車設(shè)置隔熱遮陽(yáng)布，有效降低運(yùn)輸過(guò)程中的混凝土溫度回升；（2）混凝土運(yùn)輸、澆筑器具，如混凝土泵、振搗棒等提前澆水冷卻或采取遮陽(yáng)措施；（3）合理安排澆筑倉(cāng)位，盡量縮短混凝土的運(yùn)輸時(shí)間；（4）合理組織施工，混凝土運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)盡快入倉(cāng)，混凝土入倉(cāng)后及時(shí)進(jìn)行平倉(cāng)振搗，加快覆蓋速度，盡量縮短混凝土的暴露時(shí)間。

3.2.3 澆筑過(guò)程控制

澆筑過(guò)程中，應(yīng)注意以下要點(diǎn)：（1）混凝土澆筑盡量避開(kāi)白天高溫時(shí)段施工；（2）混凝土入模溫度宜控制在25℃以下；（3）混凝土分層澆筑時(shí)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求執(zhí)行，不得任意改動(dòng)混凝土澆筑層厚。底板混凝土澆筑鋪料方法采用臺(tái)階法鋪料，臺(tái)階寬1.6m，高30cm，臺(tái)階法鋪料從澆筑塊體短邊一端向另一端鋪料，采用邊前進(jìn)、邊加高的方法，逐步向前推進(jìn)并形成明顯的臺(tái)階，直至把整個(gè)倉(cāng)位澆筑至收倉(cāng)高程。

3.2.4 冷卻水管布置方式

通過(guò)對(duì)大體積混凝土中心溫度的計(jì)算，泵站底板內(nèi)部需采取降溫措施，為保證降溫效果，擬采取敷設(shè)冷卻水管進(jìn)行混凝土降溫，冷卻水管采用φ32mm 聚乙烯PE 管，冷卻水管內(nèi)循環(huán)水采用附近降水井中的地下水，出水口接入集水坑內(nèi)抽排出基坑。冷卻水管布置在底板中心位置，共布置1 層，為達(dá)到冷卻效果全長(zhǎng)600m 的冷卻管設(shè)置6 個(gè)進(jìn)出水口，蛇形且隨底板坡度布置，聚乙烯PE 管水平間距平均按1.5m 進(jìn)行控制。

3.2.5 混凝土養(yǎng)護(hù)控制

混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，應(yīng)采取以下措施：（1）混凝土澆筑完畢后6～18h 內(nèi)要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，對(duì)于初凝后沒(méi)有拆模的混凝土，要對(duì)模板進(jìn)行灑水；（2）混凝土終凝拆模后要及時(shí)覆蓋，并對(duì)混凝土表面采取覆蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)，保持混凝土面濕潤(rùn)；（3）對(duì)于底板側(cè)墻，采取流水養(yǎng)護(hù)、覆蓋養(yǎng)護(hù)膜等措施進(jìn)行經(jīng)常性養(yǎng)護(hù)，直到混凝土達(dá)到28d 齡期或更長(zhǎng)時(shí)間。

3.3 溫度監(jiān)測(cè)控制

通過(guò)溫度監(jiān)測(cè)，掌握天氣變化規(guī)律、原材料溫度情況、混凝土出機(jī)口溫度、混凝土澆筑溫度、澆筑塊內(nèi)部溫度變化等，并分析隨時(shí)調(diào)整溫度控制措施。（1）施工現(xiàn)場(chǎng)值班室設(shè)置水銀溫度計(jì)進(jìn)行日常氣溫觀測(cè)，并隨時(shí)做好記錄。（2）項(xiàng)目部質(zhì)檢部、試驗(yàn)室在混凝土澆筑前采用溫度計(jì)及時(shí)對(duì)混凝土原材料及混凝土出機(jī)口溫度進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，并做好記錄，依此調(diào)整溫控措施。（3）混凝土澆筑每4h 檢測(cè)一次出機(jī)口溫度，入模溫度測(cè)量，每臺(tái)班不應(yīng)少于2 次。（4）對(duì)于敷設(shè)冷卻水管的底板，測(cè)試澆筑體里表溫差、降溫速率及環(huán)境溫度，每晝夜不應(yīng)少于4 次。（5）大體積混凝土澆筑體內(nèi)溫度檢測(cè)點(diǎn)布置采用埋設(shè)測(cè)溫線，通過(guò)電子測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)量，具體布置方式如下：如，每100m2倉(cāng)面面積不少于1 個(gè)測(cè)點(diǎn)，沿混凝土澆筑體厚度方向按表層、底層和中心溫度測(cè)點(diǎn)進(jìn)行布置，共3 個(gè)點(diǎn)，則底板共布置15 個(gè)測(cè)溫監(jiān)測(cè)點(diǎn)。其次，混凝土澆筑體表層溫度測(cè)點(diǎn)宜埋設(shè)在冷卻水管與混凝土上表面1/2 處；再次，混凝土澆筑體底層溫度宜在混凝土澆筑體底面以上與冷卻水管距離1/2 處；最后，混凝土澆筑體中心溫度測(cè)點(diǎn)宜在混凝土澆筑體中心冷卻水管左側(cè)10cm 處。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，在施工各領(lǐng)域，大體積混凝土越來(lái)越多地被應(yīng)用到人們的生活生產(chǎn)中，要嚴(yán)格把控大體積混凝土施工的質(zhì)量確保混凝土的耐久性和安全性。