大體積承臺砼施工溫控技術應用及效果分析

1、<p>　　大體積承臺砼施工溫控技術應用及效果分析</p><p>　　摘要：文章結合中南鐵路通道一分部屈產(chǎn)河特大橋施工實例，系統(tǒng)介紹了大體積承臺砼施工溫控技術，并重點闡述了配比優(yōu)化、應力驗算、冷卻系統(tǒng)、降溫措施、溫度量測以及砼養(yǎng)護等內容，同時對應用效果進行了技術分析，對同類型大體積砼施工具有一定的借鑒意義。 </p><p>　　關鍵詞：大體積砼 溫控 冷卻 養(yǎng)護 分析 <

2、;/p><p><b>　　1 概述 </b></p><p>　　大體積砼具有結構厚、體積大、鋼筋密、砼用量多、施工時間長、水化熱量大、技術要求高等特點。除了必須滿足強度、剛度、整體性和耐久性要求以外還必須控制溫度變形裂縫的開展，以免影響砼構件的整體受力性能。目前在國內橋梁施工中，特別是鐵路橋梁，大體積承臺砼更是屢見不鮮，其施工質量的好壞直接影響到橋梁的使用功能和壽命，

3、需要重點予以關注。 </p><p><b>　　2 工程概況 </b></p><p>　　中南鐵路通道屈產(chǎn)河特大橋全長1307m，橋梁位于山西省石樓縣境內，由中鐵十七局第四工程有限公司承建施工，橋梁承臺最大平面尺寸29.2m×19.7m，厚度分別為4m、3.5m、3m、2.5m、2m不等，單承臺最大砼量為2300m3，設計強度等級為C40。在前期施工中，

4、由于降溫措施采取不當，個別承臺出現(xiàn)了明顯的溫度裂縫，影響了工程質量。為有效解決溫度裂縫問題，四公司安質部聯(lián)合項目技術人員，對大體積承臺砼施工降溫技術進行了現(xiàn)場應用和積極探索。 </p><p><b>　　3 總體思路 </b></p><p>　　由于形成溫度裂縫的主要原因是水泥水化過大，導致砼表面溫度應力超過其最大抗拉強度。因此，在施工前進行充分的準備，在施工過程

5、中嚴格按照規(guī)范操作，在養(yǎng)護過程中合理采取降溫措施，有效控制砼內外溫差，確保砼溫度應力在允許范圍內，是實現(xiàn)工程質量目標的關鍵。 </p><p><b>　　4 溫控實例 </b></p><p>　　4.1 配合比優(yōu)化 </p><p>　　優(yōu)選原材料，同時通過調整相關參數(shù)進行試配，選擇物理力學性能、施工性能及耐久性能最佳的配合比。 </

6、p><p>　?、龠M行水泥水化熱測定試驗，本工程水泥水化熱實測值為377J/kg。 </p><p>　?、诖止橇线x用級配良好的碎石，細骨料選用天然砂，含泥量均不大于1%。 </p><p>　?、鄄捎谩半p摻技術”，即同時摻加粉煤灰和高效減水劑，降低單位砼水泥用量并延緩溫升峰值出現(xiàn)時間。 </p><p>　?、茉诒ＷC砼強度和工藝特性的基礎上，盡

7、量減少水泥用量。最終選定的理論配合比為――水泥：摻和料1：細骨料：粗骨料1：粗骨料2：水：外加劑=1：0.43：2.28：0.75：2.98：0.51：0.016。 </p><p><b>　　4.2 應力驗算 </b></p><p>　　4.3 冷卻管及測溫元件安裝 </p><p>　　4.3.1 冷卻水管的布置 </p>

8、<p>　　冷卻管采用直徑Φ42mm壁厚2mm的鋼管，其接口采用90°鋼彎管，在垂直范圍內設兩層，上層距頂面130cm，底層距頂面270cm，距承臺邊100cm。冷卻水管各段配好彎頭和套管，水管網(wǎng)沿豎向設置在承臺中央，水管間距為120cm，進、出口引出承臺砼面1m以上，出水口有調節(jié)流量的水閥和測流量設備，冷卻水管接頭采用軟管接頭。冷卻水管網(wǎng)按照冷卻水由熱中心區(qū)流向邊緣區(qū)的原則分層分區(qū)布置，進水管口設在靠近砼中心處，

9、出水口設在砼邊緣區(qū)，每層進、出水口錯開布置（見圖1）。另外，在承臺一側高處放置3m×3m×2m的水箱，在另一側挖集水坑，配抽水泵，用于冷卻水的循環(huán)利用，承臺澆筑前先通水循環(huán)，以免阻塞影響冷卻效果，冷卻時間為15d。 </p><p>　　4.3.2 測溫元件的布置 </p><p>　　測溫元件在鋼筋及冷卻管安裝完畢后固定在設計位置，將導線沿鋼筋引出承臺頂面一定高度，測

10、溫線布置應具有代表性。測點沿澆筑結構高度布置在底部、中部及表面，平面上布置在邊緣及中間，以此進行砼內部不同深度和表面溫度的測量。該承臺共布設了12個測點，以便更好地掌握砼表面和內部實際溫度，測溫元件不得同鋼筋直接接觸，并需進行保護，同時對引出的導線逐一編號，便于溫度監(jiān)測。 </p><p><b>　　4.4 機具降溫 </b></p><p>　　砼的入模溫度不宜高

11、于氣溫且不宜超過30℃。砼攪拌站需采取如下措施：砼罐車淋水；拌合前要用冷水沖洗配料機和攪拌機，輸送前沖洗輸送泵，輸送時要用草袋覆蓋泵管，防止日照高溫。 </p><p>　　4.5 混凝土的澆筑 </p><p>　　2011年6月26日8：30屈產(chǎn)河特大橋6#承臺砼開始灌注，入模溫度22.5℃，砼坍落度160 mm，含氣量3.3，泌水率16；27日5：00澆筑結束，澆筑時間20.5h。施

12、工配合比――水泥：摻和料：細骨料：粗骨料1：粗骨料2：水：外加劑=1：0.43：2.31：0.75：2.99：0.47：0.019。砼澆筑采用分層連續(xù)澆筑，一是可利用砼層面散熱，二是便于振搗，分層厚度為30cm。振搗砼時采用二次振搗法，嚴格控制振動棒的振搗范圍，以便保持砼良好的接搓，提高密實度，防止超搗或欠搗。砼施工完畢后，在初凝之前對砼表面進行抹面收漿，以清除砼表面產(chǎn)生的塑性裂縫。 </p><p>　　4.6

13、 混凝土測溫 </p><p>　　砼澆筑8h后開始測溫，砼溫度上升階段：1次/2h，砼溫度下降階段：1次/4h，待砼內部溫度與大氣溫度溫差降至25℃以下時，停止測溫。根據(jù)測溫結果指導冷卻系統(tǒng)工作及養(yǎng)護工作，確保砼中心溫度與表面溫度溫差不超過規(guī)范規(guī)定的25℃，其中砼表面溫度以砼外表以內150mm處的溫度為準。 </p><p><b>　　4.7 養(yǎng)護調節(jié) </b>&

14、lt;/p><p>　?、夙旁跐仓戤吅?2h內覆蓋和養(yǎng)護，提高早期強度，確保砼內外溫差不超過25℃。 </p><p>　　②砼養(yǎng)護時間不得少于14d。 </p><p>　　③澆水次數(shù)以保持砼在整個養(yǎng)護期間內處于濕潤狀態(tài)為宜，當氣溫在20℃左右時每天澆水2～4次，氣候干燥時，澆水次數(shù)適當增加。 </p><p>　?、艽竺娣e結構采取四周砌磚蓄

15、水養(yǎng)護。 </p><p>　?、菽媸諠{后，表面上加蓋草簾進行保溫保濕養(yǎng)護，防止砼表面干裂，延緩降溫速率。 </p><p>　?、薨凑諟y溫結果調節(jié)冷卻管通水量的大小，當砼內外溫差過大時，可將出口溫水覆蓋砼表面，提高砼表面溫度。 </p><p><b>　　5 結論與建議 </b></p><p>　?、贀饺脒m量的粉

16、煤灰及各種外加劑有效降低了砼的水化熱，減緩了反應速度，為控制大體積砼溫度裂縫提供了有利條件。 </p><p>　　②采用內散外蓄綜合養(yǎng)護措施，可有效降低砼的溫升值，且可大大縮短養(yǎng)護周期，對于大體積砼施工尤其適用。 </p><p>　?、鄞篌w積砼施工，冷卻水管布置層數(shù)和間距可先由試驗調節(jié)確定，也可根據(jù)管的直徑、導熱效果來確定管的水平和垂直間距。 </p><p>

17、　?、軓氖┕み^程和結果來看，通過優(yōu)化配合比設計、安裝冷卻系統(tǒng)、規(guī)范施工操作、做好溫度監(jiān)測以及加強砼養(yǎng)護，可以有效減少橋梁承臺大體積砼溫度裂縫的產(chǎn)生，達到良好的自防水抗?jié)B效果。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]周水興，何兆益，鄒毅松.路橋施工計算手冊[M].北京：人民交通出版社，2001：285-289. </p>

18、;<p>　　[2]董國楨.大體積砼溫度裂縫分析及控制技[J].公路交通科技，2010（3）：113-115. </p><p>　　[3]劉萬林.武廣客專橋梁承臺大體積砼施工技術[J].企業(yè)技術開發(fā)，2007（10）. </p><p><b>　　作者簡介： </b></p><p>　　陳耀華（1979-），男，工程師，畢業(yè)