浅析大体积混凝土冬季施工质量控制方案

尹苏江

摘要：随着我国经济的迅速发展，建筑业取得了巨大的成就，大体积混凝土在桥梁建设和高层建筑方面得到了广泛的应用。为确保结构安全，大体积混凝土的施工质量控制成为当代工程建设人员所面临的重要课题。冬季是大体混凝土施工质量控制的难点所在，为此本文主要探讨了大体积混凝土冬季施工质量控制方案，以供参考。

关键词：大体混凝土；冬季施工；质量控制

中图分类号： TU742文献标识码：A文章编号：

Abstract: along with the rapid economic development, the construction industry has had great success, in mass concrete bridge construction and high building on a wide range of applications. To ensure the safety of the structure, of mass concrete construction quality control for the modern engineering construction personnel an important problem facing. Winter is general concrete construction quality control difficulty, this paper mainly discusses the mass concrete construction quality control scheme in winter, for reference.

Key words: roughly concrete; Winter construction; Quality control

大体混凝土结构比较容易产生裂缝，这是大体混凝土结构常见的质量问题，也是冬季施工质量控制的重点。在温度较低的情况下，为了有效防止裂缝，不仅要控制大体积混凝土内部最高温度和内外温差，还要从改善结构约束条件和混凝土性能等方面进行控制。为此根据笔者多年的施工经验，本文以某桥梁主墩承台（主墩承台长3328cm，宽1820cm，高400cm，外形呈哑铃形，设计混凝土方量2118.8cm3，设计标号为C25）大体积混凝土冬季施工为例，从各个环节探讨了大体混凝土冬季施工的质量控制。

1混凝土配合比设计

1.1原材料选择。(1)水泥尽可能采用低水化热水泥。为减少水泥用量，降低水化热，采用高标号水泥，即P.0.42.5普通硅酸盐水泥。(2)卵石采用当地石料场生产的20-40mm连续级酉己卵石。(3)砂采用中砂，细度模数为2.4-3.00(4)掺和料采用n级粉煤灰，以减少水泥用量，增加混凝土的和易性。(5)掺加缓凝高效减水剂，以改善混凝土的和易性，减少水泥用量，减缓水泥水化热的释放速度，降低混凝土体内温度峰值

1.2混凝土配合比设计

1.2.1设计要点。(1)塌落度设计值为12--140(2)尽可能降低砂率。(3)尽可能减少水泥用量，增加粉煤灰的掺量。

1.2.2配合比确定。冬季施工应采用冷混凝土配合比，根据以往经验取砂率为39%，水泥用量为494kg。选用UNF-5A非引气型高效减水剂和YND-153型防冻减水剂作为外加剂，前者为无氯型、低碱、低硫酸钠产品，其较低的碱含量可避免混凝土的碱集料反应；后者为无氯型产品，可加速混凝土的凝结和硬化，低温、负温效果好，在掺量达到3.5%时，可用于一10摄氏度以上的冬季混凝土，非常适合冬季混凝土配合比卜配合比的28d试配强度达到设计值的115%以上，证明配合比满足设计要求，见下表。

原料 水泥 细骨料 粗骨料 水 UNF-5A YND-153

混凝土用量/（kg﹒m-3) 494 697 1091 178 2.964 17.29

配合比/% 1 1.41 2.2 0.36 0.006 0.035

1.2.3热工计算

冬季混凝土施工受外界温度影响十分严重，为了便于控制混凝土质量，必须对配合比进行热工计算。现场对砂、石进行含水量的测试，测得平均值分别为5%、0%，需要对原配合比进行调整。按照调整后的施工配合比进行热工计算，可得混凝土搅拌时所需要的水温为26.5℃。

混凝土搅拌时所需水温均满足《公路桥涵施工技术规范》拌和水温度不大于80℃的要求；当气温在零上时，水温不大于26.5℃就能够满足冬季混凝土施工的要求；当气温在零下时，水温不大于58℃才能够满足冬季混凝土施工的要求；在实际施工中，通过采取保温围护措施和使用大功率的电热管对水池的水进行加热，实际测得水温一般在50℃--80℃之間。并且，施工时日常气温仅在5℃-3℃之间，未达到所设想的最不利情况。现场对混凝土入模的实际温度进行监测，结果均在15℃-20℃之间，满足《公路桥涵施工技术规范》对冬季混凝土施工入模温度的要求。

2施工工艺

2.1模板工程。钢筋绑扎完毕后，根据模板线砌砖模，砖模采用50、37、24cm三种厚度组合墙，承台底上1m高范围内采用50墙，1-2.5m高范围内采用37墙，2.5--4m高范围内采用24墙，M7.5号沙浆砌筑。为防止土的主动土压力向内压倒砖墙，混凝土浇注前先回填2.5m，防止混凝土浇注侧压力压倒砖墙，待混凝土浇注至该位置时在分层回填至顶。后填土分层夯实形成模板体系，有利于蓄温，保证混凝土内外温差不大于25℃。

2.2混凝土的浇注。冬季施工混凝土结构时，现场混凝土施工方案的可行性非常重要应对施工方案进行细致的审查，重点是机械设备和浇注方案。现场的混凝土生产能力、运输途径和机械设备都必须要满足施工要求。混凝土采用5台罐车运输，2条混凝土传输带送入模，分段斜面连续作业，不留施工缝1混凝土浇注时从承台短边一端开始，输送带前后移动，一次浇注到顶，混凝土自然流淌形成斜坡。在每个浇注带布置2台振动棒，第一台布置于混凝土出料口，主要解决上部混凝土的振实；第二台布置于坡脚处，以保证下部混凝土的密实。随着混凝土的推进，振动棒也随之跟上，以保证混凝土的质量，浇筑过程中如出现泌水应及时清出。浇注完毕后及时养护收面，应进行两次收面，第一次在混凝土浇注到顶后，第二次在混凝土刚刚初凝时，以防止混凝土泌水产生收缩裂缝。

3温度控制及防裂措施

承台内部埋设Ø40冷却水管，冷却水管布置3层，上下两层间距120cm，每层水管之间平均间距120cm，呈梅花形布置。出水口有调节流量的水阀和测流量装置。通过冷却水的循环，降低混凝土内部温度，从而降低内外温差，使其控制在25℃以下。在每个承台不同部位选择12个测温点，用Ø48钢管灌水，温度计测温，安排2人20h测温。通过温度测量，掌握内部各测温点温度变化，以便及时调整冷却水的流量，控制温差。混凝土施工过程中，每层循环水管被覆盖并捣固完毕，即可在该层水管通水，适时调整冷却水的流量，使进、出水温差不大于6℃。冷却水在混凝土灌注完毕之前，应排出承台外，冷却水管使用完毕压浆封闭。

4养护及承台施工质且控制要点

大体积混凝土裂缝是由于内外温差过大产生的，混凝土浇注后水泥水化，使混凝土温度升高，表面易散热温度较低，内部不易散热温度较高，从而相对表面外部收缩内部膨胀，内部膨胀受到表面混凝土约束而产生拉应力，超过混凝土抗拉强度而产生裂缝。因而必须保证混凝土内外温差不大于25℃，故采用外蓄内降法养护。在原来砖模的基础上额外加高砖墙40cm，混凝土浇注完毕、初凝以后，砖模内用水覆盖35cm进行养护。

4.1冷却水管。混凝土浇注前对冷却水管做通水试验，保证水管内水流量不小于25Lˑmin-1，同时确认水管无漏水现象后方可进行混凝土浇注。混凝土浇注后即刻通水：新浇注混凝土淹没冷却水管后进行该水管的通水。控制进水口与出水口的温差不大于10℃。通水时间暂定20d通水期间若混凝土的降温速率超过2℃ˑd-1，即可停止通水)。

4.2混凝土温度。混凝土浇注时入模温度不大于25℃，混凝土的表面温度与中心温度之间温差不大于25℃.冷却水与混凝土之间的温差不大于22℃，测温延续时间为28d。具体指标为：内部最高温度不大于75℃；降温速率每天3℃；入模温度不大于25℃；温度梯度不大于16℃ˑm-1。

4.3温度测试频率。第1--3天，每1h测温一次；第4-7天，每2h测温1次；第8-14天，每4h测温1次；第1421天，每6h测温1次；第22-28天，每12h测温1次。

4.4注意事项。(1)若发现进出水口温差过大或过小，或者水温与混凝土内部温度的差值超过22℃，及时调整水温或流量，防止水管周围产生温度裂缝。(2)待冷却水管通水结束后，即采用高标号水泥砂浆进行压浆封堵。

5结语

综上所述，该施工方案施工速度快、工程质量好、人员操作安全、劳动强度低、经济效益明显，本方案及质量控制措施可在大体积混凝土冬季施工中得到广泛应用。

参考文献：

[1]高国玺。大体积混凝土设备基础冬季施工[J]。安徽冶金科技职业学院学报，2011，(4)。

[2]王凤武。大体积混凝土冬季施工温控措施[J]。交通科技，2010，(3)。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。