大体积混凝土承台施工温度控制措施

邓国庆 宋兵兵

（中交二航局第四工程有限公司，安徽省 芜湖市 241007）

大体积混凝土承台施工温度控制措施

邓国庆 宋兵兵

（中交二航局第四工程有限公司，安徽省 芜湖市 241007）

通过对陆水河特大桥主墩承台大体积混凝土施工的介绍，着重阐述和总结了大体积混凝土结构施工技术要点，就如何保证混凝土质量和控制温度裂缝，提出了具体的施工措施。陆水河特大桥主墩承台于2014年10月13日浇筑完毕，混凝土强度及外观质量均达到了施工技术规范及图纸设计要求，尤其在温度裂缝控制方面达到了预期的良好效果，得到了业主、总承包及监理单位的一致认可。

大体积混凝土 施工 水化热 温度裂缝

1 引言

随着我国经济的发展，工程建设规模的不断扩大，大体积混凝土在结构中的运用越来越广泛，施工中的大体积混凝土温度裂缝问题日益突出，并成为具有相当普遍性的问题。大体积混凝土由于水泥水化过程中产生大量的水化热，浇筑完成的混凝土从初凝开始，内部温度急剧上升（至峰值）致使混凝土体积膨胀，此时混凝土弹性模量很小，升温引起受基础约束的膨胀变形产生的压应力很小。但在温度峰值下降，混凝土开始收缩变形，此时混凝土弹性模量比较大，温度降低引起受基础约束的变形会产生相当大的拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土被拉裂产生裂缝，裂缝将对混凝土结构产生一定程度的危害；在混凝土内部温度较高时，外部环境温度较低或气温骤降期间，内外温差过大也会在混凝土表面产生较大的拉应力而使承台出现表面裂缝。因此，为避免承台施工过程中出现有害裂缝，必须采取必要措施降低水化热。为保证混凝土施工质量，避免产生温度裂缝，确保大桥的使用寿命和运行安全，针对承台大体积混凝土制定确保承台施工的温控实施措施。

2 工程概况

武深高速嘉通段陆水河特大桥位于赤壁市附近，桥长1728m。桥跨布置为3 ×（4×30）+5×30+（2×40+45）+（88+160+88）+5×（5×30）m，全桥共11联，主跨为88+160+88m变截面预应力连续箱梁。

主桥为整体式承台基础，承台尺寸为14.7×14.7×4m，共4个，每个承台配9根直径为2.2m的钻孔灌注桩，桩基均按摩擦桩设计。承台砼采用C30混凝土，一次性浇筑成型，单个承台的混凝土方量为864.4m3。

主桥主墩立面布置图

主桥主墩平面布置图

3 温度控制标准

承台混凝土不产生有害温度裂缝的温控标准，内容如下：

（1）混凝土各层浇筑温度，控制在不高于28oC以内。

（2）混凝土内部最高温度不大于75oC。

（3）混凝土内表温差不超过20oC。

（4）控制混凝土在浇筑温度的基础上，C30混凝土最大水化热温升不超过35oC。

（5）混凝土最大降温速率不应大于2oC /d。

4 温度控制措施

4.1 常规控制措施

为确保大体积混凝土施工质量，提高混凝土的均匀性和抗裂能力，需加强混凝土施工每一个环节的控制，要求施工现场配合温控人员从混凝土的拌和、泵送、浇筑、振捣到养护、保温整个过程实行有效监控。混凝土施工必须严格按照《公路桥涵施工技术规范》（JTJ/T F50-2011）进行，并应特别注意以下方面：

（1）混凝土拌制配料前，各种衡器应进行专业计量标定，称料误差应符合规范要求；及时检测粗、细集料的含水率，随时调整材料用量及水用量，确保配合比严格，混凝土均匀。

（2）要求混凝土卸料高度低，堆积高度低，有多个溜槽下料，杜绝混凝土离析。

（3）混凝土按规定厚度、顺序和方向分层布料，振捣密实，不宜漏振或过振，分层布料厚度不宜超过0.3m。

（4）浇筑完毕后，在顶面混凝土初凝前，必须进行二次抹面以减少沉缩裂缝的发生。

4.2 混凝土配合比优化设计

承台属于大体积混凝土，合理选择混凝土原材料，选择级配良好的砂、石料、性能优良的缓凝高效减水剂，控制水灰比，降低水泥用量，是控制混凝土内部水化热温升的重要环节。因此，必须进行混凝土配合比优化设计。

混凝土配合比设计应遵循以下原则：

（1）承台混凝土强度等级C30。

（2）为保证混凝土的均匀密实性，承台混凝土坍落度控制在16～20cm，初凝时间为20h。

（3）通过水泥、粉煤灰的掺入，充分发挥级配效应和复合效应，降低水化热。根据以上原则，经过多组混凝土试配，施工拟采用的配合比如下：

C30混凝土施工配合比

水泥 粉煤灰 水 砂 碎石 外加剂P.O 42.5 Ⅱ级灰 陆水河 中砂 4.75～31.5mm 武港院LN-SP 312 78 156 740 1064 3.9

5 承台混凝土温控施工

5.1 严格控制浇筑温度不超过限值。混凝土出搅拌机后，经运输、平仓、振捣过程后，距离表面5-10cm处的温度为混凝土浇筑温度。

（1）水泥使用前应充分冷却，确保施工时水泥温度≤50oC。

（2）搭设遮阳棚，堆高骨料、底层取料、用水喷淋骨料，从而降低骨料温度。

（3）避免模板和新浇筑混凝土受阳光直射，入模前的模板与钢筋温度以及附近的局部气温不得超过规范要求。为此，应合理安排工期，尽量采用夜间浇筑。

（4）当气温高于入仓温度时，应加快运输和入仓速度，减少混凝土在泵送和浇筑过程中的温度回升，混凝土输送管外用草袋遮阳，并经常洒水。

（5）混凝土升温阶段，为降低最高温升，应对模板及混凝土表面进行冷却。

5.2 冷却水管的使用与控制

（1）冷却水管使用前应进行压水试验，防止管道漏水、阻水。

（2）混凝土浇筑到各层冷却水管标高后开始通水，各层混凝土温度峰值过后立即停止通水，通水流量符合设计及规范要求。当发现进出水温温差大于10oC时，应加大通水流量，从而提高冷却效果。

（3）应严格控制进出水温度，在保证冷却水管进水温度与混凝土内部最高温度之差不超过20℃条件下，尽量使进水温度最低。

为保证冷却水的初期降温效果，施工准备时，确立专人负责开启和关闭阀门，并根据现场实际情况优化冷却水管的管路布置，合理选择水泵，并配备检修人员，准备1～2台备用水泵。若管路出现故障应及时排除，保证冷却系统正常工作。

6 结语

大体积混凝土施工控制混凝土水化热，避免混凝土开裂十分重要。本桥通过采用冷却技术，把施工温度控制在设计要求内，有效的防止了温度裂缝，为大体积混凝土结构的质量提供了有利保证。它操作简单，成本低，可运用到其他大体积混凝土施工中。

[1]中化人民共国行业推荐性标准. JTJ/T F50-2011公路桥梁施工技术规范[s].北京：人民交通出版社.2011

[2]李政.主墩承台大体积混凝土施工温度控制[J]．中南公路工程，2004(2): 125-127．

[3]陶建飞，宋伟明，张国志.苏通大桥主墩承台超大体积混凝土施工[J]．施工技术，2005(12):54-57．

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1007–6344（2015）01–0001–01