桥梁大体积砼的施工温度与裂缝控制

2015-06-29潘金宝

四川水泥 2015年8期

关键词：温差水化体积

潘金宝

(吉林省建设集团有限公司，130000)

桥梁大体积砼的施工温度与裂缝控制

潘金宝

(吉林省建设集团有限公司，130000)

随着社会经济体制的不断发展，桥梁建设在推动国家、地方经济发展方面起到重要的促进作用，全国各地桥梁建设数量与日增加。此外，桥梁建设质量的高低直接影响到日后的安全运行，故而加强桥梁建设施工质量具有重要的实际意义。在施工过程中，建筑施工单位一定要对工程项目进行严格的质量把关，做好施工原材料的选择、拌合混合料配合比的确定、砼内部以及表面温度的测量、降温和养护等方面质量工作，只有这样才能将桥梁大体积砼的内外温差控制在设计及规范允许范围之内，防止由其引起的裂缝发生。因此，本文针对桥梁大体积砼的施工温度与裂缝控制做了分析与研究，并提出建议。

桥梁；大体积砼；施工温度；裂缝控制

前言

随着社会文明的不断进步，经济体制发生了较大的变化，建筑技术也有了显著性的提高，我国各地高层、超高层建筑、大型设备基础、高耸的结构物如雨后春笋般陆续涌现，在这些建筑物中，大体积砼得到广泛应用。大体积砼是一种结构物，它的最小断面尺寸＞0.8m，这一尺寸已经大到必须采取相应的技术措施才能控制其内外温差，只有科学、合理的控制大体积砼内在以及表面温度，才能防止由其引起的裂缝产生。与普通砼相比较，大体积砼的特点较多，如结构厚、体积大、钢筋密、工程条件复杂以及施工技术高等，故而在满足施工条件的前提下，做好大体积砼内外温差的控制工作，对桥梁工程建设具有实际意义。

一、施工原材料的选择

（一）水泥

选择高强低水化热水泥，不仅能够降低大体积砼的水化热，还能减少水泥的使用量。例如，粉煤灰水泥、具有高强度的325号或425号的水泥。

（二）砂石骨料

考虑施工的具体情况，应选择细度指数在2.80～3.0之间的中粗型砂，砂中的含泥量不能超过制定标准，严格控制在1%以内，更不能出现杂草等有机物的杂质，值得重视的是，虽然选择细度指数在2.80～3.0之间的砂，但是绝不能使用细砂。在骨料选择时，应选择具有较大粒径，石子级配优质的粗骨料，但由于大体积砼大多数为商品砼。因此，最佳选择应该是5～25cm连续级配的火成岩碎石，因为这一石骨料含泥量在控制范围内。

二、优选砼施工配合比

（一）减少水泥用量

要想使水化热减小，砼内部温度降低，如果条件允许，最佳选择是高强度的水泥，引进“三掺”技术，在大体积砼中掺加一定量的JM-3级高效复合外加剂、2级粉煤灰等具有活性的材料，这些材料主要是促进砼内的混合物进行拌合，降低“离析”、游离水等现象的发生，水与灰的配比一般控制在0.45～0.50。

（二）控制砼坍落度

与商品砼的生产厂家保持密切的联系，结合运输路线的具体情况，有效的制定相应的保护措施，防止坍落度损失的发生。此外，在工程施工过程中，应该定期对现场砼坍落度进行抽样检查，杜绝向砼中随意加水的现象发生，将砼坍落度的概率有效的控制在规定范围内。

（三）控制砼的入模温度

砼产生的早期温度与砼的入模温度高低是有必然联系的，假如砼入模的温度偏高时，与砼表面的温度相差较大，这会加剧温度裂缝的产生；假如砼入模的温度偏低时，砼内早期温度正在增长，这将影响刚砼的强度，从而对砼结构的使用产生不利影响。通常情况下，在高温季节时，主要采取掺入冷水的方法降低砼入模温度；在低温季节时，主要采取灌输热水的方法，将砼的入模温度控制在最佳温度值15～20°之间，从而减少砼水热化。

（四）运用好砼的后期强度，能够有效减少砼内水泥使用量。根据相关实验数据可以发现，当水泥使用量增减1kg时，砼内水化热将促进砼内温度升降0.1℃。

三、温度裂缝的控制计算

（一）大体积砼浇筑前的裂缝控制计算

一般在施工前，应结合砼的配合比与施工条件的具体情况，计算出水泥水化热的绝热最高温升值以及各个不同期间的收缩变形值等，然后根据计算公式，科学的计算出相应的数值。当数值高过砼各个期间的极限抗拉强度时，就需要采取相应的应对措施，如调节砼的入模温度，降低水化热温升值等，从而确保温度收缩盈利比各个期间的极限抗拉强度小。

（二）砼的水化热的绝热最高温升值

公式（A）中的T(t)：表示砼在t时间段中浇筑完后，砼的绝热温升值；

C：表示每一立方米的水泥使用数量；

c：表示砼的比热容，一般情况下为0.92～1.00之间；

e：表示常量，取2718；

m：表示水泥品种、浇筑温度有关的系数；

t：表示砼浇筑后的时间；

（三）砼的温度收缩应力

公式（B）中的△T：表示大体积砼的温差最大值；

S(t)：表示变化的松弛系数，取0.3～0.5；R：表示砼的外界约束系数；v：表示砼的泊松比，取0.15～0.20；

四、改善约束条件，减少温度应力

（一）浇筑方式采用分层分段法，运用科学合理的浇筑法，对施工的缝隙进行浇筑，从而减小砼的相对量，将约束程度放宽，通过减小每一次的浇筑体量，进一步降低砼的蓄热量，避免水化热的升高，进而降低温度应力的累积。

（二）针对大体积砼的基础，可以结合砼垫层的结构情况，在其与基础的中间安装一个滑动层，以此消除基础砼受到垫层的制约，放松约束力。

（三）在施工中，可根据造价成本的允许，优先选择钢纤维、杜拉纤维等施工材料，利用二次振捣法，切实有效的促进砼的压实度以及极限抗拉强度的提升，进一步完善砼的抗裂缝能力。

（四）当大体积砼中的截面发生变形时，在底、顶板以及墙体站着的地方，还要空洞转弯处安装温度配筋或构造配筋，这一做法是为了防止收缩应力过于集中，从而造成裂缝产生。

五、加强砼的养护以及测温工作

（一）针对大体积砼中的正板基础砼，可以选择在其上面覆盖一层薄膜，薄膜上再覆盖一层麻袋，主要起到保温作用。此外，并采取相应的措施，运用蓄水法对其进行保温及养护工作，水的深度控制在15～20cm最佳，时间≥2周。针对大体积砼中的转换层大梁结构等部件，可以选择在砼浇筑之前安装循环水管，采取内散外蓄的方法，当浇筑完砼后，可以借助水泵压将冷水注入砼内，使其循环流转，从而使水化热的热量得到发散，降低部件内在与表面的温差。根据相关的施工要求发现，一般将砼的内外温差控制在25℃最佳，底板与顶板之间的温差控制在20℃最佳。

（二）测量砼内外温差主要是为了及时了解并掌握砼的内外温差发展实时情况，一旦温度过高时，要积极采取相应的降温措施，以免造成裂缝的发生，进一步将内外温差控制在允许的范围之内。一般情况下，主要采取热传感器对砼的内外温差进行测量。通过计算机的技术处理，获取温度数据，并进行存储、记录、显示等工序，最终实现养护工作目的。