公路大体积混凝土的温度监测及施工控制

屈定安

摘 要：结合长淮卫淮河大桥工程实例，在主墩施工过程中做好温度监测，保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。做好养护，及时覆盖，保温保湿，根据天气采取相应的温控措施，优化现行施工技术方案。

关键词：公路;大体积混凝土;温度监测;施工控制

前言

大体积混凝土基础结构应用也越来越广泛，而该类混凝土结构因温度应力而出现的裂缝控制问题也随之发生。混凝土裂缝按其深度的不同，可分表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。混凝土表面裂缝主要是温度裂缝，危害性较小，却影响混凝土结构物外观质量。深层裂缝部分地切断了结构断面，对混凝土结构的耐久性产生危害。贯穿裂缝通常是因混凝土表面裂缝而发展成深层裂缝，直至变化成贯穿裂缝。该类裂缝对混凝土结构的使用功能及耐久性等有较大影响。因此，我们要通过技术措施对大体积混凝土进行温度控制，降低其里表温差以减小其拉应力，从而避免温度裂缝的发生。

1 公路工程大体积混凝土裂缝产生的原因

1.1 水化热

公路工程施工中会应用大量的混凝土材料，大体积混凝土施工更是公路工程施工中必不可少的重要组成部分。然而，在公路工程大体积混凝土施工的调查中却发现，混凝土裂缝问题的频繁发生直接影响到工程的整体施工质量，而水化热则是造成混凝土裂缝的主要原因之一，混凝土材料施工中水泥水化会产生大量的热量，如果在浇筑过程中没有进行有效散热降温的话，会导致热量集中在混凝土结构内部，进而造成混凝土内部结构产生压应力，而表面产生拉应力，一旦应力超出混凝土能够抗拉的极限，就会在混凝土结构表面形成裂缝，从而造成公路工程施工质量问题。

1.2 外加剂使用不足

在科学技术飞速发展下，混凝土施工工艺以及施工技术也得到不断的创新。例如，外加剂的应用可以有效提升混凝土材料的性能，如提升材料的抗拉能力等，同时也能够减少材料的水灰比。然而，在一些公路工程大体积混凝土施工中外加剂的使用不足，无法有效消除混凝土裂缝隐患，从而使得大体积混凝土施工中存在不同程度的风险隐患。

1.3 养护工作不到位

通常公路工程大体积混凝土施工完成之后，需要结合实际情况进行有效的养护措施。例如，保温、保湿等，从某个角度上分析，养护是混凝土施工最后一个阶段，但却也是最关键的阶段，一旦养护工作不到位，将会造成前面的施工功亏一篑。现阶段公路工程大体积混凝土施工中，养护工作不到位也是造成混凝土裂缝的主要原因之一。

2 大体积混凝土温控

长淮卫淮河大桥主桥采用80+200+80米双桁钢桁架拱桥，宽42.5m。主桥16#墩、17#墩位于淮河河道中，各采用2座分离式承台，承台平面尺寸为（14m×14m），左右幅净距19m。墩柱为独柱墩，位于承台正中。墩身采用实心方墩，平面尺寸5.6*7.0m，四角设50cm倒角，16#墩高14.4m，17#墩高17.1m，总计使用C40混凝土2455.2m3。墩柱定型钢模翻模施工方案，每节段浇筑高度为5.0m，墩顶高程均为21.951m。

主墩截面尺寸较大，主筋为Φ32钢筋并采用双筋，对主墩混凝土施工温度控制及墩柱保护层要求较高，是施工中的控制难点。墩柱施工贯穿汛期及高温季节施工。汛期围堰可能过水、受淹，基坑内墩台既有普通大体积混凝土温控要求，也需要防止低温江水浸泡造成“冷击”问题。

2.1 冷却水管布置

冷却水管采用Φ50*3.5mm的黑铁管制作。水管之间应连接紧密，按照管冷布置图进行定位施工，施工中应增加必要的钢筋对水管进行定位或支撑，管冷系统的埋设应与钢筋施工同步進行。循环水采用深层江水，用1台水泵做循环水动力并至少准备1台备用。通水量根据降温速率调整，养生完成后，用空压机将水管内残余水压出并吹干冷却水管，然后用压浆机向水管压注水泥浆，以封闭管路。

管冷布置如下图：

2.2 防风保温棚架设置

因施工期间环境气温变化很大，墩身浇筑后，为减小里表温差、控制表环温差，必根据需要对墩身表面覆盖保温。保温层共分四部分进行：模板表面覆盖双层土工布，土工布间搭接不小于30cm，包裹严密;墩身外周边搭设防风棚架，内侧与墩身净距约1.2m，以满足翻模提升安装需要，棚外包裹防风防雨油布或彩条布;在气温陡降或环境温度偏低时，根据现场温控指令，墩顶（棚顶）覆盖保温篷布。

棚架采用双排钢管脚手架，排距1.5m，排内立杆间距约1.5m，步距1.8m，每三层设置一道连墙件，通过拉杆孔或预留拉杆孔与墩身相连。因河道风力较大，宜结合围堰两层围檩及堰身增设钢管抛撑，确保棚架稳定牢固。

2.3 测温点布置

根据监测重点分析以及现有理论计算，测点布置的基本原则如下：

（1）满足规范要求;

（2）满足监测目的需求，根据控制内容与目标进行选点;

（3）应根据结构对称性优化测点布置;

（4）把握客观规律与关键点，对测试位置进行优化选择。

结束语

整体浇筑的大体积混凝土结构在养护期间，将主要产生两种变形：因降温而产生的温度收缩变形及因水泥水化作用而产生的水化收缩变形，这些变形在受到约束的条件下，将在结构内部及其表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土相应龄期的抗拉强度时，结构开裂。因此，在大体积混凝土施工过程中，为避免产生过大的温度应力，防止温度裂缝的产生或把裂缝控制在某个界限内，必须进行温度控制。

参考文献

[1]刘京红，梁钲，刘晓华.大体积混凝土施工中的温度监测及裂缝控制[J].河北农业大学学报，2018，（2）：106-107

[2]淦江.大体积混凝土温度测控方法及案例分析[J].江西建材，2018（09）：47-50.