大体积混凝土全蓄水温控施工技术探讨

李广阔

（湖北省路桥集团有限公司，湖北 武汉 430056）

提高承台养护管理的效率，应从传统的温控技术入手，合理分配人力，保证施工材料的质量可靠、供应充足。某大桥项目1#墩承台和2#墩承台都是大体积混凝土，设计为C30混凝土，工程量共计8188m3，桥梁此部位施工，属典型的大体积混凝土工程。通过该项目的工程实践，总结出了大体积混凝土全蓄水温控施工的技术要点，对于之后的类似项目施工具有十分重要的借鉴意义。

1 工程概况

某高速公路大桥，桥位所处位置水面开阔，地理环境复杂，是该高速项目的控制性工程。总体桥型布置为（22m×25m）连续T梁+（12m×40m）连续T梁+（181.95m+450m+181.95m）双塔斜拉桥。此桥梁工程修建过程中，其主桥35#墩、36#墩承台施工，使用大体积混凝土全蓄水温控施工工艺，并监测工程数据，不仅大幅度提高了工效，节约了成本，还对周边环境污染小。大体积混凝土养护时应重视温控，通过江中冷水和温控系统的循环热水的相互作用而调节承台表里温度，必要时可适度加大温差，提高砼的散热效果，防止温峰过高。

2 施工技术要点

2.1 优化大体积混凝土配合比

（1）原材料选用要求如表1所示。

表1 原材料掺配量选用参考表

（2）设计配合比：在进行承台大体积混凝土温控设计的同时，对不同原材料进行检测，按不同原材料的组合进行大量的试配，从原材料供应、混凝土工作性能、混凝土强度指标以及大体积混凝土温控等方面进行反复对比、优化，最终确定承台混凝土设计配合比。

2.2 降低混凝土入模温度

（1）在拌和站设置大功率冷水机1台，对骨料进行冷却降温，保证入模温度低于26℃。

（2）使用搅拌运输车运送混凝土时，为防止运输车罐体温度过高，应定时向罐外喷洒冷却水。

2.3 循环冷却水系统制作及安装

（1）安装冷却水管：实现冷却水在蓄水箱、内埋冷却水管、水泵中的循环流通，形成冷却水循环系统；

（2）布置冷却管，混凝土内设置。直径50mm、壁厚2.5mm的冷却水管降温，共布置4层。

（3）安装控温元件：在大体积砼项目施工前合理布局测温装置，保证砼结构层的中心、边缘及易透风区域的温度均能被实时检测，也要能测试到混凝土的入模温度、外表面温度、底表面温度和环境温度；承台温控元件布设如图1所示。

2.4 全蓄水温控

（1）利用循环热水及江中冷水对承台养护及温控，使承台大体积砼处于一个温度可调控环境，使承台表里温差在可控范围内，避免裂缝产生；尽可能地加大温差，加强砼在养护阶段的散热，降低温峰。温控冷却水经混凝土内循环，带走混凝土热度后被加温，排出后作为养生用水，无需额外养护水及传统覆盖材料。

（2）重视混凝土养护工作，在尽量减少混凝土内部温升、降低温峰的前提下实现大体积砼的养护。

（3）全蓄水温控的作用：首先是防止混凝土的开裂，应设置适宜的水化速度，确定温控范围，避免温度过高造成混凝土表面干缩脱水，防止裂缝出现；同时应做好混凝土的保温工作，防止因温度过低而影响项目整体建设强度。

（4）后续施工应严格按照相关数据要求进行，必须将蓄水排出，温度应力指标和温度指标需符合标准规定。

2.5 通水循环温控

（1）控制冷却水流量。①安装独立开关，使每层的冷却水管都能被独立控制，及时控制流量。当砼的温度持续上升时，通过“外循环”系统尽快带走热量；在降温阶段，根据实时降温速率，通过“内循环”系统，防止降温速度过快。②通水策略：混凝土入模后为避免浇筑温度过高，冷却水采用速率为1.5m3/h的江水来实现降温。同时，降温速率不易过快，在降温阶段减少一半的江水流量，通过冷却水循环系统实现温控效果。③承台浇筑完成后，在特殊情况下，冷却水可能出现通水中断或者不通水的状况，此时内部砼温度过高，再次通入冷却水时会形成冷击，影响项目建设质量。对此，应控制砼与冷却水内部的温差在25℃范围内；

图1 承台温控元件埋设位置图

（2）仪器监测，实时温控。①该项目测温系统选用实时测量的测温系统，该系统采用由长沙金码测控科技股份有限公司生产的JMWT64型温度采集模块，并用计算机端监测软件实时采集、记录数据；②利用计算机软件分析收发数据和数据适配器信息，掌控施工场所有数据采集器的运行状态；③混凝土分层施工，检查大体积混凝土的温控测量情况和频率，具体如表2所示。

表2 大体积混凝土温控测量及频率表

（3）凿毛。①在承台保温保湿养护过程中，应安排在气温较高时段进行表面凿毛处理，凿毛前需将蓄水排除；②凿毛过程中，注意保持混凝土表面湿度，及时浇水养护。

3 质量控制要求及措施

（1）承台大体积混凝土温度控制标准：针对承台大体积混凝土的特点，确保混凝土水化热温升、内部温度、内表温差、降温速率等满足规范和设计要求，同时加强对混凝土温度变化的监测，防止承台混凝土出现温度裂纹。

（2）尽可能控制承台砼的温度峰值，应从原材料供应、混凝土工作性能、混凝土强度指标以及大体积混凝土温控等方面进行反复对比、优化。

（3）冷却水管采用内径50mm钢管，合理控制流量，通水时管内进出水温的温差宜在10℃内。

（4）浇筑大体积砼时，宜选择在当天温度较低的时段进行，并确保入模温度在5～26℃。

4 结论

文章通过某高速公路大体积砼承台项目施工，介绍大体积砼全蓄水温控工艺的施工原理和关键技术，总结具体施工流程、项目质量控制标准等。通过项目实践，总结了大体积砼全蓄水温控工艺具备的优点如下：（1）操作性强。通过温控设备实时检测控制浇筑体的温度，使大体积砼的表里温差保持在标准范围内。（2）温控效果明显。每个冷却水管都有相应编号和对应的流量计、独立开关，方便监测和控制冷却水流量；使用安全可靠、性能稳定、精度高、灵敏度可达0.1℃的温度传感器装置，实时掌握温控数据。（3）绿色高效。全蓄水温控作业过程中使用的养护水的可循环利用，有利于提高资源利用率，降低能耗。相较于其他温控设备，全蓄水温控作业更加环保，经济效益更高。