桥梁施工中承台大体积混凝土施工温度监测及控制措施分析

2021-04-12陈红亮

运输经理世界 2021年8期

陈红亮

（中交二航局成都城市建设工程有限公司，四川成都610000）

0 引言

桥梁承台大体积混凝土施工过程中，实时监测浇筑混凝土施工期间的温度变化，也是判断承台大体积混凝土结构质量、评估温度控制实效性的重要依据。实施对混凝土施工温度的有效监测，还需掌握合理布置温度测点，完善布设承台测温传感器，获取真实准确的数据信息，综合提升承台大体积混凝土结构质量水平。

1 测温系统基本要求

1.1 温控监测流程

温控监测的作业流程主要包括以下内容：首先，设计并布置测温传感器，做好测温仪器与相关导线的校验等准备工作，然后在项目施工场地内布置测温点，将测温仪器与测温导线连接起来，精准校核测温仪器后，即可展开测温工作。最后，处理获取的测温数据，进行分析和反馈，依据具体的数据内容绘制出时间—测温位置—温度场位图，整合和汇总所有测温资料即可[1]。

1.2 温控监测系统选择

混凝土施工测温方法有多种类型，以热电偶法、直接测温法以及光栅法最为常见。其中，最为简单便捷的当属直接测温法，但与其他测温技术相比，这种测量技术的准确性相对较低。结合桥梁工程大体积承台混凝土施工特点，综合以往的实践经验，在现场作业条件允许的情况下，可以优先考虑采用热电偶法，针对混凝土浇筑施工过程的温度水平进行测温处理。

2 大体积混凝土温度和应变监测点布置

2.1 温度测点布置原则

布置大体积混凝土温度测点时，应遵循以下基本原则：其一，选择适宜可行的温度监测点位，使其与冷却水管间存在适宜间距，提高温度监测数据的真实性与准确性。其二，混凝土平面对称轴的半轴为主要测温范围，因而应控制温度测点的布设不少于3个。其三，按照设计要求，主要温度监测点选定为桥梁承台第一幅浇筑混凝土，然后，完善温度检测传感器的布设，接下来，参照混凝土浇筑施工温度变化、结构对称性等规律特点，按照第一幅温度监测数据的形式，进行第二幅混凝土浇筑的温度控制，一般情况下，将适宜数量的温控传感器均匀布设到混凝土内部即可[2]。

2.2 承台测温传感器的布设

根据桥梁承台施工的设计方案，组织开展温度测量传感器装置的布设工作时，应首先找出基础长方体两个对称轴的半轴，并在上方设置适宜数量的温度测量点。最后，结合设计要求与实际情况，灵活选择任一个1/4区域，确定为主要温度测量区域即可。

2.3 承台应变传感器测点布置

为了满足大体积承台混凝土施工的温控要求，施工人员可以将应变传感器同时设置在多个温度测量点，以此实现对混凝土浇筑施工期间应力变化情况的实时监测，便于获取温度与热应力的相关数据，并分析二者间的关联关系，在桥梁承台的每一层设置应变传感器。

2.4 测温传感器的安装与保护

其一，选择适宜类型的热电偶温度传感器装置，并检验其质量性能情况。确定质量达标后，根据设计配置图，将每一装置逐一编号，参照结构中传感器所处的垂直位置，分别进行编号，对于不同层的传感器，可以清晰标记为不同颜色。其二，固定温测传感器的布设点位，然后对线路的运行情况进行测试，确保其处于正常状态。其三，绝缘处理温测传感器与导线间的连接区域。首层密封可以选择环氧树脂材料，二次密封则可以选用优质的电工胶带材料，确保绝缘效果与绝缘质量符合设计要求。若忽视了对绝缘部分的妥善处理，很可能给后续故障点的确定带来不便。其四，完成导线接线工作后，施工人员需对线路的各个部分进行详细检测，确保正确连接线路，在使用期间能够保持通畅状态[3]。其五，对引出的导线，应对其予以集中布设处理。在进行线路测试时，需重点防止线路出现开裂现象，为整个线路运行的安全性提供有力保障。其六，实施钢筋捆扎、混凝土浇筑等施工工作前，施工人员需预先做好热电偶温度传感器的设置工作，并在完成布置后展开联机测试工作，以此了解并评估整个温度测量系统在实际使用阶段内的运行状态。

3 主要温控措施

组织开展桥梁承台大体积混凝土施工温控工作，关键在于获取真实准确的应力数据与温度数据，根据测试测量的数据结果，对混凝土浇筑施工的应力变化与稳定水平加以综合分析，也为施工决策的合理化制定提供必要参考，立足实际情况采取对应的调整与处理措施。

3.1 混凝土入模温度控制

其一，浇筑混凝土施工，最好选择在气温水平较低的环境条件下进行，在此过程中，需要科学把控混凝土的入模温度，一般不得低于5℃。若是大体积承台混凝土施工处于夏季时节，环境炎热，则需采取有效措施，将混凝土的入模温度最大限度降低到适宜范围内，通常情况下，最高入模温度为30℃；通过调整拌和用水温度，降低并控制水温，也是有效把控混凝土入模温度水平的一种有效路径，这种降温方法简便易行，无须过多的复杂操作，只需加入适量冰块，即可达到显著的冷却效果。在条件允许的情况下，施工方还可以选用专门的冷却装置，用以对拌和水予以降温处理。其二，若是大体积承台处于环境温度过低的冬季施工，在保证混凝土拌和及入模温度的同时，现场应搭设封闭的暖棚，设置升温设施，如暖风机等设备进行持续供暖，保证施工环境温度满足要求。其三，选用优质水泥材料，施工方可以与水泥供应商事先沟通，控制水泥材料的运输与入场温度，整体不超过60℃即可。其四，控制粗细骨料的温度，当骨料存放于拌和站料仓中时，冬季时段施工时可以采取骨料升温措施，这样可以将骨料温度控制在合理范围内。其五，浇筑混凝土施工期间，太阳辐射、混凝土运输温度、环境温度等多方面因素都会对混凝土的实际入模温度产生直接影响，因而若遇到炎热天气，最好选择在夜晚时段展开浇筑施工，避免太阳辐射；冬季时段应尽量选择气温较高的情况下组织生产。

3.2 发挥冷却水的调节作用

其一，逐一标号每一根冷却水管，然后将各个管线预埋在每层混凝土中，开关、水表以及流量计等装置应单独安装，便于施工人员及时切换冷却水，或是调节水流量大小。其二，混凝土浇筑施工期间，若温度呈现持续上升的趋势，则应将水直接接入，促使混凝土散热速度进一步加快，以此达到削减浇筑施工温度最高值的效果。混凝土冷却期间，施工人员应结合现场实际情况将冷却水流量适当关小，或是对水温进行调节，达到对混凝土冷却速度的合理化把控，这样桥梁承台内部结构的整体性更强，温度下降的速度更为均匀缓慢。其三，科学控制混凝土内部与冷却水间的温度差，避免大体积混凝土内部结构受到冷却水冲击的负面影响。

3.3 优化配合比设计

其一，严格把关原材料选材，例如对于水泥材料的选择，应优先考虑选用凝结时间相对较长，且水化热较低的。将适量缓凝型减水剂掺入到混凝土中，在混凝土硬化时间延缓方面具有重要作用，可以防止其受到水化热影响而大面积集中。优化配合比设计，可以选择掺入比例适宜的粒化高炉矿渣粉、粉煤灰等材料，用以替代少量的水泥，控制混凝土浇筑施工期间水化热的形成。其二，通常情况下，配合比设计应以贴合实际施工情况为基准，一方面混凝土的坍落度、和易性及强度性能水平需与规定要求相符，另一方面则需降低水胶比，优化粗骨料级配，对粗骨料、掺和料的比例加以适当调整，节约水泥，强化桥梁承台大体积混凝土结构性能。

3.4 表面保温保湿措施

完成混凝土浇筑施工后，施工人员应秉承内降、外保的基本原则实施温度控制，并落实表面保湿保温的相关工作。其一，气温高、昼夜温差大是夏季时节环境温度的主要特点，因此需以温度测量数据为基准，准确计算温度场，以此为基准对混凝土保湿降温处理的相关措施加以合理化调整，促使混凝土的硬化速度得到有效改善。这样，即可保持混凝土的内部温度、表面温度与内表温差等在合理范围内，满足桥梁承台大体积混凝土温控的标准要求。其二，在混凝土养护过程中必须定期检查混凝土表面工况，时刻关注混凝土表面湿润状况，大体积混凝土的保湿养护周期不能少于14d，冬季气温较低时，应适当延长拆模时间。

3.5 异常情况及其预案

做好准备并加强预防，是桥梁承台大体积混凝土温控的工作要点。在实施混凝土浇筑、保湿养护工作期间，若出现异常情况，则应第一时间采取针对性的处理措施，最大限度内防控外部不利因素带来的负面影响。其一，施工中，若发生气温突降、暴雨暴风等异常状况，施工人员需将防雨布及时铺设到大体积混凝土结构的顶面与侧面上。其二，若冷却水系统在实际使用过程中出现运行异常，则需对系统的各个要点环节进行检查，如管路是否已用定位钢筋固定好、系统是否出现中途断水问题等，做好控温管理。