谈铁路客专大体积混凝土施工控制技术

2016-04-10董海洋

四川水泥 2016年2期

关键词：测温水化体积

董海洋

(河北建设集团有限公司，河北保定 071051)

谈铁路客专大体积混凝土施工控制技术

董海洋

(河北建设集团有限公司，河北保定 071051)

当前大体积混凝土施工已成为路桥项目的重要技术控制环节，本文对作者在石武铁路客专承台施工中关于大体积混凝土的处理经验进行阐述。重点介绍了施工中大体积混凝土承台施工的控制技术，提出了合理的施工工艺和详细的处理方法，为类似大体积承台施工提供技术参考。

大体积混凝土；控制；降温

大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度应力裂缝。混凝土结构实体最小尺寸等于或大于1m；或易由温度应力引起裂缝的混凝土，都属于大体积混凝土[2]。按验标要求石武铁路客运专线SZ-2标段大桥、特大桥承台均属于大体积混凝土，必须制订专门的施工方案，用以控制好混凝土的施工质量。

1 施工准备工作

1.1 材料选择

水泥：考虑到大体积混凝土中，大量水泥水化热不易散发，混凝土内部温度过高，与混凝土表面产生较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。当表面拉应力超过早期混凝土抗压强度时就会产生温度裂缝，因此确定采用水化热比较低的普通硅酸盐水泥，通过掺加合适的外加剂改善混凝土的性能。

粗骨料：采用粒径较大、含泥量不大于1%的三种级配（5～10mm、10～20mm、

16.5 ～30mm）的碎石配制混凝土，和易性较好，抗压强度较高；同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。

细骨料：采用中砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于5%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。

粉煤灰：混凝土的浇筑方式为泵送，同时高性能混凝土要求掺加适量的粉煤灰，以改善混凝土的和易性和提高耐久性。我标段承台墩身混凝土中粉煤灰取代水泥的用量为30%。大大降低了混凝土的水化热，改善了混凝土的和易性。

外加剂：通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验，混凝土确定采用减水剂，掺量为1%。减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。

1.2 混凝土配合比

混凝土采用在拌和站集中拌和，必须根据现场的实际情况及技术要求，提前做好混凝土试配；粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外应考虑到水泥的供应情况，以满足施工的要求。

2 大体积混凝土温度要求

基础混凝土芯部的温升高峰值一般在混凝土浇筑后3d左右产生，以后趋于稳定不再升温，并且开始逐步降温。规范规定，对大体积混凝土养护，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温度控制在设计要求的范围内；当设计无具体要求时，承台、墩身混凝土内部最高温度不宜超过65℃，混凝土内部温度与表面温度温之差、表面温度与环境温度之差不宜大于15℃[2]。本工程设计无具体要求，即按规范执行。表面温度的控制可采取调整保温层的厚度来实现。

3 大体积混凝土的降温措施

3.1 降低砼入模温度

高温季节施工时，对骨料搭设遮阳棚并洒水，必要时在拌和水中加冰块降低水温，确保砼入模温度不高于外界气温且不超过30℃。

3.2 选择合适的砼浇注时间

高温季节浇注砼时，砼浇注时间宜选择在晚上气温较低的时间进行浇注，砼浇注之前在承台模板外侧洒水，以降低模板温度。

3.3 布设冷却管

当混凝土内部温度超过65℃或内外温差超过15℃时，可在承台内部设置冷却管，通过不断循环冷水来吸收砼中的热量。

冷却管布设层数可根据承台的不同厚度进行确定，在距承台上、下50～60cm各布设一层，对于厚度2.0m、2.5m的承台在中心布设1层降温管，厚度3m、3.5m的承台布设2层，层与层的间距为1～1.2m，降温管呈“弓”形布置，每层水平间距1.2m左右，具体可根据承台的尺寸进行适当调整。

冷却管使用前先进行试水，试水在砼浇注到冷却管标高后立即进行，冷却水与砼的温差不宜超过15℃。

浇注开始即开始冷水循环降温，持续10～15天，混凝土浇筑后的内部最高温度与气温温差要控制在15℃内，以免因温差和混凝土收缩产生裂缝；

浇注起至通水结束由专人负责，每隔6～8小时测量一次进、出水口的水温，根据水温的变化，确定最终通水的时间和水的流速，冷却水管进出口每24小时互换一次；并应做好相关记录，以备查验总结。

冷却水管网通水结束后立即灌注C30水泥浆封孔。

4 混凝土的浇筑

混凝土一次浇筑成型，为了保证混凝土的密实性和均匀性，采取如下浇注顺序：首先浇注承台墩身预埋钢筋位置处，然后浇注两侧；混凝土浇注时按30cm厚度分层浇注，振动棒与模板保持5～10cm间距，防止因其振动而扰动模板。振动棒的捣固深度不超过棒长的2/3～3/4倍，振动时要快插慢拔，缓缓向上提拔振动棒，避免产生孔洞，捣实均匀，减少砼表面气泡。振动棒插入下层砼中5～10cm，水平移动间距不超过振动棒作用半径的1.5倍。对每一个振捣部位，震动到该部位砼密实为止，即砼不再冒出气泡也不下沉，表面出现平坦泛浆。

由于混凝土坍落度比较大，会在表面钢筋下部产生水分，或在表层钢筋上部的混凝土产生细小裂缝。为了防止出现这种裂缝，在混凝土初凝前和混凝土预沉后采取二次抹面压实措施。

5 混凝土测温

混凝土浇筑时应设专人配合预埋测温元件。测温线的长度根据基础的尺寸确定，每个承台预埋3根测温线。测温线沿承台中心线进行预埋，分别位于距承台顶面5cm、中心、距承台底面5cm处，预埋时测温元件要与钢筋绑扎牢固，以免移位或损坏。测温线上端用胶带做上标记，便于区分深度。测温线用塑料带罩好，绑扎牢固，不准将测温端头受潮。

配备专职测温人员，对测温人员要进行培训和技术交底。测温人员要认真负责，按时测温，不得遗漏或弄虚作假。测温记录要填写清楚、整洁，换班时要进行交底。

测温工作应连续进行，混凝土浇筑完3d以内，每间隔6～8h测温一次，3d～7d每6h测温一次，7天以后每间隔12h测温一次，10d以后可每天测温一次，持续测温至混凝土内部温度与环境温度基本一致，并经技术部门同意后方可停止测温。