段科

（湖南省长湘工程监理有限公司，湖南 娄底 417000）

检测施工过程中的混凝土温度和结构质量是桥梁承台大体积混凝土施工的关键组成部分，混凝土浇筑过程中的温度监测是评估大体积混凝土结构质量和温度控制效果的有效手段。本文探讨了桥梁承台大体积混凝土结构的温度监测和控制措施，旨在为类似工程施工提供技术借鉴。

1 测温系统基本要求

1.1 温控监测流程见图1。

图1 温控监测流程

1.2 温控监测系统选择

现阶段，测量温度的方法主要包括直接测温法、光栅法、热电偶法等。直接测温法方便、简单，但测量准确性较差。本次按照现有的施工经验决定采用热电偶法进行测温，测温系统为实时测温自动系统，其基本结构如图2 所示。

图2 大体积混凝土电脑测温（一线通）系统组成示意图

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

2.1.1 为确保温度监测数据可靠性，温度监测点位应和冷却水管保持一定距离；2.1.2 测温点测温范围为混凝土平面对称轴的半轴上；测温点布设为3 个或更多；2.1.3 对于桥梁承台，可选择第一幅浇筑混凝土作为主要的温度监测点，依据设计要求布设温度监测传感器，可根据结构对称性和温度变化的一般规律，第二幅可以参照第一幅温度监测数据进行温度控制，只需要在混凝土内部设置少量温控传感器。

2.2 承台测温传感器的布设

见图3 所示，按照设计要求布设桥塔承台温度测量传感器，该方案温度测量点位于基础长方体两对称轴的半轴上，最终选择哪一个四分之一区域作为温度测量区域可以按照实际情况灵活确定。

图3 承台每层混凝土温控测点立面布置示意图(单位：cm)

2.3 承台应变传感器测点布置

根据工程的实际需要，可以在多个测温点同时布设应变传感器，用于监测大体积混凝土的应力变化情况，分析温度与热应力之间的关系。应变传感器将放置桥梁承台各层，图4 为应力变化测量点的布设示意图。

图4 桥塔承台每一层应变测点布置示意图

2.4 测温传感器的安装及保护

2.4.1 经过质量检验确认热电偶温度传感器质量合格后，按配置图逐一标号，按照传感器在结构中的垂直位置进行编号；各层传感器可用不同颜色标记；2.4.2 温度测量传感器布设点位应固定好后，再测试线路是否正常；2.4.3 温度测量传感器和导线之间的连接部位要做好绝缘。第一层密封材料采用环氧树脂，第二层密封采用电工胶带。必须高度重视绝缘质量。如果绝缘没做好，则很难快速找到故障点；2.4.4 接好导线后需要仔细检测线路，保证线路正确连接，保持线路通畅；2.4.5 引出的导线要集中布设，线路测试过程中要保障线路安全性，避免线路断开；2.4.6 捆扎钢筋和浇筑混凝土前，必须布设好热电偶温度传感器；2.4.7 传感器布设好后应该联机测试，保证温度测量系统的整体运行情况。

3 主要温控措施

在大体积混凝土施工过程中应该结合温度测量数据与应力测试数据进行分析，进而做出科学决策，采取必要的施工调整措施：

3.1 降低混凝土入模温度

3.1.1 混凝土浇筑宜在气温较低时进行，但混凝土的入模温度应不低于5°C，在炎热环境下施工时要尽量降低混凝土入模温度，且入模温度不宜高于28°C；3.1.2 拌和水。降低混凝土入模温度最简单有效的方法就是降低拌和水温，可以通过添加冰块的方式获得最佳的冷却效果，或者可以使用冷却装置降低拌和水温度；3.1.3水泥。提前联系水泥供应商，要求供应商预先将水泥入场温度控制在60°C 以下；3.1.4 粗细骨料。在拌合站料仓上面搭盖雨棚，在夏季时可以降低骨料的温度；3.1.5 浇筑环节。由于混凝土入模温度与混凝土运输环境温度、太阳辐射等因素直接相关，在夏季应该尽量选择在环境温度、太阳辐射相对较低的夜晚时段施工。

3.2 发挥冷却水的调节作用

3.2.1 每层混凝土中预埋冷却水管，每根管线都应该逐一标号，应该安装单独的流量计、水表、开关，以方便冷却水的切换和流量调节；3.2.2 在混凝土温度上升过程中可以直接接入江河水，加快混凝土散热速度，降低温度最高值。在混凝土冷却阶段，可以减少冷却水流量或者调节水温，来控制混凝土冷却速度，使得桥梁承台内部结构的温度缓慢均匀地下降；3.2.3 为防止桥梁承台大体积混凝土冷却水给混凝土内部造成过冷冲击，应该将冷却水、混凝土内部的温差控制在25℃以下；3.2.4 通常大体积混凝土内部的温度最大值小于75℃、内表温差小于25℃、混凝土表面与大气温差小于20℃时，可以切断冷却水。

3.3 优化配合比设计

3.3.1 原材选择。宜选用水化热低、凝结时间长的水泥。在混凝土中掺入缓凝型减水剂，有效延缓混凝土的硬化时间，避开水化热集中。在配合比设计时加入一定比例的粉煤灰或粒化高炉矿渣粉，替代部分水泥，减少水化热；3.3.2 配合比设计。在保证混凝土的强度、和易性及坍落度要求的前提下，宜采取改善粗骨料级配、提高掺合料和粗骨料的比例、降低水胶比等措施，减少每方混凝土胶凝材料中的水泥用量。

3.4 表面保温保湿措施

3.4.1 大体积混凝土浇筑作业结束后，温度控制宜按照“内降外保”原则，需做好混凝土保湿保温：3.4.1.1 夏季炎热环境下，气温高且昼夜温差较大，应该按照温度测量数据计算温度场，根据计算结果合理调节混凝土保湿降温措施，间接改善混凝土硬化速度，使混凝土内部温度最大值、内表温差、混凝土表面与大气温差满足规范要求。3.4.1.2 桥梁承台顶层混凝土浇筑完毕后应该进行蓄水养护，进一步增强混凝土蓄热及保湿效果，但需要在浇筑混凝土终凝后才能进行。3.4.1.3 桥梁承台混凝土浇筑完成后应用湿润土工布覆盖混凝土表面进行养护；3.4.2 桥梁承台大体积混凝土浇筑后的养护措施：3.4.2.1 在混凝土养护过程中必须定期检查混凝土表面工况，时刻注意混凝土表面是否湿润；3.4.2.2 桥梁承台大体积混凝土的保湿养护龄期通常不能少于14 天；3.4.3 桥梁承台大体积混凝土模板拆除措施：3.4.3.1 拆除模板后要尽快回填；3.4.3.2 冬季气温较低时，适当延长拆模时间。

3.5 异常情况及其预案

桥梁承台大体积混凝土温控应该重在预防。如果混凝土浇筑施工和养护过程中发现异常情况应该及时采取有效措施尽量减少不利因素的影响：3.5.1 如遇暴雨天气或气温突降，则必须第一时间在桥梁承台大体积混凝土顶面、侧面铺上防雨布；3.5.2 冷却水系统运行不正常：3.5.2.1 冷却水管路应该利用定位钢筋固定；3.5.2.2 冷却水循环系统应避免中途断水；3.5.2.3 在温度监测过程中，对监测数据和温度场进行预测，及时分析温度场变化趋势，确保各个指标参数控制在合理范围内。如发现桥梁承台大体积混凝土内部冷却速度过快，需要及时调整冷却水进水量或温度；3.5.3 计算误差：由于实际混凝土配合比，材料的热力学参数可能会出现波动，因而在温度控制过程中发现实际测量值与理论计算的参数值有偏差，则必须及时调整温度控制措施；3.5.4 桥梁承台大体积混凝土养护过程中开裂：3.5.4.1 如果在混凝土保温过程中发现桥梁承台有裂纹，则可能是桥梁承台表面太干燥或没有完全覆盖，采取有效措施做好混凝土保湿保温；3.5.4.2 在混凝土内部降温阶段，如发现桥梁承台表面出现裂缝，首先应该降低降温速度，然后查看混凝土内部温度最大值、内表温差、混凝土表面与大气温差；3.5.4.3 分析桥梁承台温度监测数据，综合考虑工况要素，找出裂缝成因并采取有效措施来减少混凝土表面病害。

4 结论

综上所述，温度控制和温度监测是桥梁承台大体积混凝土工程建设过程中必须解决的关键技术问题，也是确保大体积混凝土工程质量的重要手段。本文基于桥梁大量承台混凝土施工实践，根据桥梁承台大体积混凝土的结构特点，分析温度、应力变化导致裂缝产生的机理和内在原因，提出温度控制措施，为有效控制桥梁承台大体积混凝土温度裂缝提供参考。本文介绍了温度、应变监测点位布设，系统分析大体积混凝土温度监测的过程，总结出桥梁承台大体积混凝土温度控制措施的五个要点：降低大体积混凝土入模温度、调节冷却水、优化配合比设计、采取保温保湿和突发情况处治；本文分析研究为同类型桥梁承台大体积混凝土施工提供有价值的技术借鉴。