周海运

摘 要：承台作为桥梁的关键结构组成，其体量往往偏大，以致其内部散热较慢，加之受外界环境温度变化等多种因素的共同作用、影响，极易生成温度裂缝，影响承台结构的安全、稳定、长久承荷。本文就承台大体积砼温度裂缝的各类成因与相应控制策略展开全面探讨，以飨同仁。

关键词：桥梁承台;大体积砼;温度裂缝;控制策略

1 承台大体积砼温度裂缝的成因分析

桥梁承台施工中，往往会受水泥水化热、弹性模量等内部因素与气温、湿度等外部因素以及原材料、施工工艺等多方面因素的影响，使得砼易出现表面开裂、深层开裂以及贯穿开裂等质量问题，究其成因主要为下述因素所致：

（1）水泥水化热。大体积砼内部因水泥水化热温度骤升，而大体积砼因导热性较差，使得内部温降较慢，外部温降较快，以致外部收缩>内部收缩，因砼内外的收缩差异导致砼外部受到约束，致使砼外表面产生拉应力，且随内外部温度梯度的不断增加，外表面拉应力逐渐增大，一旦拉应力超出砼的抗拉强度时，就会导致大体积砼表面出现开裂。

（2）弹性模量。砼浇筑后内部温度因水化热而不断上升，并在浇筑后的24 h～48 h内出现温度峰值。这一阶段，砼未完全硬化，弹性模量较小，因升温而引发的变形受边界约束产生较小的压应力;后期降温阶段，砼随龄期的增长逐渐硬化，弹性模量变大，因降温而引发的变形受边界约束产生较大的拉应力，当拉应力超出砼的抗拉强度，就会导致砼内部出现开裂，如若内部开裂延续至表面，就会形成贯穿裂缝。

（3）外界温度。大体积砼浇筑施工中，砼内部温度主要为水化热、浇筑温度以及散热温降等各种温度的叠加，而温度应力导致的裂缝往往与砼内外温差息息相关。因此，在外界温度较高时，砼内部散热较慢，甚至高达60℃～65℃，如若此时的温控措施不合理，就会因较大的内外温差而出现开裂。

（4）原材及施工。水泥品种选择不当、用量不合理，或是砼配比不适宜、水灰比过大，或砼原材温控不当、砼入模温度过高，或浇筑后大体积砼的内部降温、外部保温等养护措施不合理等，都会在一定程度上加大裂缝的生成几率。

2 承台大体积砼温度裂缝的控制策略

2.1 抓好原材控制

（1）原材料控制。承台大体积砼施工中，应对砼用各类原材料予以严格控制。首先，尽量选择水化热较低的低热水泥，并严格控制单位体积的水泥用量;其次，骨料应选择较大粒径、良好级配的骨料，骨料含泥量、针片状颗粒等应满足要求;另外，合理掺入适宜比例的粉煤灰，不仅能够改善砼的和易性，减少水泥用量，而且能够改善砼的内部结构，提升砼后期强度。

（2）配合比控制。承台大体积砼的配比设计，应以良好的抗裂性为核心，并满足较低水化热、较好可泵性、良好的稳定性及耐久性等施工要求。对此，进行大体积砼的配制时，应以减少水泥用量、降低水灰比，并通过掺加适宜比例的外加剂，对砼工作性能进行改善，使其水化热有效降低，进而规避砼裂缝。

2.2 抓好施工管控

（1）合理分层浇筑。为保证大体积砼内部热量得以充分散失，可采用分段、分层予以砼浇筑与振捣，即水平全面分层、水平分段分层、斜面分层三种浇筑形式。在进行分层浇筑方式的选择时，应结合承台的实际情况予以合理选择。例如，对于与桩基邻近的底部砼，因受到桩基的约束作用，使其受温度应力影响较大，因此通常采用水平全面分层的方式进行浇筑。

在进行砼的分层浇筑时，应严格遵循“同步浇捣、分层推进、一次到顶”的施工原则，上层砼应在下层砼未初凝前完成浇筑与振捣，以免分层砼浇筑间歇时间过长，导致下层砼初凝形成施工冷缝而导致分层处形成软弱夹层。同时，上层砼的浇筑前，应将下层砼表面的泌水及浮浆清理干净，并进行拉毛处理，以保证上下两层砼实现充分有效粘结。

（2）控制入模温度。大体积砼的入模温度会直接影响砼浇筑后的内部温度，因此，加强大体积砼入模温度的控制极为关键，可从以下几个方面入手：一是，做好原材料的降温。在夏季高温季节施工时，水泥、砂石骨料等堆放场地应做好遮阳，避免阳光直射导致原材温度升高，或砼拌制前对骨料洒水降温（此时应注意骨料含水率的变化），通过原材料温度的严格把控，使砼出机温度得以有效控制，进而实现浇筑时入模温度的控制;二是，做好拌合水的温控。长期施工实践证明，拌和水的温度每降低1℃，则砼的出机温度通常会降低约0.2℃，因此，采用温度较低的冷水或冰水拌和，对于有效控制砼出机温度与入模温度十分关键;三是，大体积砼浇筑时，应尽量避免在中午或午后温度较高的时段实施浇筑，可选择外界温度较低的清晨或晚间进行浇筑，进而有效降低砼浇筑入模的温度。

2.3 抓好温度控制

（1）冷水循环系统。为最大限度减少水化热导致的温升，可在承台的内部预埋冷水循环系统。冷水循环水管可采用壁厚3.5 mm、外径48 cm及具有较好热传导性的Q235C钢管。冷水管层数应结合承台砼的浇筑厚度予以合理设置，布设时应保持上下、左右的间距为1 m，与承台边缘的距离应≥0.5 m，冷却循环水管的层高应根据承台内钢筋的布置情况予以合理调整。冷却水循环系统埋设完成后，应对其进行压水试验，保证管道的密封性、畅通性。

（2）通水冷却降温。承台砼浇筑至与冷却水管的标高一致时开始通水，通水时应对进水流量、进水温度进行调节，进而保证进水温度与砼的温度差值保持在15℃～25℃;且出水与进水温度的差值应控制在3℃～6℃，并控制砼的降温速率≤2℃/d，或降温速率≤1℃/h。此外，冷却水循环系统的通水时间，应结合温度监测结果，在内部温升达到最高值并开始降温后，应对冷却水的流量予以调节，进而控制砼的降温速率。同时，为有效避免上层砼浇筑后下层砼温度出现回升，在浇筑上层砼时，应对下层已浇筑砼进行二次通水冷却。

2.4 抓好养护管理

（1）在完成砼的浇筑且在砼的初凝前，应做好砼的喷雾保湿养护。（2）为有效降低砼的绝热温升，应控制砼的入模温度<20℃;对于承台顶层砼的养护，应在终凝后覆盖保温被蓄水养护14 d;对于承台侧面砼的养护，应带模蓄水保湿保温养护约14 d，模板拆除时应确保砼的强度达标，或至少养护14 d后再拆除模板。（3）大体积砼的养护阶段，应加强对温度的监测，包括环境温度、天气温度应按要求每天监测4次;另外，对于砼温度的监测，在砼浇筑后的前3天应每间隔2 h测量一次，浇筑后的4～7天应每间隔6 h测量一次，在砼浇筑后的一周应每间隔12 h测量一次，每次温度测量均应按要求做好记录，以为后期养护措施的調整提供数据支持。（4）在大体积砼的保温保湿养护时，还应做好砼内外温差及温降的现场监测，一旦监测结果发现砼降温速率或内外温差不满足要求时，应及时对大体积砼的养护措施进行调整。（5）在养护过程中如若温度监测发现砼内外温差>25℃，则应及时采取外部保温或内部降温措施，进而确保砼的内外温差满足要求。（6）在拆除大体积砼的外部保温层时，应确保砼外表面与环境的最大温差<20℃，并逐层一一拆除。同时，应及时对拆除保温层的承台覆盖回填土。

3 结语

承台大体积砼的温度裂缝问题，不仅会影响其外部感观，并且会影响其结构受力，故不可小觑。须全面理清温度裂缝的众多成因，切实采取适宜防控举措，以为承台施工质量的有效确保夯实根基。

参考文献：

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[2]康学云，徐文冰，郭佳嘉，等.南京长江第五大桥大体积混凝土温度裂缝智能控制技术研究[J].施工技术，2019，

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