李洪

摘要 混凝土施工温度控制关系到公路桥梁大体积混凝土施工质量，如控制不当，容易出现混凝土结构开裂的病害，影响建筑结构的整体质量。基于此文章以某座特大桥梁承台施工的工程实践为依托总结了施工阶段的温度控制方案，具体包括：筛选具有良好特性原料，充分发挥粉煤灰的优势，对混凝土配合比进行优化，进行分层浇筑;设置循环式水冷却管道，做好混凝土养护;根据现场工况，合理增加养护时间，实施了施工前、中、后期的全过程温度监控。实践发现，通过对现场环境进行温度监控，采用适当的温控技术，使各项温控指标要求达标，对大体积混凝土裂缝防控具有重要的作用。

关键词 桥梁工程;承台大体积混凝土;温控技术要点

中图分类号 U445.57 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）13-0077-03

0 引言

大体积混凝土结构是指最小直径为1 m以上的混凝土，浇筑时水泥水化形成的热量易积聚在大体积混凝土中难以散发，导致了内部和外部温差大，引起结构裂缝[1]。基于此，该文对大体积混凝土的温度调控方法进行深入分析和探讨，具有重要的工程实践意义。

1 工程概况

结合某大型桥梁承台工程施工实践，进行大体积混凝土施工温度控制探究，桥梁以空心墩为主墩，采取灌注桩基础，桥梁承台由C30混凝土浇筑而成，为实心混凝土结构，承台之间相互连接，尺寸均为23.3 m×19.3 m×

5.1 m，土方量均为2 231 m3，总计6 693 m3，单个承台混凝土方量为2 112 m3，总计6 334 m3，属典型的大体积混凝土施工。

2 承台大体积混凝土温控方案

2.1 原材料选择和混凝土配合比优化

减少混凝土水化热是降低混凝土内外温差的一种行之有效的措施，通过调节混凝土最佳配合比可达到目的：

（1）通过多组对比试验确定合理的水泥型号、外加剂成分和掺加比例，坚持“强度合格”原则，尽量减少浇筑时水泥水化产生的热量，经试验改进后的混凝土原材料、配合比如表1所示。

（2）与其他混凝土浇筑方式比较，泵送混凝土具有施工方便、效率高、劳动力少等优点，但对和易性、粘结性的要求也较高，需初始坍落度>18 cm，初凝时间在18～22 h内，该桥承台的C30混凝土配合比如表2所示。

2.2 承台大体积混凝土分层浇筑措施

合理的施工技术。保证了混凝土浇筑的质量。在施工过程中，采取了全面分层和斜面分层的方法，既能解决混凝土的初期散热问题，又能有效地减小混凝土的内外温差：

（1）全面分层法，一般是沿着建筑物的外侧进行，在第一层混凝土浇筑完毕之后，再进行二次浇筑[2]。

（2）斜面分层法，多用于混凝土构件厚度不超過其长度1/3的情况，在施工过程中，斜坡的坡度应小于1/3，示意图如图1所示。

（3）该桥梁承台底部厚3 m、顶部厚2 m，分别进行斜面分层浇筑、全面分层浇筑。

2.3 承台冷却管埋设及控制要求

大尺寸承台结构通常是一次浇筑，在混凝土结构内部设置冷却管，通过热循环加速热量散发，从而达到控制温度的目的，配合混凝土组分优化可以有效控制大体积混凝土施工温度，减小大体积混凝土构件内外温差：

（1）安装在承台上的冷却管道选择直径为50*

2.5 mm的焊管，为了防止在混凝土中设置冷却管道太长而导致堵塞，通过单独设置单层冷却管来达到水循环[3]。

（2）承台上共布置了4层冷却管，可以通过调节循环水量的方式，对混凝土内结构的温差进行有效控制[4]。

（3）大体积混凝土承台内部冷却管布设见图2。

2.4 承台大体积混凝土的合理养护

做好大体积混凝土的养护是确保施工质量、避免裂缝产生的关键。初期混凝土容易发生干缩开裂，这是因为在初期养护不充分的情况下，混凝土的水分蒸发速度与水泥颗粒水化反应发生速度差异较大，导致水分过快丢失，水泥颗粒无法进行充分的水化反应，影响水泥颗粒结晶效果，导致了混凝土的强度不够，因内外温差变形产生干缩缝。所以，需要做好大体积混凝土的外表湿润。

（1）温控是一项重要的护措施，通常采取内外相结合的方法。在混凝土结构内，通常采用冷却水循环的方法，以减少因水化反应而产生的升温，从而达到温控目的，也叫降温法[5];在混凝土的外部，采用塑料薄膜、麻袋、泡沫板等保温材料，减少大体积混凝土构件的表面与外界的热交换，实现“降内温，保外温”的目的，防止出现温度裂缝。

（2）结合施工实践，合理增加混凝土养护时间。该桥梁承台大体积混凝土施工时间为冬季，外部环境温度较低，水泥水化反应较慢，因此，须增加养护时间，确保水化反应充分发生，保证混凝土强度达标[6]。且水分流失迅速，须达到一定的温湿度，以确保混凝土构件表面湿润。结合养护实际情况确定合理的养护时间，以不低于21天为宜。此外，在施工过程中，混凝土的强度必须大于2.5 MPa，才能满足附加荷载要求，避免载荷影响结构强度。

（3）拆模时间要合理。在拆除模板前，应先测定混凝土的强度以及周围环境与结构物表面温度，强度指标需大于10 MPa，温度不大于20 ℃的情况下，方可进行模板拆卸[7]。在拆除模板时，应注意对结构物表面的完整性保护，在拆模期间和拆模后，注意对模板进行保温处理，并进行洒水养护。

3 承台混凝土温度监测

加强施工期间的温度监控，在混凝土结构内设置监控点，实现对混凝土内部温度的实时监控，过程如下：

3.1 监测内容及基本要求

温度监测主要包括环境温度、混凝土温度两部分：

（1）环境温度;主要包括施工现场大气温度、季节温差等。

（2）混凝土温度：对施工前、中、后的温度进行监测。包括浇筑前的温度、入模温度、浇筑温度、浇筑后的温度变化;浇筑完成后，以温度参数为养护时间的确定依据，并及时调整养护措施[8]。

3.2 承台混凝土温度控制标准

根据目前大体积混凝土施工技术规程中对大体积混凝土温控指标的要求，根据实际情况，提出了以下几种混凝土的温度指标：

（1）严格控制原材料的入模温度，通常为5～28 ℃。

（2）内温峰值≤75 ℃，其与入模温度的差值需≤50 ℃。

（3）整个承台结构内、外温差不得超过25 ℃。

（4）冷却期的冷却速度，不能大于2 ℃/d。

（5）在冷却期，进、出水口处的温度差不能大于10 ℃。

（6）拆模阶段确保桥梁承台混凝土表面温度及外界环境温度差不超过20 ℃。

3.3 承台温度监测点的设置

为了提高监控效率，在1/4的结构部位布置了温度传感器，采用纵向分层布置，各测点位置需分布均匀。同时须重点布置在整个承台结构的核心部位[9]。

4 温度监测结果与分析

根据各层测点监测，相关温控测试结果见表3。

根据监测数据分析如下：

（1）承台混凝土的温度变化表现出初期快速升高，通常在2～3天内出现温峰，然后迅速降低，结构体各层断面平均最高温度为39.10～56.10 ℃。

（2）从测量点的分布角度可知，随着距离中心越近，温度升高的幅度越大，说明内部的水化热反应越激烈。由于其产生的热量较大，而且不容易挥发，所以其温升非常明显，因此加强对混凝土核心区域的温度监控非常必要[10]。

（3）混凝土各层最大内表面温差为18.4～24.10 ℃，符合温控标准不大于25 ℃的指标要求。

（4）混凝土构件内部温度最高达41.30～59.50 ℃，但并未超出75 ℃允许范围，且最高温度持续时间短。

5 结论

综上所述，作为大体积混凝土施工质量控制措施，温度控制措施主要包括采取合理的混凝土配合比、合理安排浇筑顺序、采用保温材料减少混凝土内外温差、设定合理的浇筑时间，同时运用自动化监测技术，实时监测，及时调整，从而保证施工质量。该工程实践论证了大体积承台施工阶段，温度控制在合理范围内，没有发生温度裂缝现象，获得了较好的经济效益和社会效益，所采用的温控技术对类似工程建设有一定的借鉴意义。

参考文献

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