公路大體積混凝土的溫度監(jiān)測及施工控制

屈定安

【摘 ?要】結(jié)合長淮衛(wèi)淮河大橋工程實(shí)例，在主墩施工過程中做好溫度監(jiān)測，保證上層混凝土在下層初凝前結(jié)合緊密。做好養(yǎng)護(hù)，及時(shí)覆蓋，保溫保濕，根據(jù)天氣采取相應(yīng)的溫控措施，優(yōu)化現(xiàn)行施工技術(shù)方案。

【關(guān)鍵詞】公路;大體積混凝土;溫度監(jiān)測;施工控制

前言

大體積混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)用也越來越廣泛，而該類混凝土結(jié)構(gòu)因溫度應(yīng)力而出現(xiàn)的裂縫控制問題也隨之發(fā)生?；炷亮芽p按其深度的不同，可分表面裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫?；炷帘砻媪芽p主要是溫度裂縫，危害性較小，卻影響混凝土結(jié)構(gòu)物外觀質(zhì)量。深層裂縫部分地切斷了結(jié)構(gòu)斷面，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性產(chǎn)生危害。貫穿裂縫通常是因混凝土表面裂縫而發(fā)展成深層裂縫，直至變化成貫穿裂縫。該類裂縫對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的使用功能及耐久性等有較大影響。因此，我們要通過技術(shù)措施對(duì)大體積混凝土進(jìn)行溫度控制，降低其里表溫差以減小其拉應(yīng)力，從而避免溫度裂縫的發(fā)生。

1公路工程大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

1.1水化熱

公路工程施工中會(huì)應(yīng)用大量的混凝土材料，大體積混凝土施工更是公路工程施工中必不可少的重要組成部分。然而，在公路工程大體積混凝土施工的調(diào)查中卻發(fā)現(xiàn)，混凝土裂縫問題的頻繁發(fā)生直接影響到工程的整體施工質(zhì)量，而水化熱則是造成混凝土裂縫的主要原因之一，混凝土材料施工中水泥水化會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，如果在澆筑過程中沒有進(jìn)行有效散熱降溫的話，會(huì)導(dǎo)致熱量集中在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，進(jìn)而造成混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生壓應(yīng)力，而表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，一旦應(yīng)力超出混凝土能夠抗拉的極限，就會(huì)在混凝土結(jié)構(gòu)表面形成裂縫，從而造成公路工程施工質(zhì)量問題。

1.2外加劑使用不足

在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展下，混凝土施工工藝以及施工技術(shù)也得到不斷的創(chuàng)新。例如，外加劑的應(yīng)用可以有效提升混凝土材料的性能，如提升材料的抗拉能力等，同時(shí)也能夠減少材料的水灰比。然而，在一些公路工程大體積混凝土施工中外加劑的使用不足，無法有效消除混凝土裂縫隱患，從而使得大體積混凝土施工中存在不同程度的風(fēng)險(xiǎn)隱患。

1.3養(yǎng)護(hù)工作不到位

通常公路工程大體積混凝土施工完成之后，需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)措施。例如，保溫、保濕等，從某個(gè)角度上分析，養(yǎng)護(hù)是混凝土施工最后一個(gè)階段，但卻也是最關(guān)鍵的階段，一旦養(yǎng)護(hù)工作不到位，將會(huì)造成前面的施工功虧一簣?，F(xiàn)階段公路工程大體積混凝土施工中，養(yǎng)護(hù)工作不到位也是造成混凝土裂縫的主要原因之一。

2大體積混凝土溫控

長淮衛(wèi)淮河大橋主橋采用80+200+80米雙桁鋼桁架拱橋，寬42.5m。主橋16#墩、17#墩位于淮河河道中，各采用2座分離式承臺(tái)，承臺(tái)平面尺寸為（14m×14m），左右幅凈距19m。墩柱為獨(dú)柱墩，位于承臺(tái)正中。墩身采用實(shí)心方墩，平面尺寸5.6*7.0m，四角設(shè)50cm倒角，16#墩高14.4m，17#墩高17.1m，總計(jì)使用C40混凝土2455.2m3。墩柱定型鋼模翻模施工方案，每節(jié)段澆筑高度為5.0m，墩頂高程均為21.951m。

主墩截面尺寸較大，主筋為Φ32鋼筋并采用雙筋，對(duì)主墩混凝土施工溫度控制及墩柱保護(hù)層要求較高，是施工中的控制難點(diǎn)。墩柱施工貫穿汛期及高溫季節(jié)施工。汛期圍堰可能過水、受淹，基坑內(nèi)墩臺(tái)既有普通大體積混凝土溫控要求，也需要防止低溫江水浸泡造成“冷擊”問題。

2.1 冷卻水管布置

冷卻水管采用Φ50*3.5mm的黑鐵管制作。水管之間應(yīng)連接緊密，按照管冷布置圖進(jìn)行定位施工，施工中應(yīng)增加必要的鋼筋對(duì)水管進(jìn)行定位或支撐，管冷系統(tǒng)的埋設(shè)應(yīng)與鋼筋施工同步進(jìn)行。循環(huán)水采用深層江水，用1臺(tái)水泵做循環(huán)水動(dòng)力并至少準(zhǔn)備1臺(tái)備用。通水量根據(jù)降溫速率調(diào)整，養(yǎng)生完成后，用空壓機(jī)將水管內(nèi)殘余水壓出并吹干冷卻水管，然后用壓漿機(jī)向水管壓注水泥漿，以封閉管路。

管冷布置如下圖：

2.2 防風(fēng)保溫棚架設(shè)置

因施工期間環(huán)境氣溫變化很大，墩身澆筑后，為減小里表溫差、控制表環(huán)溫差，必根據(jù)需要對(duì)墩身表面覆蓋保溫。保溫層共分四部分進(jìn)行：模板表面覆蓋雙層土工布，土工布間搭接不小于30cm，包裹嚴(yán)密;墩身外周邊搭設(shè)防風(fēng)棚架，內(nèi)側(cè)與墩身凈距約1.2m，以滿足翻模提升安裝需要，棚外包裹防風(fēng)防雨油布或彩條布;在氣溫陡降或環(huán)境溫度偏低時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場溫控指令，墩頂（棚頂）覆蓋保溫篷布。

棚架采用雙排鋼管腳手架，排距1.5m，排內(nèi)立桿間距約1.5m，步距1.8m，每三層設(shè)置一道連墻件，通過拉桿孔或預(yù)留拉桿孔與墩身相連。因河道風(fēng)力較大，宜結(jié)合圍堰兩層圍檁及堰身增設(shè)鋼管拋撐，確保棚架穩(wěn)定牢固。

2.3測溫點(diǎn)布置

根據(jù)監(jiān)測重點(diǎn)分析以及現(xiàn)有理論計(jì)算，測點(diǎn)布置的基本原則如下：

（1）滿足規(guī)范要求;

（2）滿足監(jiān)測目的需求，根據(jù)控制內(nèi)容與目標(biāo)進(jìn)行選點(diǎn);

（3）應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)稱性優(yōu)化測點(diǎn)布置;

（4）把握客觀規(guī)律與關(guān)鍵點(diǎn)，對(duì)測試位置進(jìn)行優(yōu)化選擇。

結(jié)束語

整體澆筑的大體積混凝土結(jié)構(gòu)在養(yǎng)護(hù)期間，將主要產(chǎn)生兩種變形：因降溫而產(chǎn)生的溫度收縮變形及因水泥水化作用而產(chǎn)生的水化收縮變形，這些變形在受到約束的條件下，將在結(jié)構(gòu)內(nèi)部及其表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土相應(yīng)齡期的抗拉強(qiáng)度時(shí)，結(jié)構(gòu)開裂。因此，在大體積混凝土施工過程中，為避免產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力，防止溫度裂縫的產(chǎn)生或把裂縫控制在某個(gè)界限內(nèi)，必須進(jìn)行溫度控制。

參考文獻(xiàn)：

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[2]淦江.大體積混凝土溫度測控方法及案例分析[J].江西建材，2018（09）：47-50.

（作者單位：中國葛洲壩集團(tuán)路橋工程有限公司）