摘要：桥梁工程中对于大体积混凝土的温度裂缝控制，一直是建筑行业关注的难题。在大体积混凝土施工过程中，应该尽量做好每一个环节的温控工作，这是避免大体积混凝土裂缝出现的前提，也是保证大体积混凝土整体质量的根本。鉴于此，本文主要分析探讨了桥梁工程中大体积混凝土施工技术应用及温控措施，以供参阅。
关键词：桥梁工程；大体积混凝土；施工技术；温控措施
1桥梁工程大体积混凝土由温度引起裂缝的原因分析
（1）水泥水化热。混凝土在浇筑初期水泥产生大量水化热，内部温度迅速升高，体积膨胀，会产生温度应力与温度变形，若温度应力超过混凝土内外约束力范围，将导致混凝土出现裂缝。（2）外部温度变化。在混凝土施工过程中，外部温度是影响混凝土温度的关键因素。若外部温度过高，则混凝土浇筑温度随之上升，若外部温度迅速下降，则会导致混凝土内表温度差距逐渐扩大，内热外冷，内胀外缩，从而引发混凝土裂缝。（3）内外约束条件。新浇的大体积混凝土底部虽然由于受基岩或先期混凝土的约束随即产生压应力，但在混凝土硬化后期冷却收缩时，将产生拉应力，且拉应力将大于升温膨胀产生的压应力值，当拉应力超过混凝土极限抗拉应力时，也就会在其内部产生裂缝，并可能发展成为贯穿裂缝，对结构产生较大危害。（4）失水收缩变形。混凝土浇筑后，由于混凝土中水分较多，在混凝土干燥过程中，大量的水分会蒸发掉，产生干燥收缩。而大体积混凝土表面要比中心干燥得快，因此，表面便会产生干缩裂缝。
2桥梁工程大体积混凝土施工技术
2.1配比设计
优化混凝土的配比设计，可以较好的减少大体积混凝土裂缝的产生。在选用原材料和进行配合比设计时，应按照降低水化热温升的原则进行：（1）水泥宜选用低水化热和凝结时间长的品种，应避免使用早强、水化热较高和C3A含量较高的水泥；要防止水泥细度过小，早期发热过快，不利于温控。（2）骨料应没有碱活性并具有较低的热胀系数。粗骨料宜采用连续级配，细骨料为中砂。（3）掺和料宜采用粉煤灰、矿渣粉等；外加剂宜采用混凝剂、减水剂；掺合料较多时，还应进行钢筋锈蚀及混凝土碳化试验。（4）配合比设计时，在保证强度、和易性、坍落度、耐久性（抗冻、抗渗、抗侵蚀）等质量要求的同时，宜采取改善粗集料级配、提高掺和料和粗集料的含量、降低水胶比等措施，减少单方混凝土的水泥用量（不宜超过350kg/m3）。（5）为提高混凝土耐久性和减少用水量，改善混凝土和易性，降低绝热温升，大体积混凝土应掺加适量的高效缓凝减水剂。减水剂的减水率应大于20％，同时还应检查外加剂的稳定性。（6）大体积混凝土设计及质量评定时，可按60d龄期的抗压强度控制。
2.2混凝土搅拌及运输
混凝土拌制要采取拌合站集中厂拌，拌合站各种衡器应保证计量准确。对骨料的含水率应按要求进行检测，据以调整骨料和水的含量，同时有效控制搅拌时间和混凝土的坍落度。混凝土的拌合和运输能力应适应混凝土凝结速度和浇筑速度的需要，使浇筑工作不间断并使混凝土运到浇筑地点时仍保持均匀性和规定的坍落度。
2.3混凝土浇筑
大体积混凝土可分层、分块浇筑，分层分块的尺寸宜根据温控设计的要求及浇筑能力合理确定。当结构尺寸相对较小或能满足温控要求时，可全断面一次浇筑。在入模的过程中，当倾落高度超过2m时，为避免发生离析情况，在下料时要采用串筒或溜管等设施。分层浇筑时，在上层混凝土浇筑之前应对下层混凝土的顶面作凿毛，并用清水清理干净，使得新老混凝土更好结合，且新浇混凝土与下层已浇筑混凝土的温差宜小于20℃，并应采取措施将各层间的浇筑间歇期控制在7d之内。分块浇筑时，块与块之间的竖向接缝应平行于结构物的短边，并应在浇筑完成拆模后按施工缝的要求进行凿毛并清洗干净。分块施工形成的后浇段，应在对大体积混凝土实施温控且其温度场趋于稳定后方可浇筑；后浇段宜采用微膨胀混凝土，并一次浇筑完成。振捣采用插入式振动器，振动器移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍；与侧模应保持50～100mm的距离；插入下层混凝土50～100mm；每一振动部位必须振动到该部位密实为止。密实的标志是混凝土表面不再明显下沉、不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。振捣的过程中要避免碰撞模板、钢筋及其它预埋件。浇筑完成后，对混凝土裸露面应及时进行修整、抹平，待定浆后再抹第二遍并压光或拉毛。
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2.4混凝土养护
混凝土养护，应根据施工对象、环境、水泥品种、外加剂以及对混凝土性能的要求，制定合理的养护措施和控温措施，使混凝土保持适宜的温度和湿度条件，将混凝土内表温差控制在设计要求的范围内，设计无要求时，温差不超过25℃。对混凝土内部最高温度控制在75℃，混凝土内部可采用设置冷却水管通循环水冷却，通过调节冷却水管进出水流量和流速，可有效地提高混凝土内部降温效率，控制温差；对混凝土外部养护应根据气候条件选取覆盖蓄热、蓄水保温或覆盖洒水保湿等措施进行。混凝土采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时，养护时间不宜小于14d，采用其他品种水泥时不宜小于21d。寒冷天气或遇天气骤降时浇筑的混凝土，除应对其外部加强覆盖保温外，还应适当延长养护时间。
3温控措施在桥梁大体积混凝土施工中的应用
3.1混凝土生产的温度控制措施
在大体积混凝土施工中，对混凝土出仓温度影响最大的是粗集料和水的温度，砂的温度影响次之，水泥的温度影响最小。因此，降低混凝土出仓温度的主要措施在于降低粗集料和水的温度。在夏季施工时，环境温度较高，为了避免因太阳直射而使石子温度过高，可以使用蓬布对材料进行覆盖；降低拌合用水的温度可采用向水中加冰屑或采用地下水；对水泥储罐外壳洒水降温；混凝土在泵送和运输过程中应注意避免吸收额外热量使混凝土温度上升。
3.2施工期间温度控制措施
施工期间的温控措施有：（1）泵送混凝土的水灰比例尽量控制在0.6之内，可以通过调整减水剂、调整砂率等方法来控制混凝土塌落度。（2）调整施工时间应尽量选择气温较低的日子施工，但混凝土的入模温度应不低于5℃；热期施工时，入模温度不宜高于28℃，同时尽量安排每一浇筑层的中下部混凝土在夜间和早上浇筑，表面在白天浇筑。（3）采用冷却水管：冷却水管的水平间距和上下层基本间距1m，水管间的间距尽可能均匀布置；单根水管长度以小于 150m为宜；水管内通水流量为不小于25L/min，冷却水的进水口水温以不大于 10℃为宜；且水温与内部混凝土的温差宜不大于20℃，降温速率宜不大于2℃/d；冷却通水从水管被混凝土覆盖后开始，覆盖一层通水冷却一层，通水时间不小于15d，具体结束时间视混凝土温升、温降情况而定；冷却水管应采用导热性能好的金属管，管内径大于30mm，水管安装应保证质量，安装后应通水检查，防止管道漏水或阻塞；应确保通水期间的水源和流量，中途不得发生停水事故。（4）合理分层、分块浇筑，分层浇筑时，应控制混凝土层间的浇筑间歇期，间歇期应控制在小于7d以内。
3.3温度监测控制
为了对大体积混凝土的温升和温降情况进行及时掌握，需要对混凝土进行全过程的温度监测控制。温测布置要有代表性，应分别从浇筑高度的底部、中部和表面来进行布置。垂直测点的距离可控制在1m左右；平面的温测点可布置在中间和边缘，测点距离可取5m左右；采用预埋电子测温元件的方法来测量混凝土内部温度，测温元件必须在钢筋绑扎完毕和混凝土浇筑前安好。混凝土内部温度检测方法为：从浇筑混凝土后10h开始：每 4h测一次，当中心温度开始下降后，每6h测一次。总计测温天数 30d，保证砼内表温差明显降低。其它测温项目：大气温度，环境温度：每昼夜2～4次；水、砂、石等原材料：每工作班4次；搅拌棚室内温度：每工作班2～4次；混凝土出仓温度：每工作班2～4 次；混凝土入模温度：每工作班2～4次。如果监测混凝土内部温度偏高，可以加大通水流量，降低冷却水温度的措施；监测内表温差过大，可以通过加强内部降温和外部保温措施来控制。
结束语
总之，当前的桥梁工程建设当中，经常使用大体积混凝土进行施工。但是大体积混凝土由于外界温度的影响，以及水泥水化热等原因，使得大体积混凝土容易发生裂缝，影响桥梁的使用寿命，威胁通行人员的生命安全。因此必须加强对桥梁大体积混凝土的研究，查明大体积混凝土裂缝的原因，采取有效措施进行防治，减少裂缝出现，提高桥梁工程的质量和耐久性。
参考文献：
[1]王家宾.谈桥梁工程大体积混凝土施工及温控措施[J].工程技术研究.2018（09）
[2]赵建卫.大体积混凝土施工技术和温控措施在桥梁工程中的应用[J].交通世界.2017（11）
[3]师丽颖.桥梁工程中大体积混凝土施工技术及温控措施[J].交通世界.2017（07）
[4]叶生春.哇加滩黄河特大桥承台大体积混凝土施工温度控制[J].世界桥梁.2015，43（2）
论文作者:马海波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/14
标签：混凝土论文; 温度论文; 体积论文; 措施论文; 裂缝论文; 水管论文; 应力论文; 《基层建设》2019年第8期论文;