桥梁大体积混凝土 施工中的温控方案与技术

桥梁大体积混凝土施工中的温控方案与技术摘要：随着我国桥梁建设事业的发展，大体积混凝土结构在工程上的应用越来越广泛。大体积混凝土由于一次浇筑方量较大，水泥凝结时会产生大量的水化热，若不能及时释放，将导致混凝土形成内外温差。当温差过大或升降速度过快时，混凝上就会出现温度裂缝，降低混凝土结构的承载能力，降低混凝土的耐久性，造成结构安全隐患，危害极大。本文以某大型桥梁项目为案例，探索了温度控制方法，并进行应用验证，总结出了施工建设质量控制的方法。关键词：大体积；混凝土；温度控制工程概况某桥梁为单吊单跨悬索桥。北索塔设置两个分离式矩形，平面尺寸均为23mxl8m，高6m,采用C35混凝土。顶面设置棱台形塔座，棱台顶面尺寸13mxl0.5m，底面尺寸为17mxl4.5m，高2m,采用C50混凝土。大体积混凝土温度控制分析大体积混凝土由于截面大、水泥用量大，会使其在硬化过程初期释放大量的热。而混凝土导热系数相对较小，水化产生的热量不易散失，热量蓄积内部从而使温度升髙较多。混凝土表面热量由于与周围环境进行交换而减少，致使温度降低，造成混凝土内外的温度梯度大，从而产生很大的温度应力。此时混凝土的强度较低，还不足以抵抗由于温差产生的温度应力，因此会开裂。本工程体积大，内部水化热温升高；塔座、塔柱混凝土强度等级高，绝热温升高，混凝土水化热温升控制难，大体积混凝土温升控制不当时，极易因为内外温差应力过大而开裂。同时，由于棱台形塔座受力情况复杂，易出现应力集中造成破坏。另外，夏季高温、浇筑间隔过长也会给温度控制和收缩裂缝控制带来困难。大体积混凝土施工控制混凝土养护控制措施工程第一、第二浇筑层均布设3层冷却水管，第一浇筑层冷却水管整向布置为105cm+70cm+70cm+55cm，第二浇筑层冷却水管竖向布置为60cm+90cmn+90cm+60cm，水管水平管间距为100cm,距离混凝土侧面为54-60cm。冷却管用彷42mmx2.5mm铁皮管制作，螺纹丝扣+生胶带连接，浇筑前加水试压,养护完注浆封闭。浇筑完7天后方可拆模，拆模时内外温差小于15°C。侧面采用带模养护并覆盖防雨布，脱模后包裹塑料薄膜+土工布+防雨布，回填部分回填保温，不回填部分浇筑完后持续养护14天。分层面凿毛后蓄水养护，使用冷却水管出水，蓄水深度大于30cm，养护至上层浇筑为止。顶层永久暴露面边收面边覆盖塑料薄膜，初凝后使用冷却水管出水蓄水养护，脱模后覆盖塑料薄膜+土工布+防雨布，浇筑完后持续养护14天。大体积混凝土后期保温养护措施新浇混凝土层面应采用洒水或保湿等养护方法，洒水温度和控制混凝土内外温差不宜超过25C。⑵在混凝土浇筑过程中，当浇筑仓内气温高于22C时，应采取喷雾降低环境温度,喷雾过程中应避免混凝土表面出现积水。混凝土终凝后立即覆盖塑料薄膜，覆盖层采用双层养护毯，以提高保温保湿效果。在大风和干燥气候条件下施工，应采取专门措施保持仓面湿润。在混凝土浇筑仓面上层1．0m高的位置覆盖养护毯，对所有孔洞洞口进行封闭保护，防止空气对流。混凝土自收仓开始养护，养护时间不得少于设计龄期。养护用水应为清洁水，避免污染混凝土。混凝土表面应在模板拆除前和拆除期间保持湿润状态，保湿养护应在模板拆除后继续进行，并在拆模后1d内完成保温施工。采用4cm厚聚乙烯保温被(板)保温。当浇筑层面在遭遇气温骤降时，层面上保温被加厚到5cm。气温骤降期不允许拆模，应及时采取相应的保护措施。当日平均气温在2〜3d内连续下降达6°C及以上时，应推迟拆模时间。低温及气温骤降多发季节进行混凝土施工时，模板外侧需设置相同厚度的临时保温材料对混凝土进行临时保温。保温材料的拆除应避免在低温时段进行，防止产生冷击。混凝土表面应清理干净，并对固定保温材料的铆钉孔洞进行修补。重复使用的保温材料应保持清洁、干燥，保证不降低保温标准。结论经过后期现场温度监测发现，混凝土结构水泥水化热得到有效降低,混凝土结构内部温度的变化得到有效控制，从而避免导致结构收缩变形产生裂缝。本工程大体积混凝土施工从混凝土原材料质量、配合比优化设计到混凝土的拌和、运输、浇筑、振捣到通水冷却、养护进行全过程控制，积累了施工经验，保障了工程质量。混凝土内部温度测量混凝土内部埋设温度计测量，便于掌握混凝土内部温度变化，以便及时采取措施。混凝土每一浇筑层不少于3个温度测点，测点应均匀分布在浇筑层面上，浇筑块内部温度可根据需要补埋仪器进行监测。在每个混凝土浇筑仓埋设3支温度计，温度计埋设后24h以内，每隔4h测1次，之后每天观测3次，直至混凝土达到最高温度。以后每天观测1次，持续一旬。再往后每3〜7d观测1次，直至降至设计温度以下。综上，大体积常态混凝土在浇筑完成后的3d左右(65h)温升达到最高值(实测最高值61C);同时可根据实测混凝土内部温升状况，通过控制管道内水流流速进行相应调节，必要时循环水采取加冰冷却措施。合理安排混凝土施工工序和施工进度混凝土浇筑应保证足够的入仓强度，坯层覆盖时间应小于4h。混凝土浇筑应采用平铺法施工，按一定厚度、次序、方向分层进行，且保证浇筑层平整。采用薄层短间歇浇筑，以利层面散热，该工程为保证钢筋混凝土整体性、防渗性，采用大体积地板两幅施工。底板分块原则为长宽比不大于2，临时施工缝需设键槽和止水。键槽深度不小于20cm，键槽面积不小缝面面积的1/3;止水需先期施工止水坑，止水坑混凝土龄期不小于5d。半幅混凝土施工过程中应短间歇连续均匀上升。另半幅混凝土待上半幅实施完成，强度达到设计要求后施工，并对新老混凝土施工缝面进行处理。大体积混凝土施工过程温控措施(1)因拌合楼距离现场近，可缩短混凝土运输时间，优化供料设备的配合衔接，减少卸料等待时间。⑵控制出机口温度和浇筑温度:实测高温季节混凝土出机口温度为18C左右，混凝土浇筑入仓温度为20C左右。混凝土罐车采取隔热遮阳措施。仓面上方采用喷雾设备降温;混凝土浇筑尽可能安排在早晚、夜间及阴天进行，环境最高温控制在30°C,—日内最大温差不大于15C。混凝土浇筑期实测的日最低温度15C，最高温度29C，基本满足控制范围。混凝土入仓后及时平仓振捣，高温季节对混凝土振捣完毕的区域采用浸湿的养护毯或聚乙烯保温被进行覆盖保温，缩短混凝土在环境中的暴露时间。4结论(1)在高纬度地区高温季节大体积混凝土施工，要控制骨料温度变化，采取措施做好遮阳工作，骨料比自然环境下温降4〜5°C,也是控制骨料入仓温度的重要手段。高纬度地区高温季节施工中，采用高山融雪低温地表水作为拌合用水;在仓面上方采取封闭和喷雾降温措施,控制入仓时的环境温度,效果突出。混凝土拌和、运输、浇筑过程应加强各工序的有效衔接和配合,严控出机口温度和入仓温度,及时采取相关措施,确保浇筑质量。由于昼夜温差,大体积混凝土施工完成后,应及时覆盖塑料薄膜、双层养护毯及洒水湿养措施,同时考虑到混凝土的抗冻性、抗渗性要求,湿养期不得少于28d。实际控制混凝土内部和外部温差在15C以内时，停止养护。保证混凝土入仓强度和连续性,可避免施工冷缝;混凝土外观检查,未发现规则的表面裂缝及深层裂缝，这表明大体积(常态)混凝土高温季节施工，采取内部通水冷却降温措施效果显著。总之，在高纬度地区高温季节的大体