铁路承台大体积混凝土温控措施

何勇 火东存

摘要：在铁路施工中，承台混凝土方量较大，通常需要采取措施降低水化热，防止混凝土体裂纹的发生。本文结合铁路现场施工实际进行分析，提出解决方法，可为同类型施工提供参考。

Abstract： In the railway construction， the amount of concrete in the cap is large， and it is usually necessary to take measures to reduce the heat of hydration and prevent the occurrence of cracks in the concrete body. This paper combines the actual construction of the railway site to analyze and propose a solution， which can provide reference for the same type of construction.

关键词：大体积混凝土;冷却管;水化热

Key words： mass concrete;cooling pipe;hydration heat

中图分类号：TV544+.91                                  文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）31-0165-02

1  概述

该承台位于济南境内的黄河河滩内，为京沪高铁与太青四线共建段，即京沪线与太青线合建承台，其尺寸为22.5m×10.5m×4m，方量为945m3，属于大体积混凝土结构，若施工或者养护不当，容易造成内外温差过大产生温度裂缝，影响主体质量。同时京沪高铁济南黄河大桥有多个大体积混凝土承台，急需验证各种温控措施对于大体积混凝土结构施工的有效性，以便为后续承台施工提供相应的参考。

2  采取的措施

混凝土在浇筑完成后之所以温度会升高，其主要原因为混凝土内部胶凝材料的水化反应产生的热量，而在混凝土配合比之中，水泥所产生的热量最大，所以设计混凝土配合比阶段，在保证混凝土强度等各项性能的前提下，尽量减少配合比中水泥的比重。承台浇筑时，降低混凝土的入模温度。浇筑完成后，通过提前预埋在承台内部的冷却管循环水，能够把混凝土芯部热量带出达到降低芯部温度的目的。所以需要从配合比设计、入模温度、混凝土养护等方面着手，保证混凝土芯部与表层、表层与环境之间的温差控制在规范要求的20℃以内。

2.1 混凝土配合比设计

混凝土由水泥、砂、碎石、粉煤灰、矿渣粉、减水剂、水组成，在满足混凝土强度以及塌落度的前提下，应提高配合比中粉煤灰和矿渣粉的比重，降低水泥用量，同时通过使用恰当的减水剂，减少配合比中的用水量，減少混凝土水化热产生的热量;提高粉煤灰和矿粉的掺量后，还能提高混凝土的抗渗性。经过试验室试配，选定配合比水胶比为0.38，水泥、矿渣粉和粉煤灰的比例为1：0.6：0.4。

2.2 承台施工措施

承台计划一次浇筑成型，利用预埋在承台内部的冷却水管通循环水，带走承台混凝土内部的热量，再利用循环出来的热水进行混凝土表层养护，降低各级之间的温差。

①冷却水管的设计。预埋的冷却水管采用？准48×2mm厚普通钢管，在钢管的两头车丝，并使用车内丝的直角或直钢管丝头连接，钢管的层数，每层之间的距离，均通过混凝土水化热计算取得。

具体布置为：一共设置两层冷却水管，层间距为2m，上下层距离最近的混凝土表层均为1m;单层冷却水管间距为1.1m。为验证相关降温措施是否到位，在承台内预埋63个测温片用于监控对应位置的混凝土温度。（图1）

3  现场温度测量控制情况

要求承台混凝土浇筑完成后每昼夜不少于4次的温度测量，分析数据得知温度最高值为64℃，出现在第四天;通过计算测量的数据，若发现各级温差有接近规范要求的20℃时，则加大冷却循环水的进水量来降低温差，同时利用循环出来的热水蓄在混凝土表层用作养护用水，可以降低温差，最终保证了各级的温差满足规范要求。图2为选取代表性测温点数据记录。

4  总结

通过采取各种方式降低混凝土水化热来保证各级温差，我们总结出了大体积承台混凝土施工温控的三个阶段：一是在混凝土配合比设计阶段，尽量使用低水化热水泥，同时在满足相关性能的情况下降低每方混凝土中水泥用量，加大粉煤灰和矿粉掺量，选用合适的减水剂减少用水量;二是混凝土施工阶段，选择一天中温度较低的时刻浇筑，降低混凝土的出机温度来保证较低的入模温度;三是混凝土养护阶段，利用预埋在承台混凝土内部的冷却水管带走内部热量，同时根据温度测量数据调整循环水的进水量。

参考文献：

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