桥梁承台大体积混凝土温控施工技术措施

闵建刚 徐跃

在大体积混凝土的施工中，由于内外温差的原因有可能会引起混凝土开裂，所以在大体积混凝土的浇筑中必须做好温控措施，确保施工质量，本文以实际工程为例，分析该工程大体积混凝土浇筑中采取的温控措施。

大体积混凝土的水化热是一个关键的问题，如能控制水化热并采取合理的技术措施，质量就能得到保证。

一、工程概况

某项目主桥为独塔空间双索面斜拉桥，桥塔采用“月环形”+H型钢塔，主梁采用钢混组合梁，基础采用群桩+承台结构；引桥采用预应力混凝土现浇箱梁。由于承台尺寸较大，所以要进行大体积混凝土的浇筑。

二、桥梁承台大体积混凝土温控施工技术措施

1.混凝土材料要求

（1）承台混凝土配合比设计时应优先考虑低热水泥。

（2）选用粒径好、强度高、级配好、热膨胀系数低、吸水率低的优质集料。

（3）可掺加缓凝型减水剂。

2.承台冷却水管设计

利用循环冷却水对承台大体积混凝土进行温控，可降低承台混凝土结构的内部温度，防止混凝土在硬化过程中因内外温差过大而出现裂缝，在分层浇筑混凝土的同时，采用内部降温法进行温度控制。在承台混凝土中埋设循环冷却散热水管的办法，通过循环水在水管中的流动带走混凝土内部部分热量从而达到降温的目的。循环冷却水管在承台浇筑完毕、开始终凝时开始通水，直至温控达到要求、满足停止通水条件后结束。

承台施工过程中，主要采用冷却水管进行内部降温。冷却管采用φ40×2mm钢管，均匀布置4层冷却水管，冷却水管竖向及平面间距均为1.2m。冷却水管在加工场制作完成，安装时做到管道通畅，接头可靠，防止管道漏、阻水，冷却水管采用钢筋或型钢架立。冷却水管安装前，按温控设计将水管固定支架焊好，然后安装固定冷却水管。冷却水管接头采用专用接头或塑料软管接头连接。已安装好的水管不能承受重物，如人员踩踏、挂靠重物等，混凝土振捣时尽量避开水管。

冷却水管安装完成后通水检查，若有漏水，查明原因，及时处理，在未处理好之前，不得浇注混凝土，通水流量不小于3.0m3/h。承台施工完成后，冷却水管内及时压入C40水泥浆封填。

3.冷却水管通水施工

为监控混凝土的内、外部温度，指导冷却水通水施工，混凝土浇筑前，根据监控单位要求在承台内预埋温度传感器，温度传感器竖向分层与冷却水管一致。

图1 单侧主墩承台冷却水管平面布置图（单位：cm）

图2 单侧主墩承台冷却水管立面布置图（单位：cm）

（1）自浇注时起，冷却水管内须立即灌入冷却水，连续通水5至7天，每个出水口流量为10～20L/min。

（2）通水过程中要对水管流量及进出口水温、温度传感器部位混凝土温度，每隔4h测量并记录1次。

（3）冷却水管停止通水后，每隔12h在温度传感器部位测量一次混凝土温度，承台施工完成后将温度传感器接线拆除，并对承台表面进行外观处理。

4.实施监控混凝土的温度

（1）对于混凝土的温度进行实时监测是非常重要的，其温度监测目的是为了观察混凝土是否处于标准温控范围，并且记录对混凝土采取的控温措施成效，便于后期及时调整混凝土温控措施。

（2）一般情况下，在对混凝土开展温度监测的时候，需要按照设计施工图纸的要求，在指定位置放置温度传感器，用于对混凝土不同位置温度的实时监测，并且观察其温度是否符合标准规范。如果发现温度没有达到相关标准，那么需要马上进行处理，从而将混凝土温度控制在合适范围内。

（3）在对混凝土温度进行监测的同时，还需要同步开展其他监测工作，例如，周边气温监测、混凝土入模温度监测、冷却水管进口及出口水温监测等，并且做好相关记录。

（4）为了确保混承台凝土温控工作的顺利开展，可以成立温度监测团队，实施对承台混凝土温度的实时监测。通常情况下，混凝土温度数据收集频率为间隔四个小时左右。其次。如果混凝土已经满足了设计龄期，且外部温度与内部温度之间差异在25℃以内，则表明控温工作已完成。

5.对于温度控制的有效对策

（1）在进行前期混凝土强度配置的时候，对于配合比的比例、参数需要进行合理的优化，尽可能避免过多使用水泥，以防止后期水化热现象明显。

（2）尽可能采用混凝土的双掺技术，即除了添加某些外加剂外，还可以添加质量佳的粉煤灰，以减少水化热现象，防止混凝土的温度过快上升。

（3）在确定骨料级配的时候，需要结合施工材料的性能需求，尽可能选择粒径大的骨料，以实现降低砂率的效果。

（4）在选择开工日期的时候，尽可能选择天气凉爽、温度较低的日子，并且在夜晚及清晨对中下部浇筑层进行施工，而对于表层浇筑施工，则在白天进行。

（5）尽可能减少入仓温度，确保混凝土浇注温度不超过浇注期的旬平均气温+4℃及最高温28℃。

①对于水泥需要做好提前入罐操作，以充分发挥其自然冷却效果，并且维持水泥拌和之前的温度在60℃以下。②如果气候温度高，可以借助凉棚进行遮挡和降温处理。此外，还可以将骨料堆积到一定高度、从底层进行取料、或者使用温度较低的凉水对骨料进行喷淋降温等措施。③尽可能加快混凝土运输时间，以最快的速度入仓，从而减少混凝土在运输过程中出现的温度上升现象。如果在白天运输混凝土，需要在混凝土上覆盖一层保温膜布，并且定时洒水，等到晚上的时候，再把保温膜布掀开，以实现散热效果。

（6）在使用冷却水管的时候，需要注意以下内容：第一，确保每个冷却水管之间的距离误差不得大于±5cm。第二，单根水管长度不超过160m。第三，合理设置冷却水管内部水流量速度，保持在每个小时3m3左右。并且控制冷却水的进水口温度，不能超过旬平均气温。第四，当混凝土覆盖在冷却水管上后，冷却水管要维持五到七天的通水状态。第五，在进行冷却水管材质选择的时候，使用具有良好导热效果的金属管，并且保证水管的安装操作符合标准规范，安装结束之后，再进行通水试验，查看是否有水管破损、漏水等情况。第六，在水管的运行期间，合理控制水流量，避免出现停水的情况。

（7）对于分层浇注施工而言，控制浇注混凝土的时间是非常重要的，一般情况下间隔时间为七天左右。

（8）当完成了混凝土浇注施工处理之后，并且处于初凝状态，然后对表面进行保温、保湿的养护处理，尤其是混凝土的侧面位置，需要时刻处于湿润状态。

（9）为了更好地发挥混凝土的温度控制作用及效果，需要对混凝土的温控措施及时进行调整，一旦发现无效温控措施，立刻进行改进，从而确保整体施工质量水平，避免后期出现裂缝等问题。

（10）对于混凝土入模的温度需要维持在2摄氏度以下，其中，内部温度不能超过25摄氏度，并且降温的速度不能超过2℃/d。

6.对于温度控制的预备方案

（1）如果发现浇注温度过高的情况，可以使用向粗骨料洒水、通风降温、利用水泥储罐外壳进行洒水散热等对策，以实现减少砼出机温度的效果；

（2）如果发现砼内部的温度超过标准温度，可以加大水流速度及水流量，以有效降低冷却水的温度；

三、结语

本工程通过以上温度控制措施，承台混凝土在28天龄期后抽芯强度满足设计要求，且承台表面未出现宽度超过规范允许范围的裂缝，温控效果良好。