锚碇大体积混凝土低温期施工技术研究

（中交二公局第二工程有限公司，陕西西安 710000）

当前，大体积混凝土施工广泛应用于现代建筑工程和工业生产等多方面的领域，包括在水工构筑物中大体积混凝土坝体施工、高层建筑中主要基础行驶筏板的施工、桥梁工程中桥墩承台的施工等。以上工程中混凝土结构体的设计难度大、施工技术水平要求高，由于构造物体积较为庞大，使用的水泥用量较大，产生的水泥水化热量较高，导致混凝土内部的热量急剧升高，形成混凝土内部和外部的较大温差，导致混凝土结构体的表面形成裂缝。

基于内外温差导致裂缝产生的原理和机制，施工单位应控制混凝内外温差范围。施工单位须研究大体积混凝土结构体的内外温度应力情况，在研究理论的基础上，实施严格的抗裂施工技术与施工管理制度。

1 工程概况

阳宝山特大桥黄平侧锚碇位于贵州省东部，是贯通贵阳至黄平的主要交通要道，阳宝山特大桥黄平侧锚碇大体积混凝土即将进行浇筑，时值冬季，未来1个多月均为低温天气（平均气温≤8 ℃）。混凝土防寒保温、控制内表温差难度较大，且一次浇筑方量较大，须预留后浇带，混凝土内部温升、内表温差的控制难度更大。为控制混凝土内部温度发展、避免产生有害温度裂缝影响工程质量，应根据实际工况采取有效的现场温控措施。

2 原材料温度控制

提前准备浇筑的所有材料，包括水泥、粉煤灰、减水剂等，检测施工材料是否符合施工要求与相关标准。规范指出气温≥-5 ℃可保证混凝土入模温度，不受冻。

贵定县年平均最低气温为2 ℃，混凝土受冻可能性较小，混凝土原材料温度无须进行特别控制。若遭遇极端严寒天气（气温＜-5 ℃），应采取相应措施，提高各原材料温度。

（1）采用热水（40 ℃±5 ℃）拌制混凝土。

（2）搅拌站原材料储罐包裹保温防寒被。

（4）防止混凝土在运输过程中受冻，运输车罐体覆盖黑色棉篷布、土工布、保温防寒被等，以减少混凝土的热量损失，确保混凝土入模温度高于规定温度。

3 大体积混凝土温度控制标准

（1）大体积混凝土的内部最高温度应控制在75 ℃以内，内外部温差应控制在25 ℃以内。

（2）在分层浇筑的施工过程中，对下层已浇混凝土与上层新浇混凝土的温差应控制在20 ℃以内。

（3）气温较低的温度条件有利于大体积混凝土的浇筑作业，混凝土的入模温度须控制在5 ℃以上。

（4）为混凝土内部的高热量进行循环水冷却时，循环水的水温和混凝土内部的温差应控制在20 ℃以内，循环水的进出口水温差应控制在10 ℃以内。为混凝土进行顶面蓄水保温的养护作业时，使用冷却水管降温水温度与混凝土表面温度的温差应控制在15 ℃以内。

4 大体积混凝土低温期浇筑控制

4.1 施工准备

（1）钢筋保护层是否达标，保温层厚度≥3 cm，给每个进水口标号，水管是否漏水，冷却水管确保进行不短于0.5 h的加压通水试验，实时了解和预防管道的漏水和阻水等情况，如已发生漏水和阻水等情况，应及时进行维护，确保施工顺利进行[1]。

（2）检测循环水能否正常循环，确认现场的泵车摆放位置是否在最佳位置，检查模板是否牢固。在混凝土浇筑前对接触基岩面进行充分润湿，避免基岩吸水导致混凝土塑性收缩。考虑基岩会大量吸收混凝土中的水，会影响混凝土的水化，进而影响混凝土强度。

（3）评估是否需要软化基岩，白洋桥利用雾炮机进行类似处理。

4.2 混凝土浇筑

（1）浇筑顺序。按照“由四周向中心布料，四周高于中部”原则。为了促进混凝土的均匀分布，应加强边角处的振捣，避免由于距离过长导致胶凝材料浆体堆积在锚碇四周，使温度应力和收缩应力持续升高，增加混凝土的开裂产生。为了促进混凝土的均匀分布，在边角处的振捣应保持下料高度在2 m以内，布料点间距控制在4 m左右。若发现大面积泌水、浮浆，应立即人工清除、泥浆泵抽走，厚度应控制在30 cm以内。

（2）布料事项。为避免赶料导致砂浆富集的情况，混凝土的下料高度不应超过2 m，布料点间距不能超过4 m。若发现大面积泌水、浮浆，应立即人工清除、泥浆泵抽走，清浆是常规的处理方式，浮浆大量存在会严重影响混凝土的匀质性。

（3）浇筑事项。厚度应控制在30 cm以内，缩短层间间隔时间，确保在下层混凝土未起壳、结皮，可充分塑化之前完成上层混凝土的覆盖浇筑。

（4）注意事项。观察坍落度的变化情况，及时与实验室进行沟通调节，现场以现场实验室人员为准，不得随意调整坍落度，应及时纠正振捣的方法，保证浇筑顺序。

（5）振捣要求。振捣棒应保持垂直角度插入，振捣深度以超过每层接触面深度为宜，保持均匀的插点，按照快插慢拔的振捣频率，交错式、成行式的规律前进，避免振捣过度或振捣遗漏。振捣时应在下层初凝前及时进行，不可拖行振捣棒，会导致下料口远处的砂浆堆积过厚产生开裂[2]。

4.3 混凝土温度监测

混凝土施工在低温期间会形成混凝土内外温差过大的情况，应将内外温差控制在避免开裂的范围内，需要在混凝土的内部埋设传感器，对混凝土的内部温度进行准确监测，对混凝土进行保温处理。

测温点的位置应具有科学的规划布局，包括埋置在混凝土的底部、中部和表面，顶部和底部应保留5 cm的边缘距离，垂直测点间距通常在50～80 cm间。平面的埋置需要保留50 cm的边缘距离，平面测点间距通常在5 cm左右。

锚碇混凝土浇筑测温点需要沿浇筑高度，保留顶部和底部边缘的5 cm空间，测量中间垂直测点间距为70 cm；平面测点埋置应保持在每层垂直测点对称的半轴位置上，保留距离边缘50 cm的空间，中间点间距保持为3 m。在水平尺寸不足3 m的位置进行测温点的埋置，具体的埋置情况应根据实际的形状和尺寸进行调整，并增设2处环境测温点。

平面布置图如图1所示。

图1 平面原则布置图

混凝土初凝时，不同频率的测点开始采集混凝土内部的数据信息，具体采集方法：

第1～5 d以每2 h采集一次的频率进行，第6～7 d之间以每4 h采集一次的频率进行，第8～15 d之间以每6 h采集一次的频率进行，共进行15 d的连续监测。15 d监测后可根据实际情况进行间隔12～24 h的跟踪监测，监测的结束时间可根据实际情况自行决定。

4.4 混凝土养护

（1）通水要求：浇筑结束后，及时督促现场打开所有水管并检查表面是否渗水，若有渗水应及时关闭，待初凝后在打开观察。

（2）保温养护要求：浇筑完成后，表面及时覆盖塑料薄膜，架立筋上覆盖土工布待初凝后，直接覆盖塑料薄膜面上。两侧可根据温度要求，判断是否覆盖，如果温度过低表面可覆盖棉被保温。

（3）凿毛要求：分层面混凝土浇筑和初凝后，需要及时进行凿毛处理。凿毛过程中，应分块凿毛，已经完成凿毛的分层面应继续覆盖养生，凿毛后覆盖薄膜+保温被，养护至上层浇筑为止。

（4）永久暴露面：边收面边覆盖塑料薄膜，初凝后覆盖保温层，养护时间大于14 d（后期暴露面的注意事项）。

（5）拆模要求：5 d之内不松模、不拆模，拆模时应再次确认混凝土的内表温差控制在15 ℃以内，混凝土表面与气温的温度差控制在15 ℃以内。

拆模时，需要在白天中温度较高的时间段进行，避免在夜间或气温条件较差的情况下拆模，在拆模时进行保温保湿的覆盖养护。

（6）后期水管灌浆要求：水管灌浆应在冷却水管停止循环和养生后，通过空压机对水管内部残余水压进行清理，再通过压浆机将强度为30 MPa以上的微膨胀水泥浆注入水管中，封闭水管管路。

封闭不宜过早，应结合温度监测结果，确定混凝土内部温度、内表温差完全可控，方可封闭水管[3]。

（7）洒水要求：在温度较高时，洒热水或循环热水。

（8）测温元件保护：施工时注意对测温元件进行保护，应焊接30 mm×30 mm×3 mm以上的等边角钢，避免混凝土直接砸落在测温线上。进行电焊、拆模等工序时，应注意对测温线的保护，没有温控组的指令不可中断监测。

5 结语

本文通过对大体积锚碇施工中的工期、地域、温度和成本等影响因素进行分析，对低温期施工的施工风险和风险管控的施工细节进行论述，包括对原材料质量、混凝土拌和质量、运输效率、浇筑质量、温度控制等方面的施工技术进行展开讨论。为同类型的施工项目和施工技术提供更多的参考意见，提升大体积混凝土低温期施工质量。