桥梁大体积混凝土温控与防裂施工技术高成卫

桥梁大体积混凝土温控与防裂施工技术高成卫

高成卫

河北省水利工程局国际工程处河北石家庄050000

摘要：近年来非洲基础建设速度迅猛，道路桥梁工程的项目投资较多，特别是大型和特大型的桥梁，这些桥梁经常涉及到大体积混凝土的施工。因为非洲工业水平较低，施工条件有限，对于大体积的混凝土施工有较高的难度，笔者在非洲卢旺达国家阿卡尼亚鲁桥梁项目施工的过程中接触到了桥台大体积混凝土的施工，积攒了一些施工经验和心得，简单分享如下。

关键词：桥梁工程；大体积混凝土；温度控制；防裂施工

引言

近年来，在社会经济快速发展的背景下，桥梁施工的建设也越来越多。在桥梁建筑工程中，所谓的大体积混凝土是指横截面大于1m2的混凝土构件，该比例混凝土构件在现阶段工程建设中应用比较多，关于大体积混凝土施工技术水平已经成为了评判一个建筑企业的重要指标之一。由于诸多因素的影响，如桥梁沉降、自然环境变化、水化热积累等都有可能造成大体积混凝土产生不同程度的裂缝，而这一问题的存在一方面会阻碍混凝土结构功能的发挥，另一方面也为桥梁工程的安全应用埋下了安全隐患。基于此，在进行桥梁工程大体积混凝土施工过程中，应当消除裂缝出现，制定并实施科学有效的温控措施，避免大体积混凝土出现裂缝问题。

1大体积混凝土结构裂缝产生影响因素

1.1水化热

通常情况下，大体积混凝土温度与水泥水化热释放量呈正相关，在散热条件较好的前提下，水化温度增加并不明显，混凝土裂缝问题发生概率比较小，但是若浇筑混凝土较大时，其整个的导热性和散热性将会急剧下降，造成水化热在短时间内无法排散出来，并在混凝土内部逐渐积累，使得混凝土内部温度较高，之后又在外界环境的影响下，积累在混凝土内部的热量会慢慢散发出来，最终趋于稳定，但是所需的时间较长，几年到几十年不等，由此可以得出大体积混凝土温度变化过程图，大体积混凝土待浇筑3-5d后，内部温度将会升至最大值，在这种情况下，一旦大体积混凝土内部温度超过表面温度一定值后，温度应力和变形现象就会发生，且当产生的温度应力超过混凝土内外约束力值后，就会导致混凝土温度裂缝的出现。

1.2收缩变形

通常当完成混凝土浇筑施工后，在一定时间内浇筑混凝土就会发生不同程度的收缩变形，如塑性变形、干燥收缩以及体积变形等，而造成这一现象出现的原因是，浇筑完成后混凝土中的含水量高，待其逐渐干燥后，其含水量就会大量减少，进而发生干燥收缩，若是在发生收缩过程中，大体积混凝土表面较其中心位置相比，前者的干燥速度较快，从而导致混凝土表面发生收缩裂缝问题。

1.3内外部约束力影响

通常，对地基和大体积混凝土的浇筑工作要同时展开，如果温度出现变化，就会因为下部地基的约束而很难形成外部约束力。因为刚生产出来的混凝土没有很好的弹性，但是其应力松弛度很大，这时的混凝土压应力很小。如果温度降低，就会让拉应力变大，若混凝土抗拉力比拉应力低，就会造成大体积混凝土出现裂缝的情况。

1.4内外温度情况

在建筑混凝土期间，外部温度的情况，能够直接决定混凝土的温度，若混凝土外部温度很高，也会使混凝土温度很高，一旦外部温度出现降低的情况，混凝土内外部会产生较大的温度差，内外部温度差的产生会造成混凝土裂缝的出现。

2大体积混凝土温控措施

温控措施是确保大体积混凝土施工质量的关键措施，能够很好地防止其发生裂缝情况，并同时保证桥梁的施工质量。温控措施主要含有以下几个方面：

2.1材料选择

在选择水泥材料时，为保证其化学成分和水化热指标满足规范要求，应选择早强、水化热高且C3A含量高的水泥用于浇筑大体积混凝土；选择的水泥细度不得过小，以免浇捣的混凝土发热速度过快，不便于施工温度的控制。严格控制进入水泥储料罐的水泥温度，不得高于60℃，为争取足够的时间给水泥降温，先入罐的水泥应先使用。为降低混凝土用水量，且各项指标满足规范要求，应选择组分均匀且各项性能稳定的Ⅱ级或以上优质粉煤灰，同时，粉煤灰的烧失量要低于8%，需水量比要低于100%。一般在用于浇筑大体积块体的混凝土中加入适量减水剂，以提高混凝土的耐久性，降低绝热温升，同时提高混凝土和易性，减少用水量。选择的减水剂减水率不得低于20%，同时，要不定时检测加入的化学外加剂稳定性。选择没有碱活性且热胀系数地的骨料，粗骨料级配为5-25mm，采用细度模数处于2.5-3.0中砂为细骨料。

2.2混凝土温度控制措施

在进行桥梁大体积混凝土施工过程中，粗集料和水温等对混凝土出机温度有一定的影响，若想使混凝土出机温度降低，那么首先就应当保证粗集料温度处于较低水平。首先，施工期在夏季时，外界环境温度较高，施工人员可以通过篷布等对石子材料进行一定的遮盖，而在使用之前可以先进行喷水处理，以有效的降低石子的进机温度。其次，对混凝土输送泵水平甭管等可以通过使用草袋进行遮盖，并定期进行喷水，这样做的目的是为了使混凝土在泵送过程中不再吸收其他热量。

2.3施工阶段的温控措施

泵送混凝土水灰比最合理的值是0.6左右的范围，要合理掌握混凝土坍落度的情况，并根据此项工作的实际情况，合理选用减水剂，解决坍落度问题，但不能为了解决坍落度情况而随意对减水剂添水。在还没有进行施工的时候，就要准备好施工所需的有关材料、设备等。在对大体积混凝土进行浇筑期间，要根据分层浇筑的具体情况对两层之间的浇筑时间进行有效的把控，而且一定要防止泌水层的出现。在分层浇筑面设立集水坑，用泵把集水坑所吸收的不需要的水分全部排出。下层的混凝土符合所规定的硬度要求，室外的温度保持在合理的范围后，方能开展捆扎工作。此外，根据混凝土内温的具体情况，对冷却水管进行合理调节，降低水温。

2.4温度检测控制

温度检测控制的目的是为了及时掌握大体积混凝土温度变化情况，以便为后续温度控制措施的实施提供参考依据。首先，温测点的布置应当合理且具代表性，例如可以从混凝土浇筑高度低端、中端和表面等位置进行温测点布置。垂直测点间的距离应当设定的80cm左右，而平面温测点的布置可以在中心，也可以设在边缘地带，测量距离设定在5m左右。其次，通过预留孔洞来为测定混凝土内部温度提供条件，测温孔和测点之间应当是一对一的关系，而测温仪器可以选用半导体液晶显示温度计。另外在进行温度检测过程中，一旦发现温差值大于25℃，且这一现象发生在温升阶段，那么这时施工人员应当及时将一些覆盖物去除，降低温差，而若这一现象发生在降温阶段，则可以采取蓄水保湿措施。

2.5养护温控措施

主要指在对混凝土养护期间所使用的温控措施。大体积混凝土养护必须使其硬度达到理想的要求，采用有效的养护保温措施能够很大程度上防止裂缝情况的发生。所以，在对混凝土进行养护期间，要合理地对混凝土表面采用温控措施，保证养护温度达到理想的要求。

结语

在桥梁施工当中大体积混凝土结构经常出现裂缝，给施工造成困难，合理采用稳控措施能够很好地解决这一难题。相关工作者要采用合理的方法对施工阶段做好温控工作，并做好混凝土温控和温度检测控制工作。因此在今后的工作中，相关工作者要争取制定出更为完善的方案，使大体积混凝土的温度控制工作能够更加完善。

参考文献

[1]何双福.桥梁工程的大体积混凝土施工技术与温控措施研究[J].山东工业技术，2016（3）.

[2]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（19）：110-111.