橋梁工程大體積混凝土施工及溫控措施

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摘要：針對橋梁工程中大體積混凝土結構裂縫與溫控措施進行研究，首先要掌握造成混凝土結構裂縫的影響因素，然后從混凝土配合、混凝土澆筑、混凝土后期養護三個方面，進行綜合說明，闡述混凝土的施工流程與特點，最后結合不同工序采取溫度檢測控制，施工階段溫度控制等溫控手段，保證混凝土結構穩定，降低混凝土結構裂縫的出現幾率，提高混凝土質量。

關鍵詞：橋梁工程；大體積混凝土施工技術；溫控措施

0引言

在橋梁建筑工程中，所謂的大體積混凝土是指橫截面大于1m2的混凝土構件，該比例混凝土構件在現階段工程建設中應用比較多，關于大體積混凝土施工技術水平已經成為了評判一個建筑企業的重要指標之一。由于諸多因素的影響，如橋梁沉降、自然環境變化、水化熱積累等都有可能造成大體積混凝土產生不同程度的裂縫，而這一問題的存在一方面會阻礙混凝土結構功能的發揮，另一方面也為橋梁工程的安全應用埋下了安全隱患。基于此，在進行橋梁工程大體積混凝土施工過程中，應當消除裂縫出現，制定并實施科學有效的溫控措施，避免大體積混凝土出現裂縫問題。

1大體積混凝土結構裂縫產生影響因素

1.1水化熱

通常情況下，大體積混凝土溫度與水泥水化熱釋放量呈正相關，在散熱條件較好的前提下，水化溫度增加并不明顯，混凝土裂縫問題發生概率比較小，但是若澆筑混凝土較大時，其整個的導熱性和散熱性將會急劇下降，造成水化熱在短時間內無法排散出來，并在混凝土內部逐漸積累，使得混凝土內部溫度較高，之后又在外界環境的影響下，積累在混凝土內部的熱量會慢慢散發出來，最終趨于穩定，但是所需的時間較長，幾年到幾十年不等，由此可以得出大體積混凝土溫度變化過程圖，大體積混凝土待澆筑3～5d后，內部溫度將會升至最大值，在這種情況下，一旦大體積混凝土內部溫度超過表面溫度一定值后，溫度應力和變形現象就會發生，且當產生的溫度應力超過混凝土內外約束力值后，就會導致混凝土溫度裂縫的出現。

1.2收縮變形

通常當完成混凝土澆筑施工后，在一定時間內澆筑混凝土就會發生不同程度的收縮變形，如塑性變形、干燥收縮以及體積變形等，而造成這一現象出現的原因是，澆筑完成后混凝土中的含水量高，待其逐漸干燥后，其含水量就會大量減少，進而發生干燥收縮，若是在發生收縮過程中，大體積混凝土表面較其中心位置相比，前者的干燥速度較快，從而導致混凝土表面發生收縮裂縫問題。

1.3內外部約束力影響

在進行橋梁工程大體積混凝土施工過程中，其混凝土澆筑與地基澆筑施工步伐是一致的，一旦溫度發生一定的變化，大體積混凝土就會受到來自地基的約束力。而通常情況下，在混凝土凝固干燥前期，其應力松弛度和徐變度大，彈性模量小，在這種情況下，地基產生的約束力對其影響作用不大，但是經過一段時間后，混凝土穩定度下降到一定范圍內，地基產生的拉應力增加明顯，這時大體積混凝土的抗拉應力不足以對抗地基，進而產生混凝土裂縫。

2大體積混凝土施工技術應用

2.1混凝土配合

在橋梁工程施工過程中，技術人員為了最大限度的避免溫度裂縫問題的出現，會做好每一環節的施工準備工作，尤其是比較注重混凝土配合比設計方案，例如一般會使用一些低熱的礦渣硅酸鹽水泥，該類水泥同普通的硅酸鹽水泥相比，前者的水化熱更低。另外在進行粗骨料配合過程中應當選用一些級配高的碎石，并控制含泥量在1%以下，而對于細骨料則可以使用天然砂，但也應當對其含泥量進行嚴格的控制。在進行混凝土攪拌過程中，可以適當加入一些粉煤灰等，減少混凝土中水泥使用量，使水化熱溫度峰值出現時間延后，整體來說，混凝土配合比設計不僅應當滿足強度要求，同時還應當對單位混凝土水泥用量控制在既定的范圍之內。例如表1為某大橋工程錨定大體積混凝土配合比方案，從表1可以看出，該設計方案綜合考慮了各種情況，并在施工前進行了試驗。

2.2混凝土澆筑

分層澆筑是大體積混凝土澆筑施工方式的首選，在進行澆筑施工過程中，必須依照設計厚度、長度以及寬度等完成分層澆筑施工，在澆筑過程中應當注意各層澆筑時間的銜接，保證下一層澆筑深入到前層的5cm以上，以快插慢拔的振搗方式進行振搗作業，且每一點的振搗時間應當維持在20～30s范圍內，直至混凝土表面下沉不明顯，無氣泡冒出。

2.3混凝土后期養護

待大體積混凝土澆筑作業完成后，施工人員還應當注意對其表面溫度和濕度變化的重視，以滿足混凝土硬化要求。因此必須制定混凝土養護計劃。通常情況下，澆筑完成12h后，養護作業就必須開始執行，例如可以通過蓄水覆蓋的方法進行養護，控制表面溫度和濕度在要求范圍內，而具體的養護作業持續時間應當結合施工具體情況來確定，原則上是大于一周。

3如何做好大體積混凝土溫度控制

3.1混凝土溫度控制措施

在進行橋梁大體積混凝土施工過程中，粗集料和水溫等對混凝土出機溫度有一定的影響，若想使混凝土出機溫度降低，那么首先就應當保證粗集料溫度處于較低水平。首先，施工期在夏季時，外界環境溫度較高，施工人員可以通過篷布等對石子材料進行一定的遮蓋，而在使用之前可以先進行噴水處理，以有效的降低石子的進機溫度。其次，對混凝土輸送泵水平甭管等可以通過使用草袋進行遮蓋，并定期進行噴水，這樣做的目的是為了使混凝土在泵送過程中不再吸收其他熱量。

3.2溫度檢測控制

溫度檢測控制的目的是為了及時掌握大體積混凝土溫度變化情況，以便為后續溫度控制措施的實施提供參考依據。首先，溫測點的布置應當合理且具代表性，例如可以從混凝土澆筑高度低端、中端和表面等位置進行溫測點布置。垂直測點間的距離應當設定的80cm左右，而平面溫測點的布置可以在中心，也可以設在邊緣地帶，測量距離設定在5m左右。其次，通過預留孔洞來為測定混凝土內部溫度提供條件，測溫孔和測點之間應當是一對一的關系，而測溫儀器可以選用半導體液晶顯示溫度計。另外在進行溫度檢測過程中，一旦發現溫差值大于25℃，且這一現象發生在溫升階段，那么這時施工人員應當及時將一些覆蓋物去除，降低溫差，而若這一現象發生在降溫階段，則可以采取蓄水保濕措施。

3.3施工階段溫控措施

施工階段溫控措施首先可以從混凝土水灰比設置方面入手。由施工經驗分析可知，0.6以內泵送混凝土水灰比為最優比。除了注意水灰比還應當對混凝土塌落度進行準確的把握。例如施工人員可以通過調整砂率、加入減水劑等多種方式來有效防范混凝土塌落問題，但是這一過程中應當注意，不可通過漫無目的加水方式提升混凝土塌落度效果。在大體積混凝土施工作業前期，應當做好相關的準備工作，尤其是施工材料及設備等準備工作是保證整個施工得以順利進行的基礎，對此施工人員應當給予高度的重視。另外分層澆筑是大體積混凝土澆筑使用方式，因此在進行分層澆筑的過程應當對兩層之間澆筑時間間隔進行嚴格的控制，以防范泌水層的出現。另外施工人員可以在分層澆筑面上設一個集水坑，通過泵將多余的水分抽至集水坑中。冷卻水管進水流量和溫度的調節是以混凝土內部溫度值為參考的，一旦內部溫度過高可以對冷卻水管進行降溫，以滿足施工要求。

4結語

綜上所述，橋梁工程建設對我國交通運輸業的發展具有十分重要的意義，而如何保證橋梁工程質量是當前思考的重點問題之一。大體積混凝土施工技術在橋梁工程建設中具有十分重要的作用，但是我國部分橋梁工程建設中仍舊存在著大體積混凝土裂縫問題，為工程今后的安全應用埋下了隱患，基于此在今后的工作中，施工單位應當結合自身的實際情況引進一些先進的技術、設備等，制定合理的溫度控制措施，有效地解決大體積混凝土裂縫問題。

參考文獻：

[1]于金琪.大體積混凝土溫控技術在西固黃河大橋施工中的應用與分析[J].公路交通科技（應用技術版），2016（5）：282-285.

[2]楊秀娟.宜昌廟嘴長江大橋大江橋橋搭實心段混凝土溫度控制技術[J].世界橋梁，2016（1）：30-34.

作者:師麗穎 單位:山西路橋集團國際交通建設工程有限公司