大体积混凝土冬季施工的温控措施研究探讨

王宏泉

中铁二十局集团第一工程有限公司陕西274000

摘要：寒冷的冬季并不适合大体积混凝土施工的开展，这是由于外界环境温度较低，而大体积混凝土的水化热会释放较多的热量，内外温度的较大差异会使得混凝土结构出现裂缝等结构上的严重问题。因此，在冬季施工过程中控制好施工温度是保证工程质量的前提与关键。我们这篇论文是以菏泽市丹阳路立交桥为基础展开的，侧重研究分析了关于大体积混凝土在冬季施工的有效温度控制措施。经过实践得知，要想切实的保障冬季施工的工程质量，我们需要在施工前期做好周密的施工准备，通过原材料的选择、配量比设计并且实时掌控大体积混凝土工程的浇筑温度、内外温度差等措施可以很好的改善温度对于工程质量的不利影响。

关键词：大体积混凝土；稳控措施；分析探讨

众所周知，大体积混凝土在浇筑过程中会由于水化热作用释放出较多的热量。一旦内外环境存在较高的温度差异，混凝土内部就会由于收缩应力的作用出现裂缝等问题。因此，我们一定要在冬季的施工过程中注意温度的控制，减少温度对于工程质量的不利影响。丹阳路立交桥是菏泽市重点规划的道路项目，其地理位置优越，连接了城市中心与经济开发区。作为工程重中之重的丹阳路立交桥上的15号墩基础采用了33根Φ2.0米钻孔灌注桩，桩基础采用比较紧凑的梅花形布置，目的在于结构紧凑。我们将以丹阳路立交桥承台的施工过程为案例，详细的讲解关于大体积混凝土在冬季施工的有效温度控制措施。具体的内容包括了施工前准备、温度裂缝控制措施和混凝土浇筑三个方面。

1、施工前准备

我们在具体的动工前期要对工程做好充分的准备，主要包括了原材料的选用和温度的全面计量。

1.1温度测量内容

为了全面的控制与掌握温度的变化，我们需要对参与浇筑的所有对象都进行必要的测量和记录。主要包括了原材料搅拌用水温度、辅助性溶液温度、混凝土的浇筑温度、入模温度。更重要的是养护期间大体积混凝土结构内部、外部、表面和大气温度的测量与记录。

1.2温度测量的频率

为了全面的控制与掌握温度的变化，我们需要在工程开展过程中对参与浇筑施工的所有对象进行多次的温度测量。在这个过程中，合适的温度检测频率直接影响到后期工程开展与部署。

1.2.1大气温度以及混凝土表面温度检测：

第一天至第四天每4h测量一次

第五天至第七天每8h测量一次

第七天至测温结束每12h测量一次

1.2.2原材料的温度检测

对于原材料的温度检测，我们要在搅拌前进行必要的检测与记录，注意点有两个：（1）我们要保证混凝土在入模温度不低于5摄氏度的前提下对搅拌所需的水温进行检测，调整到合适范围内。（2）预先进行热工处理与计算，我们要提前计算出混凝土结构的最高温度与最低温度，实时掌控收集到的温度数据，有利于进行下一步的调整与防控。

1.2.3养护周期内的温度检测

在养护周期内我们特别注意对于混凝土内部结构的检测以及养护环境内温度的检测。我们养护周期按14天处理，并在混凝土结构的40mm-1000mm处检测温度。

1.2.4具体的检测对象的温度检测频率

养护环境温度及水分检测测量最高、最低气温，每天不少于3次

外界大气环境温度及水分含量测量最高、最低气温，每昼夜不少于4次

搅拌机温度施工前、后温度测量每一工作班不少于4次

混凝土出机、浇筑、入模温度每工作班不少于4次，并且过程中实时监测

水、水泥、矿物掺合料等主要混合材料每一工作班不少于4次

注：混凝土拌合物温度T0（℃）

T0=[0.9（McTc+MsTs+MgTg）+4.2Tw（Mw-Ms-WgMg）+C1（WsMsTs+WgMgTg）-C2（WsMs+WgMg）]&pide;[4.2Mw+0.9（Mc+Ms+Mg）]

其中：Mw、Mc、Ms、Mg—水、水泥、砂、石的用量（kg）；

Tw、Tc、Ts、Tg—水、水泥、砂、石的温度（℃）；

Ws、Wg—砂、石的含水率（%）；

C1、C2—水的比热容（kJ/kg.K）及溶解热（kJ/kg）。

2、混凝土浇筑过程的管控措施

作为工程重中之重的丹阳路立交桥上的15号墩承台采用尺寸为21.6米×34.7米×6.8米。我们在实际的施工过程中为减少混凝土水化热对混凝土质量的影响，对承台采用三次浇筑的施工方案，浇筑分别为3.5米和2.5米及0.8米。

2.1浇筑前期工作

在实际的浇筑工作开展前，我们一定要对整体的结构进行必要的检查与完善。务必要保证基坑内的干净，不留任何杂土。其次，要保证钢筋上的油污排除干净，仔细检查钢筋等零配件的完整与牢固状态。

2.2浇筑过程

为了保证浇筑的质量，我们特地对丹阳路立交桥上的礅承台采用了三次浇筑成型方案，三次浇筑连接紧密。礅基承台浇筑示意图如下：

图1、承台浇筑示意图

第一次浇筑至承台中部钢筋网片顶即3.5m处，第二次浇筑至球铰及滑道支架底部即6m处，待相关设备安装完成后浇筑第三次混凝土至6.8m处。这样做的好处是利于浇筑，结构紧密又能加快施工进程。另外，结合实际特指出以下几点注意问题：（1）分层进行浇筑，沿坑基短边浇筑（2）保证冷凝时间充足，以防裂缝。

3、温度裂缝控制有效措施

3.1优化原材料配合比

3.1.1选用水化热较低的低热矿渣硅酸盐水泥并进行实际水热容检测。

3.1.2选用等级良好、含骨量不低于1%的碎石作为粗骨料；选用含沙量不大于2%的天然砂作为细骨料。

3.1.3向混凝土中添加粉煤灰和高效减水剂，通过此措施可以减少混合用水量，减少水分的干扰。

3.1.4在完成原材料配比后进行必要的检测与实验，在保证了承台承重的条件后，尽可能的减少水泥等耗水性强的原材料用量，减少水热容的不良影响。

3.2原材料的恒温处理

在寒冷的冬季，我们为了缩短施工进度要保证原材料的温度恒定，尽最大可能的消除温度差异的不利影响。在实际的施工中我们采用棉布遮挡、温室储藏等手段。除此之外，我们一般选用刚刚打磨好的搅拌体进行施工，其热量较多，利于浇筑。

3.3搅拌机具恒温

在寒冷的冬季，我们为了避免低温的干扰一定要对搅拌机、运输带等必要工具进行保温处理。在实际过程中我们可以采用覆盖棉被和用前热水冲洗等手段进行处理。

3.4、布设冷却水管

主墩基础承台均为大体积混凝土施工，设置冷却水管以降低水化热。

（1）、冷却管采用钢管焊接，接头采用螺纹套管接头，钢筋绑扎过程中，提前放入相应冷却水管及配件，待钢筋绑扎完成后在进行连接加固。若冷却水管布置与承台钢筋相碰，可对冷却水管位置进行适当挪动，确保承台钢筋位置准确。冷却水管接头处做好防水措施，缠生胶带后再拧紧，防止混凝土浇筑过程中漏浆堵管及通水过程中漏水。安装完毕后，进行试通水，检查管路通水正常方进行下一道工序。

（2）、冷却水管采用DN50壁厚3.5mm钢管，布置间距为100cm。冷却水管布置见图2。

（3）、抽水循环冷却，通水时间从砼覆盖冷却管开始，冷却水循环至浇筑完第7天，混凝土表面温度基本降至于环境温度相差，停止冷却水循环。

图2、承台冷却水管布置图

3.5加强温度管控

在上述内容中我们已经强调了相关的温度管理措施，其总体的管控原则就是全面、具体，采用合适的监测频率进行必要的温度检测。牢牢记住：掌握必要的温度数据才是降低温度影响的有力措施。

3.6注重养护调节

混凝土浇筑完毕后要注意养护处理，混凝土表面采用覆盖棉被，再用帆布帐篷将承台整体封闭，共养护14天。

3.7浇筑结束温度监控结果

经过10天的温度跟踪监测，混凝土内部温度在浇筑完48小时后达到47℃，82小时后达到最高温55℃，第5天最高温降至48℃，第7天最高温度为41℃，第10天最高温度为31，以上时间内外温差最大为22℃，满足规范25℃范围内要求，混凝土表面未出现裂缝现象，温度控制措施效果良好。

结语

我们以菏泽市丹阳路为案例侧重研究分析了关于大体积混凝土在冬季施工的有效温度控制措施。希望能通过上述内容可以对冬季混凝土工程的完善与质量水平的提升有所帮助。

参考文献；

[1]田雨泽，大体积混凝土裂缝控制的应力计算与分析，鞍山钢铁学院学报，2012年4月