1、1承台大体积混凝土质量控制摘要：大体积砼施工中的温度控制是防止砼开裂的关键，本文以昆明轿子雪山旅游专线公路马过河特大桥为例（本桥单个承台砼方量1656.2m?，为目前云南最大的承台） ，介绍高原地区如何进行砼的温度控制即采取哪些技术措施防止砼开裂，供以后类似施工参考借鉴。 关键词：大方量砼 防开裂 温控 冷却管 1.工程概况 昆明轿子雪山旅游专线公路马过河特大桥位于云南省昆明市富民县，马过河特大桥横跨马过河和青团公路，特大桥的两个主墩 5#墩和 6#墩分别位于马过河两侧的半山坡上，承台距离河底 60 米左右，桥面距离谷底水面 180 米高，比已建成的元江红河大桥高出近 17 米，建成后将成为云
2、南省第一高桥。马过河特大桥全长 756 米，主跨为 190 米连续刚构桥，边跨为结构连续 T 形梁桥。 1.1 目前国内外大体积砼施工主要存在的问题概述 大体积混凝土是指混凝土结构实体最小尺寸大于或等于 1m，或预计会因水泥水化热引起大体积混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。大体积混凝土都有一些共同的特征：结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂，施工技术要求高。大体积混凝土经常出现的问题，不是力学上的结构强度，而是以控制混凝土温度变形裂缝，从而提高混凝土的抗冻、抗渗、抗裂、抗侵蚀性能，以提高建筑结构的耐久年限为重点。 2大体积砼的质量控制最突出点为裂缝控制。 1.2 大体积混凝土内出现的裂缝，按
3、其深度不同，一般可分为： （1）贯穿裂缝； （2）深层裂缝； （3）表面裂缝。 1.3 有害裂缝的主要危害： （1）损害建筑物的功能； （2）引进破会因素，会缩短使用年限； （3）降低混凝土强度、密实度等性能； （4）降低结构刚度； （5）损坏表面性能等。 2.大体积砼产生裂缝的主要原因分析 2.1 水泥水化热的影响 混凝土浇注后，水泥在水化过程中要释放大量的水化热，而大体积砼结构断面较厚，热量聚集在结构内部不易散发，使结构内部温度升高。由于混凝土的导热性能较差，而外部的砼产生的热量容易散失，温度升温较小，这样从内部到外部产生温度差，形成了温度梯度，外部混凝土受到内部混凝土的约束产生拉应力，浇
4、注初期混凝土强度及弹性模量都很低，对水化热引起的急剧温升约束不大，相应的温度应力也较小。随着混凝土龄期的增长，弹性模量的增高，对混凝土内部降温收缩的约束也就越来越大，以致产生很大的拉应力，当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种拉应力时，便开始出现温度裂纹。 32.2 外界气侯的影响 大体积混凝土浇注时间较长，本桥地处云南昆明，有明显高原气候特征，外界气温昼夜变化大。气温越高，混凝土浇注温度越高，同时在高温条件下，混凝土不易散热，其内部的最高温度可达 8590，并且有较长的延散时间。昼夜温差或混凝土浇注后气温突然下降，使混凝土内外产生较大温差（25） ，而温度应力则是由温差所引起的温度变形造成的，因此
5、温差越大，温度应力也越大，就越容易出现裂缝。 2.3 混凝土的收缩变形影响 混凝土中 80%的水分要蒸发，会引起混凝土体积的干缩。在高温下，混凝土中水分蒸发快，很容易引起干缩变形。混凝土内粗细骨料分配不匀，密实度不等，收缩系数不一，在约束不同的情况下，即可在脆弱部位引起开裂。 3.温控防裂方案的制定 3.1 温差控制原则： 砼的中心温度与表面温度的差值不得超过 25；砼表面温度与环境空气最低温度的差值不得超过 25，冷却水进水温度与出水温度的差值不得超过 15。 4 温控防裂措施 4.1 控制温度上升速度，防止出现过大温度应力 选用低水化热水泥，降低砼内部热量，选用矿渣 425#水泥，28 天
6、水化热 335KJ/KG，比普通水泥低 42KJ/KG。 掺加缓凝剂，推迟水化热的峰值。掺加 JK-2 缓凝高效减水剂，掺量48.47kg/m?，因浇筑方量过大时间过长，砼缓凝时间达到 40 小时左右，延缓水泥的水化速度。 （1） 掺加粉煤灰，降低水泥用量，减少水泥水化热。 （2） 降低砼的入模温度：砼的入模温度一般控制在 1520，采取用地下水浇洒砂石料降温，地下水比砂石料低约 3。 （3） 施工中采用矿渣 425#水泥，水泥用量 Q=282kg/m?，水化热取Q0=335KJ/kg，粉煤灰掺量 100KG/m?。 （4） 通过采取以上措施，浇注的砼比普通砼的最高温度（约为5560）低 51
7、0左右。 4.2 浇筑工艺 （1） 浇筑方法：采用“斜面分层、薄层浇筑、连续推进、自然流淌、一次到顶”的施工方法。 （2） 振捣：根据砼自然形成的流淌斜坡度，在浇筑前、后各布置两道振捣器，随着砼向前推进浇筑，振捣器相应跟上。 （3） 表面处理：砼浇筑初凝前，初步按设计标高用长括尺括平，紧接着用铁抹刀抹光封闭收水裂缝。 4.3“内排外保”减少砼内外温差 根据国内外经验，大体积砼内外温差控制在 25以内，可避免砼出现温度收缩裂缝，为此我们主要采取了内排（即尽量排除砼内部热量，降低砼内部温度）措施。 大体积砼防开裂的温控原则为：砼的中心温度与表面温度的差值不得超过 25；砼表面温度与环境空气最低温度
8、的差值不得超过 25；冷5却水进水温度与出水温度的差值不得超过 15。砼每浇筑覆盖完一层冷却管后即开始测温，现场 24 小时值班进行温度监控和通循环水，监测时间为每 1 小时一次，并填写好监测记录表。当通过测温管测出砼中心温度与砼表面温度差大于 25时，开始抽水通循环水，并监测循环水出水口的水温与进水口水温是否大于 15，当超过 15时，应通过进水闸阀调大进水量，直至循环水出水口与进水口的温差小于 15为止。 5.结束语 大体积混凝土的开裂是目前建筑业界普遍面临的问题，通过以上分析可知，大体积混凝土裂缝主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的，只有精心选择原材料、采用合理的施工方法，才能有效地防止裂缝的发生。 由于我们从混凝土水化热，缓凝时间，以及浇注工艺、养护、温度控制方面采取了有效措施，多种方法有效结合使用，混凝土内外温差始终不大于 20，冷却水连续通水 7 天，确保水化热全部排出。因此马过河特大桥主墩承台砼施工顺利，混凝土表面光滑，无产生裂缝，外观质量良好。 参考文献 交通部 JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范 北京 人民交通出版社 2004 交通部 JTJ 041-2000 公路桥涵施工技术规范 北京 人民交通出版社 2000 范立础 桥梁工程（上、下册）第二版 北京 人民交通出版社 1993
