铁路桥梁基础大体积混凝土施工温度控制技术

铁路桥梁基础大体积混凝土施工温度控制技术

吴景鑫

中国水利水电第七工程局有限公司四川成都610081

摘要：铁路桥梁等大型工程离不开大体积混凝土的使用，而大体积混凝土由于内外温差出现裂缝的问题也一直是大型工程的一大难关。本文从温度差导致裂缝形成的原因进行分析，提出了一些有效预防裂缝产生的措施。

关键词：铁路桥梁基础；大体积混凝土施工；温度控制技术；混凝土

引言

经济的发展使得社会对于交通的要求越来越高，大大增加了铁路桥梁的建设性需求，对于大型工程来说，大体积混凝土具有两面性。大体积混凝土较之小体积混凝土更容易出现裂缝问题。裂缝问题的主要原因就是混凝土的内外温差引起的作用力对混凝土的长期作用，因子做好大体积混凝土的施工温度控制技术是非常重要的不可忽视的。

一、铁路桥梁基础大体积混凝土施工温度控制技术

大型的工程离不开大体积混凝土的应用，大体积混凝土虽然给建设大型的铁路桥梁工程带来了可能性与便利，但是由于其体积过大，同样给工程带来了一些难题。大体积混凝土的结构断面最小尺寸为八十毫米，并且水化热引起的温度差可以达到二十五摄氏度。容易引起温度差的原因就是混凝土的体积过大，导致混凝土的内部温度和混凝土外部温度相差过大。大体积混凝土引起的温度差问题将会给工程大大增加施工难度，因此必须对大体积混凝土施工工程中的温度控制技术给予高度的重视。大体积混凝土的温差问题在夏季天气较热的情况下更加严重，环境温度将会对整个工程的施工难度和施工质量都产生较大的影响。

大体积混凝土引起的内外温度差不仅会对混凝土施加应力和应变，同时混凝土外往往建有结构物，会对混凝土这种温度差引起的变化加以约束，在两方面的作用力下，会使得混凝土发生变形；当这种力超过混凝土的承受力的时候，就会出现裂缝，这是大体积混凝土施工中的常见问题。如果没有及时发现裂缝并且进行处理，工程的整体结构就会受到破坏，因此要对裂缝问题引起重视，通过温度控制技术严格控制大体积混凝土内部与表面的温度差，避免温度差过大引起裂缝。

二、大体积混凝土温度裂缝的具体成因

大体积混凝土产生裂缝就说明混凝土的结构已经发生了变形，当这种变形在一定范围内的时候，是不会对工程造成明显的质量问题，但是当变形的程度越来越大时，就会降低整体结构的耐用性。除了变形之外，也有其他的因素引起裂缝的产生，例如遭受较大力量的冲击，如地震，或者事故等。但是绝大多数的裂缝都是由于混凝土变形产生的。引起混凝土变形也可能是多种原因造成的，最常见、最主要的原因就是温度差，同时还有湿度、地基等因素的作用。由于工程的荷载过重而引起的裂缝情况是比较少的。

大体积混凝土会产生温度差的原因是水化热引起的，水化作用是一种放热的化学作用，水化热就是在放热反应的过程中产生的热量。但是大体积混凝土导致内部的热量很难散发出去，大体积使得放热过程中大量的热量都被积聚在混凝土的内部，这就使得混凝土的各个部分温度相差非常大。尤其是表面与混凝土发生水化作用的核心，因为表面处于较为开放的环境，散热快，表面温度较低。在内外温差的作用下，就会形成两种力：压应力和拉应力，拉应力主要作用在混凝土的表面，而压应力主要作用在混凝土的内部，体积越大的混凝土，两种作用力的合力作用也就越强，最终超过混凝土的抗压能力的时候，就会使得混凝土表面出现裂缝。

裂缝不仅仅会在混凝土进行水化作用的时候产生，在混凝土水化作用结束后同样有可能产生裂缝。因为水化作用结束后就由升温变成了降温，降温就会使混凝土再次发生体积变化，只是此时发生的变化是收缩变化，除了温度降低的因素之外，还有水分变化的原因在。此时的温度差如果不加控制的话，同样会形成裂缝，水化作用结束降温形成的裂缝往往是约束面向上的裂缝。裂缝初期形成的时候不易被发现，而且对工程没有明显的影响，一旦裂缝变大，贯穿工程的整体结构的时候，就会对整个工程的安全和质量产生影响，因此必须对温度控制技术引起重视，严格控制温度差。

三、铁路桥梁基础大体积混凝土施工温度控制措施

对大体积混凝土进行温度控制的措施有很多，从原材料的配比和选择上就要先做好，其次要对混凝土的施工方案进行谨慎的选择和分析，施工过程中也要注意技术，施工结束后也要不能松懈，要注意混凝土的养护。

3.1大体积混凝土温度控制原材料选择

原材料的选择可以很大程度上解决温度差引起的裂缝问题，因为混凝土的原材料可以很大程度解决热传导的问题，为了使得混凝土的散热性提高，可以适当修改混凝土的配比，为了降低水化作用的散热问题，可以减少水化作用的原材料：水泥和水。具体措施可以通过降低砂、石中的含泥量来解决。具体的原材料如下；

3.1.1水泥

为了降低水化热，不仅可以降低水泥的配比量，同时还可以选择一些水化热较低的水泥。减少水泥的用量可以有效地降低水化热，减少十公斤的水泥用量就可以使得水化热的温度降低一摄氏度。

3.1.2混合料及外加剂

混合料和外加剂适当的进行配比可以有效地提高混凝土的整体质量，例如可以加入粉煤灰来改善混凝土的质量。加入粉煤灰，可以使得混凝土更加容易混合，这样就可以直接减少混凝土搅拌过程中的用水量，同时还间接地使得混凝土的强度也提高了。合适的混合料和外加剂可以有效地解决温度差引起的裂缝问题。

3.2混凝土混合比的确定

配比混凝土的时候，要根据具体工程选择科学合理的配比方法，例如绝对体积法。绝对体积法首先配置好基准混凝土配合比，然后以基准混凝土为标准，按照强度、稠度等原则配置其他的混凝土。同时对于超量的部分，可以使用其他材料进行替代，例如可以使用粉煤灰来代替部分的水泥。在确定最终的配比前，为了确保得到最合适的配比，需要进行多组不同配合比的对比实验。经过实验和测量，最终选择最恰当的配合比。

3.3混凝土的施工及养护

混凝土浇筑的时候有很多种方法可以选择，如果搭配泵送施工技术的话，最好选择分层浇筑的方法，可以有效地控制浇筑的进度和时间，而且还可以避免上层出现裂缝。同时为了更加完全的达到振捣的效果，可以适当地选择二次振捣。并且可以在混凝土第一次凝结前，将混凝土用木抹亚光，这样不仅可以减少大体积混凝土上表面的裂缝，而且可以起到一部分的养护作用，因为较为光滑的表面可以减少水分的散发。

混凝土的养分主要是靠保持水分，在施工的过程中尽量使得混凝土表面压光是一方面。为了更好的锁住混凝土表面的水分，可以在混凝土的表面上覆盖一层薄膜，薄膜可以选择便利的塑料薄膜。这样就可以把大体积混凝土中的拌和水给保持在混凝土的内部，有效地减少蒸发引起的水分流失，可以有效地对混凝土进行养护。之所以要保持大体积混凝土中的水分，就是为了降低混凝土的内外散热速度差，覆盖薄膜后的混凝土不论是水分还是温度的降低速度都会大大减缓，这样可以使得混凝土的散热过程更加缓慢，不会因为外部散热太快导致温度差从而出现裂缝。

四、结语

大体积混凝土的温度控制技术是保证工程耐久性的一项关键技术，因此必须在相应地施工过程中引起一定的重视。在施工的过程中，必须对整个工程施工过程的各个环节严加控制，从多方面来达到温度控制的目的。

参考文献：

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