大体积承台砼一次性浇筑水化热控制措施研究

大体积承台砼一次性浇筑水化热控制措施研究

冉诚,谢智, 向松

四川路桥桥梁工程有限责任公司  四川省成都市  610039

摘要:在当下经济发展快速的时代背景下，一方面是针对桥梁工程施工质量要求愈发严格；另一方面是任务工期也要保证紧抓，大体积混凝土浇筑将得到广泛运用。本文就结合同济路西延工程项目针对大体积承台一次性浇筑进行研究，重点介绍混凝土配合比优化、混凝土温控养护措施以及混凝土表现情况。

关键词: 大体积混凝土浇筑；配合比优化；温控养护措施

1工程概况

6#墩为主桥主塔墩，位于东平水道左侧岸边滩涂地上，常水位下承台约2/3在岸上， 1/3在水中，承台尺寸为35.4m(横桥向)×21.4m(纵桥向) ×6m(厚)，承台下接22根直径2.5m钻孔灌注桩。承台设计顶标高-0.292m，设计底标高-6.292m，承台处原地面标高约+0.2m～+2.4m，基坑支护采用锁口钢管桩围堰工艺。

承台混凝土采用C40，混凝土数量为4233.36m3，计划一次浇筑成型。

承台封底混凝土采用C20，封底底标高-10.292m，封底混凝土厚度4m，围堰内扣除钢护筒面积约为821m2，封底混凝土数量为3284m3。

2工程特点、难点

同济大桥主桥施工作为本工程关键线路决定着工程总体完成节点，工期重要性不言而喻，主墩承台施工迫在眉睫，工期紧，任务重。

主墩原地面高程约+2m，承台底标高-6.3m，属深基坑围堰施工，年度4～9月为汛期，20年一遇洪水位+7.52m，必须合理安排施工时间。

承台尺寸为21.4m×35.4m×6m，体积4233m3，属于大体积混凝土施工，为保证浇筑混凝土质量，避免产生冷缝需调整保温和养护措施，延缓升温速率，混凝土分层进行浇筑，振捣棒应插入下层混凝土5～10cm，插入点间距不超过40cm，保证承台混凝土施工质量。

3大体积承台砼水化热控制措施

在混凝土浇筑前预埋温度感应芯片，共计35个点位，上层12个（埋深1m）、中层11个（埋深3m）、下层（埋深5m）12个。

浇筑完成后每隔4小时继续一次温度测量，连续测量168个小时，将温度汇总成表，进行总结分析。

4.1安装冷却水管进行降温

冷却水管采用A40×2.5mm且导热性能好的钢管，冷却水管弯头采用弯管机冷弯而成，管间连接及进出水口采用黑橡胶管，两边用四道铁丝错位绑扎，确保不漏水。冷却水管必须使用铁丝（非扎丝）绑扎固定在钢筋上，减小混凝土下落对冷却水管的冲击，施工过程中注意对冷却水管进行保护，应避免混凝土直接落到冷却水管上，严禁施工人员踩踏水管。

冷却水管安装完成后，进行通水检查，做到管道通畅，接头可靠，不漏水、阻水。

每层循环冷却水管被混凝土覆盖并振捣完毕后即可通水，通水时间根据测温结果确定。浇筑至温峰前建议通最大水流量，尽量削减混凝土温峰；温峰过后（以现场测温数据为准）适当减小通水量，防止混凝土降温过快造成温度应力累积而引起开裂。一般上层混凝土降温过快（超过2℃/d）且温峰不高（≤50℃）时可停止通最上层冷却水，以防止混凝土垂直方向内表温差过大；内部最高温度降到45℃以下，连续3天降温速率小于1.5℃/d时可全面停止通冷却水。上层混凝土浇筑后为避免前一层混凝土的温度回升，对前一层混凝土进行二次通水，混凝土内部最高温度降到45℃以下可停止二次通水。

图3冷却水管设计图

4.2配合比要求

采用新型胶材体系，降低水泥用量以降低水化热。在满足混凝土工作性和强度条件下，最大限度地减少胶凝材料用量及浆体率，这是提高混凝土体积稳定性和抗裂性的一条重要措施。在胶材总量确定的情况下，尽量减小水泥用量，使用大掺量矿物掺合料，实现混凝土的高性能化。

选择适宜的水胶比，控制最大用水量。将拌和水最大用量作为控制混凝土耐久性的重要指标，比控制最大水胶比更为有利。因为控制水胶比不能解决混凝土中因浆体过多引起的收缩、水化热增加等负面影响。为尽量降低胶凝材料用量，增加集料所占的比例，提高混凝土抗渗、防裂性能。

采用粉煤灰与高效减水剂，可以改善混凝土中细微颗粒的级配，提高浆体和界面的致密性；改善混凝土拌合物的施工性能；降低混凝土内部由于水泥水化热而产生的温升；改善胶凝材料的组分，提高抵抗环境中化学介质腐蚀的能力；

延长混凝土缓凝时间以推迟并削弱温峰。

4.3过程温度控制

入模前对粗集料、钢模板提前进行洒水降温，对外加剂、水泥罐提前进行喷淋降温，搅拌混凝土前对拌合站蓄水池进行加冰降温等措施，降低入模温度，浇筑过程中。

砼浇筑完毕表面初凝后，及时在其上表面蓄水养护，蓄水深度应不小于30cm。无法蓄水得位置采用土工布覆盖并保持湿润。

在温度即将到达峰值时，往进水口投放冰块进行降温。

4.4实现效果

通过以上系列措施，顺利完成了大体积砼承台一次性浇筑，混凝土入模温度未超过规范要求；在后续的温度监控过程中，温度满足规范要求，未出现异常;养护过程中未出现因水化热出现的裂缝、起皮等状况；混凝土经检测，28天抗压强度满足设计规范要求。

5总结

大体积承台砼一次性浇筑顺利，各项指标满足规范要求；通过上诉实现效果可得，大体积承台砼一次性浇筑是可行的，具有很强的推广意义；一次性浇筑可以节约了成本，缩短了工期。

参考文献：

[1]毛家宽,杨晓东.大体积混凝土水化热的控制方法及效果[J].黑龙江交通科技，2015(06)：60-62.

[2]周自然.建筑工程大体积混凝土裂缝控制问题研究[D].武汉工程大学，2020：61.

[3]孙驰.深基坑超大体积混凝土施工技术研究与应用[D].西南交通大学，2018：90.

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