Ｉ ｚ程管理 ｌ 珏 鞠 桥梁大体积承台混凝土温控方案 郭海生 中铁十八局集团第一工程有限公司 摘要：本文以甬台温铁路工程ＩＩ标灵江特大桥承台大体积砼基础施工控制为例，对大型桥梁大体积承台砼施工控制技术从基础理论和施工实 践两个方面进行了分析和总结，对大体积砼施工技术和温度控制提供了一个施工方案。 关键词：桥梁大体积承台温控方案 一改善混凝土和易性，降低水灰比，即减少用水量，提高混凝土密实 甬台温铁路工程ＩＩ标灵江特大桥位于浙江省临海市戎旗村， 度，减少混凝土干缩的作用；又能降低水泥用量，降低混凝土绝对温 大桥横跨灵江，同时线路在左岸跨越８３省道，在右岸跨越红光路，两 升值，延缓水化热放热速率；减少混凝土的绝对温升和收缩；还可改 条道路均为水泥路面，８３省道路宽１ ２．０ｍ，红光路路宽７ ０ｍ。本桥孔 善混凝土的粘聚 和可泵性。 、概述 跨布置４０—３２ｍ简支梁＋（７Ｏ＋３ ｌ２０＋７０）ｍ＋１１—３２ｍ简支梁；中心里程 ＤＫ１３９＋１２５．９９５。其中最大承台设计尺寸１６．８ｍ（横向）×２３．２ ｍ（纵 ２．冷却管及其布置 冷却管布置原则：保证各层冷却管能通水，且拆模不影响 向）×５ ｎｌ（高），Ｃ３０钢筋混凝土１９４８．８ｍ３，是典型的大体积砼结 通水；每层要分多根管道，以缩短冷却管路径，使混凝土降温均 构。 匀。 冷却水管采用管径为４０ｒａｍ的薄壁钢管，冷却管的间距为０．８ｍ。 二、大体积砼的特性 由于水泥是一种水硬性建筑材料，在凝固的过程中，会产生热 量，而水泥的混合物是热的不良导体，散热缓慢，在砼体积过大时， 在每层混凝土中均布设２层冷却管，每层水管有４个进水口、４个出水 口。 混凝土内水化热是由水泥的水化热、混凝土比热及导热系数决定 水泥混合物在凝固过程中产生的大量热量无法及时排出体外，使混合 的。混凝土内部最高温度值经验表达式： 物内部的温度过高，这会使砼的内部产生显著的体积膨胀，而砼的表 Ｔｌ肌 ＝Ｔ０＋（ｍ。Ｑ／Ｃ ）（１一ｅ一 ‘）………… 面温度随气温降低而冷却收缩，砼在内部膨胀和外部收缩这两种作用 式中：Ｔｍ ｘ＿一混凝土内部最高温度（℃） 影响下，使砼的外部产生很大的拉应力，当砼外部所受的拉应力一旦 混凝土浇注温度（℃） 一超过当时砼的极限抗拉强度时，砼的外部就会开裂，对砼结构物的稳 定性和耐久性均会有很大的影响。所以，对大体积砼施工要根据砼的 特性作特殊的处理。 一每ｍ３混凝土水泥用量（ｋｇ／ｍ￣） 一每公斤水泥水化热，３２５＃矿碴水泥为２４７ Ｊ／ｋｇ。 混凝土质量密度，取２４００Ｋｇ／ｍ￣ ｃ—混凝土的比热，取０．９６ Ｊ／ｋｇ．Ｋ 一三、大体积砼温控防裂措施 根据裂缝产生的机理，因水化热释放、内外温差、收缩徐变、养 ｅ一常数，为２．７ｌ８； ｎｌ一与水泥品种、浇捣时与温度有关的经验系数，取值见下表 浇筑温度 （℃） ５ ｏ．２９５ 护条件等因素，产生温度应力和收缩应力是导致结构出现裂缝的主要 原因，因此尽量降低混凝土最高温升，延缓最高温度出现的时间；控 制混凝土内部水化热总量和水化热释放速度以及散热速度，控制混凝 土中心和表面之间，新老混凝土之间的温差以及控制混凝土表面和气 温之间温差至关重要。 １０ ０．３ｌ８ １５ ｏ．３４０ ２０ ｏ ３６２ ２５ ０．３８４ ３０ ０．４０４ ｔ一浇筑天数。 在本次承台混凝土施工中。Ｔ ＝１ ５ ｃＣ，ｍｃ＝３９ ３，预测 Ｔ ＝５７．１℃； １．混凝土理论配合比选用 由于水泥用量直接影响着水化热的多少及混凝土的温升，故选 用合适的配合比就非常重要。本承台根据施工要求采用泵送工艺，因 此对混凝土的配合比有较高的要求，应满足：①设计标号；②低水化 每套循环水管降温有效范围为：３９．１２×２０．４÷８×１．３：１２９．７ 。 循环水冷管日降温计算公式如下： Ｔ（ｔ）＝（２４×ｐ ×△ｔｘ△Ｌ×Ｗ）／（ＤｘＣ×Ｐ） 热；③泵送施工；④缓凝等要求。 配合比选用原则：保证强度的前提下，尽量减少水泥用量，降低 水化热；减小水灰比，提高混凝土极限抗拉强度，减小混凝土收缩； 采用“双掺”技术，增大粉煤灰用量，改善混凝土和易性、可泵性； 尽量选用粒径较大、级配良好的石子，其针、片状颗粒应不大于１５％ （重量比），含泥量小于１％，以减少用水量和水泥用量、混凝土的 式中：Ｐ ＝水的比重，取１×１０３ｋｇ／ｍ￣； △ｔ＝进出水口的温度差（℃）； △Ｌ＝冷却水通水流量（ｍ ／Ｉ１）； Ｗ＝水的比热，取４．１８６ＫＪ／ｋｇ； ｃ＝混凝土比热，取０．９６ ＫＪ／ｋｇ．℃； Ｐ＝混凝土密度，取２４００ｋｇ／ｎｌ３； 收缩和泌水性；选用中粗砂，含泥量小于２％；适当延长初凝时间。 （１）选择低水化热水泥：Ｐ．０４２．５普通硅酸盐水泥，浙江临安金 圆牌，３天水化热１ ６８．８４Ｊ／ｋｇ，７天水化热２３２．４３Ｊ／ｋｇ，３天抗折强度 ３．１Ｍｐａ，３天抗压强度１６．５Ｍｐａ，２８天抗折强度９．１Ｍｐａ。２８天抗压强度 Ｄ＝每套循环水管降温有效范围（Ｉｎ３）。 ①当进出水口的温差为５￣Ｃ，通水量为１．３ｍ ／ｈ时，砼内部温度计 算如表Ｉ： ５１．０Ｍｐａ；Ｏ．０８ｒａｍ筛筛余０．９％，标准稠度用水量２７．６％，初凝时间３小 时１７分，终凝时间４小时２０分，安定性合格；其早期的水化热与同龄 由上表计算可知：到第６天龄期时，砼内部温度达到最高，为 ３８．５１℃，比外界温度高２３．５１℃，满足规范要求，从第７天开始，砼内 部温度以２．１９％的速度开始下降，大于每天１．５￣Ｃ的要求，需要调节进 出水口的温差或通水量。 期的普通硅酸盐水泥相比，３ｄ的水化热可降低３０％。 （２）掺加磨细粉煤灰：在大体积混凝土中掺加粉煤灰既能起到 工程管理 ＣｏＮ 大体积砼通水降温计算表１ ⅡＩＤＮ 大体积砼通水降温计算表２ 。ｇ （ｋ ） △ｔ （℃） △Ｌ Ｗ Ｃ Ｐ ｄ １ （１ｃ） 豢计降 温 Ａ Ｔ ｒ℃ｊ ２￣１００ ２４００ ２４００ ２４００ ２４．００ ２１００ ２４００ ２４．００ ７ ８ ｆ ｃ △（℃ｔ ）（ｍ△３／Ｌｈ Ｗ） ＫＪ／ｋ Ｃ￣ ＫＪ／ Ｐｋｇ ｋｇ／ ｄｔ￣ （天 Ｔ） （℃ 累） 计降 砼温内度部 后 砼通温水度 ℃ ｌ０ｏ０ ５ ｌ ３ ４ １８６ ０％ ２４００ ｌ ２ ｉ９ 硷内部 砼通水 温度 Ｌ℃） ２－ｌ４ ３５ ７９ ４１ ９ｄ ４６ ３２ ４９ ４３ ５１．６５ ５３ ２３ ５４ ３６ Ⅲ ／ｈ） ＫＪ／ｋｇ ＫＪ／ｋｇ ｋｇ／ｍ ｔ无） ℃ 后温展 Ａ１－ｔ。Ｃ） ２ ｌ９ （℃｝ ２７．１４ （’Ｃ１ ２４ ９５ ｉ１３￣Ｊ０ １０００ １０００ ｌ０００ １０００ １００Ｏ １００Ｏ １０００ ５ Ｉ ３ ４ Ｊ８６ ０ ９５ ４ １８６ ０ ９６ ４ １８Ｓ ０ ９６ ４ １８６ ０ ９６ ４ １８６ Ｏ ９６ ４ １８６ ４ １８６ ４ ｌ８６ ０ ０Ｇ Ｏ ０６ ０ ９６ Ｉ ２ ｉ０ ２ Ｉ９ ０ Ｉ９ ４ ３８ ６ ５７ ８ ７６ ｔ０ ９５ Ｉ３ １４ ｌ５ ３３ ｌ６ ７６ ２４ ９５ ３＿＿４１ ０５ ３７ ０７ ５６ ０８ ｅ ３８ ５ｌ ３７ ９ ３７ ６ １０００ １０ｏ０ ５ ５ １＿３ １ ３ ４ １８６ ４ １８６ ０ ９６ ０ ０６ ２４００ ２４００ ２ ３ ２．１０ ．ｔ０ ４ ３８ ６ ５７ ３５．７９ ４１．９４ ３ｌ ４ｌ ３５ ３７ ５ ５ ５ ５ ５ ５ １ ３ １ ３ １ ３ １ ３ １ ３ １ ３ Ｏ ８８ ３ ４ ５ ２ ｌ９ ２ ｌ９ ２ １０ ２ １９ ２ ｉ９ ｌ ４Ｂ １０００ ５ １ ３ ｄ １８６ Ｏ ９６ ２４００ ｄ ２．１９ ８． ６ ４６．３２ ３７．５６ １０００ １０００ ５ ５ １ ３ ｌ，３ ４，１８６ ４．１８６ ０．９６ Ｏ．ｇ６ ２＇１００ Ｚ４００ ５ ６ ２．１０ ２．１ｇ １０．９５ ｌ３ １４ ４９．ｄ３ ５１．６５ ３８．ｄ８ ３８ ５１ｆ １０００ １０００ １０００ １０００ Ｉ ５ ５ ５ ５ ５ ５ ｌ＿３ １ ３ １ ３ １ ３ １ ３ ｌ ３ ４．１８６ ４．１８６ ４ １８６ ４．１８６ １８６ ４．１８６ Ｏ ｇ６ ０ ９６ Ｏ ｇ６ Ｏ．０６ ０．９６ ０．蛐 ２４００ ２４００ ２４００ ２４００ ２ １００ ２４００ ７ ８ ０ １Ｏ １１ １２ ２．１９ ２．１９ ２ ｉ９ ２．１９ ２．１９ ２ ｌ １５ ３３ ｌ７．５２ １０ ７１ ２１．９０ ２４ ０９ ２６ ２８ ５３ ２３ ５４ ３６ ５５．１６ ５５．７２ ５６ １３ ５６．４２ ３ ７．９ ３６ ８４ ３５ ４５ ３３ ８２ ３２．Ｏ４ ３Ｏ．１４ １００Ｏ ｌ０００ １００Ｏ １０００ ５ ５ ５ ５ ０ ８８ ０ ８８ ０ ８８ ０ ８８ ４ １８６ ０ ９６ ４ １８６ Ｏ ０６ １２４００ ２＇１００ ２ｔ００ ２４００ ０ １０ １１ １２ １ ４．８ １ ４８ １ ４８ １ ８ Ｉ８ ２４ １９ ７２ ２１ ２０ ２２ ６８ ５５ １６ ５５ ７２ ５６ １３ ５６ ４２ ３６ ９２ ３６ ＯＯ ３４ ９３ ３３ ７４ ｌＯ０ｏ １０００ ４ １８６ ４ １８６ ０ ９６ ０ ９６ ②根据降温速率，确定从第８天开始，调整通水量降为０．８８ｍ３／ ｈ，砼内部温度计算如表２： Ｊ０Ｏ０ １ＯＯ０ １０Ｏ０ １０００ ｌ０００ １０００ ８ ５ ５ ５ ５ ５ ０ ８８ ０ ８８ ０ ８８ ０ ８８ ０ ８８ ０ ８８ ４ ｌ８６ ０ ９８ ｉ １８６ Ｏ ９６ ２４０Ｏ ２４００ ２４００ ２４００ ２４００ ２４００ １３ ］４ １５ １６ ｌ７ １８ ｌ ４８ ４８ 】４８ １ ４８ １ ４８ １ ４８ ２４ ｌ８ ２５ ６４ ２７ １２ ２８ ６Ｏ ３０ ０８ ３Ｉ ５６ ５６ ６２ ５８ ７７ ５６ ８７ ｆ３２ ４６ ３１ ｌ３ ２９ ７５ ２８ ３５ ２６ ９２ ２５ ４８ ４ １８６ ０ ９６ ４ ｌ８６ ４ １８６ ０ ９Ｇ ０ ９６ 从上表计算可知，从第８天调整通水量后，砼内部温度以每天 １．４８℃速度下降，到第２ｌ天，砼内部温度已经降至２１．Ｏ８℃，与 境温 度１５℃已经接近，基本上可以停止通水降温。 ５６ ９５ ５７ ００ ５７ Ｏ４ ４．１８６ Ｏ ９６ 综合①②可知，循环冷却水管分二层布置，间距１．３ｍ，管径 ４０ｒａｍ，此方案可行。通水要求：前７天龄期内，进出水口的温差控制 １０００ １００＠ ５ ５ ０ ８８ ０ ８ ４ １８６ ０ ９６ ４ ｌ８６ ０ ９６ ２４００ ２４００ ｌ９ ２０ １ ４８ １．４８ ３３ ０４ ３４ ５２ ５７ ０７ ５７．０８ ２４ Ｏ３ ２２ ５６ 在５℃左右，通水量控制在１．３ ｍ ／ｈ左右；从第８天龄期开始，将通水 量调整为０．８８ ｍＳ／ｌ￣右，到第２】天龄期，砼内部温度基本降至环境温 度，基本上可停止通水降温。 ３．混凝土浇筑 ｌ０００ ５ ０ ８８ ４ ｌ８６ Ｏ ９０ ２４００ ２１ ｌ ４８ ３６ ＯＯ ５７ ０８ ２ｉ Ｏ８ 四、结束语 随着大体积砼结构物在工程实际的广泛应用，如何保证大体积 砼的施工质量，防止大体积砼裂纹的产生是工程管理人员经常遇到的 分两次进行浇筑完成，根据本承台浇注混凝土方量大、平面面 积大、且拌合站离浇筑地点较远的客观实际，采用分段、分层、踏步 式推进的浇筑方法，也即“分段定点、斜面分层、连续推进、自然流 淌、逐层覆盖、一次到顶、局部补充”的薄层浇注方法。承台浇筑， 问题。大体积砼产生裂纹的机理非常复杂，但降低大体积砼在凝固过 程中由于水化热的影响产生的内外温差，减少砼的温度应力是施工控 制的关键。通过科学的施工配合比，延长砼的初凝时间以减缓水泥水 化热析放速度，采用掺加高效减水剂和粉煤灰以降低砼的用水量和水 均由一端向另一端不间断推进，即采取以承台短边全宽为基准分条， 泥用量，降低水泥水化热，同时利用冷水管循环水尽快带走砼的水化 沿长边推进的方案；浇筑过程中严格控制分层厚度及浇筑速度，使内 热，外用温水覆盖养生，达到降低砼内外温差的目的。 部热量及时扩散，以降低内外温差。 －一一一一一一一－＿－－－－－－一－一一一一－一●一●－＿＿－一－一一一一一一●一＿＿ －－一一一一一一一一－一＿Ｈ一＿’一一一一一一一一一－ ●－一一－一一一一一●＿－一一，一一一－＿－●●＿一一一一＿－＿－－＿一一一－一 （上接第５９页） 控制，对自己控制管理的工程细目作出相应的月进度、旬进度控制图 量是费用支付的基础，而进度是计量支付的保障。因而我们在进行质 和形象进度表，以便明确的找出实际进度与计划进度之间的差距，并 量和进度控制的同时也要把费用管理进行有效的控制。 于工程的管理。但必须防止两种倾向的发生：一是超前支付，它容易 第二，采用网络计划对工程进度进行监督和控制，因为它是一种 造成业主的资金紧张，更容易造成承包商的依赖思想，不愿更多的投 科学的管理模式，它在编制网络计划时，已经对各种不利或有利的影 入；二是滞后支付，它容易造成承包商的资金紧张，甚至会因资金周 响因素作了科学系统的分析归纳。这样使用它就可以随时检查工程进 转困难而影响进度和质量。 度进展情况，掌握关键线路改变情况，以便及时地调整、优化、指导 另外，根据现场实际情况进行的优化设计，可以为业主节省费 施工计划。 第三，业主对计划的实施起到很大的影响作用，这主要是指 和资金方面，因此监理工程师要协调好业主和施工单位之间的关系， 及时了解分析原因，督促施工单位采取补救措施，以便施工进度与计 划同步。 费用的控制主要是通过计量支付来实现的，合理的计量支付有助 用；合理的变更设计，可以使业主的有限资金得到更好的利用。 尽量为进度计划的落实提供有利条件。 四、结语 总之，通过以上“质量、进度、费用”三者之间的论述，我们不 难看出公路工程监理的实质。公路工程是一个整体，公路工程监理是 围绕合同管理进行的质量、、进度、费用的有效控制。随着公路工程建 费用的管理是与工程质量和进度相辅相成的，都是工程监理的基 设监理制度的引入和在实践中的运用，适合我国国情的菲迪克管理模 本手段和环节。只有质量合格的已完工程才能计量支付，因此工程质 式正在不断的发展和完善，并日益显示出其优越性。 三、关于工程费用的监理
