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1工程概況

京滬高速鐵路丹陽(yáng)至昆山特大橋常州東橋段跨北塘河連續(xù)梁位于江蘇省常州市。正橋全長(zhǎng)145.5m，計(jì)算跨度為40+64+40m三跨變截面連續(xù)梁橋，預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁采用C50混凝土澆注，封端采用強(qiáng)度等級(jí)為C50的硬性補(bǔ)償收縮混凝土，防護(hù)墻及電纜槽豎墻混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40。全橋施工劃分為A、B、C、D四個(gè)節(jié)段。A節(jié)段長(zhǎng)度為26.5m，B節(jié)段長(zhǎng)度為28.5m，C節(jié)段中跨合龍段，長(zhǎng)度為2.25m，D節(jié)段長(zhǎng)度為31.0m。橋面全寬12m，采用無(wú)砟軌道板；設(shè)計(jì)最高運(yùn)行車(chē)速350km/h；抗震設(shè)防基本烈度8度及以下，地震動(dòng)峰值加速度為0.3g，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期100年。

2溫度控制的原因與內(nèi)容

（1）大體積砼在硬化期間，水泥水化后釋放大量的熱量，使砼中心區(qū)域溫度急劇升高，而砼表面和邊界由于受氣溫影響溫度較低，從而形成較大的溫差，使砼的內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土允許拉應(yīng)力的時(shí)候，便會(huì)產(chǎn)生表面裂縫。

（2）大體積混凝土熱量散失很慢，使溫度峰值很高。當(dāng)混凝土的水化熱達(dá)到溫度最高點(diǎn)后，混凝土內(nèi)部冷卻時(shí)就會(huì)收縮，且由于水分的散失，使收縮加劇，從而在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土允許拉應(yīng)力的時(shí)候，便會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部裂縫。必須采取溫度控制的方面為：原材料溫度控制，混凝土出機(jī)溫度，混凝土入模溫度，養(yǎng)護(hù)期間混凝土內(nèi)部溫度，養(yǎng)護(hù)期間混凝土內(nèi)部與表面溫差，養(yǎng)護(hù)期間混凝土表面與環(huán)境溫差，養(yǎng)護(hù)用水溫度，拆模時(shí)混凝土內(nèi)部與表面溫差，拆模時(shí)混凝土表面與環(huán)境溫差。

3溫控措施

3.1混凝土配合比優(yōu)化

試驗(yàn)室盡快做好夏期施工配合比優(yōu)化，根據(jù)施工情況調(diào)整好混凝土初凝時(shí)間，將新配比報(bào)監(jiān)理及咨詢(xún)同意后盡早投入使用。對(duì)大體積混凝土宜選用水化熱較低的水泥，在保證混凝土各項(xiàng)性能指標(biāo)的情況下適量增加粉煤灰的摻量，外加劑宜選用緩凝型減水劑，并根據(jù)施工需要要求廠家調(diào)整凝結(jié)時(shí)間，根據(jù)氣溫適當(dāng)增加坍落度。

3.2混凝土熱工性能計(jì)算

混凝土拌合前，必須經(jīng)過(guò)科學(xué)合理的熱工計(jì)算，確?；炷恋陌韬蠝囟取⒊鰴C(jī)溫度、入模溫度都符合規(guī)范要求，即混凝土的拌合溫度、出機(jī)溫度不得大于30℃，混凝土入模溫度不宜高于30℃，大體積混凝土入模溫度不得大于28℃。通過(guò)計(jì)算，確定原材料的溫控措施，確定養(yǎng)護(hù)期間降溫措施，確保養(yǎng)護(hù)期間混凝土的內(nèi)部最高溫度不宜大于65℃，混凝土內(nèi)部溫度和表面溫度之差、表面溫度和環(huán)境溫度之差不宜大于15℃。

3.3原材料溫控措施

砂石料倉(cāng)搭蓋砂石遮陽(yáng)棚，避免陽(yáng)光直曬，避免曝曬造成砂石料溫度過(guò)高，導(dǎo)致砼拌合溫度增高。定時(shí)在砂石料堆上噴灑經(jīng)試驗(yàn)合格的井水來(lái)降溫，灑水頻率按氣溫和拌合溫度對(duì)砂石原材料的溫度要求確定。拌合用水采用溫度比較低的經(jīng)過(guò)試驗(yàn)合格的井水，當(dāng)井水還不足以滿(mǎn)足混凝土入模溫度不大于30℃的要求，則采用冰水做為拌合水，每噸水需要加入冰屑的重量根據(jù)加冰前水溫和需降至的水溫確定。攪拌站料斗、水池、皮帶運(yùn)輸機(jī)、攪拌樓都要采取遮陽(yáng)措施，避免陽(yáng)光直曬，降低攪拌樓溫度，并盡量縮短攪拌時(shí)間。應(yīng)使用有一定休整期和冷卻降溫時(shí)間的儲(chǔ)存水泥、粉煤灰、礦粉，避免使用剛運(yùn)到的水泥、粉煤灰、礦粉溫度太高而導(dǎo)致砼入模溫度增高。泥筒倉(cāng)搭設(shè)遮陽(yáng)棚遮擋，定時(shí)對(duì)水泥筒倉(cāng)灑水。水泥進(jìn)入攪拌機(jī)的溫度不宜大于45℃。

3.4混凝土的攪拌、運(yùn)輸及澆筑

盡可能在氣溫較低的晚上攪拌混凝土，以保證混凝土的入模溫度滿(mǎn)足規(guī)范要求，混凝土的入模溫度不宜高于30℃，大體積混凝土入模溫度不得大于28℃。攪拌前必須經(jīng)過(guò)科學(xué)的熱工計(jì)算，溫度指標(biāo)滿(mǎn)足要求后方能開(kāi)始攪拌。在攪拌站拌出首盤(pán)混凝土后，及時(shí)對(duì)拌合物的坍落度、含氣量、出機(jī)溫度、泌水率、水膠比等進(jìn)行測(cè)定，判定是否滿(mǎn)足要求以便進(jìn)行調(diào)整，指導(dǎo)下一盤(pán)混凝土的攪拌。當(dāng)高溫施工不可避免時(shí)，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)掌握混凝土在不同溫度、不同原材料等的情況下坍落度的損失情況。制定相應(yīng)的措施，根據(jù)氣溫適當(dāng)增加混凝土的出機(jī)坍落度，保證混凝土到坍落度施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)符合施工要求。采用混凝土運(yùn)輸車(chē)運(yùn)輸混凝土，混凝土運(yùn)輸車(chē)在不使用時(shí)，停在遮陽(yáng)蓬下，避免陽(yáng)光直曬而提高罐體溫度，裝混凝土前先使用地下井水澆一遍罐身，降低混凝土罐車(chē)自身溫度。盡可能減少混凝土的轉(zhuǎn)載次數(shù)和運(yùn)輸時(shí)間。夏季施工應(yīng)保證砼運(yùn)輸能力和攪拌能力相匹配，以保證澆筑工作的連續(xù)性，以防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)施工縫。氣溫較高時(shí)，經(jīng)常測(cè)定混凝土坍落度的損失情況，以調(diào)整運(yùn)輸、滯留時(shí)間及采取其他特殊措施，保證砼泵送入模的塌落度。運(yùn)輸混凝土過(guò)程中以2～4r/min的速度慢速攪拌混凝土，嚴(yán)禁在運(yùn)輸過(guò)程加水?dāng)嚢?。在混凝土澆筑前?yīng)高速反向旋轉(zhuǎn)強(qiáng)力攪拌20～30s，如果有離析現(xiàn)象或塌落度損失過(guò)大的現(xiàn)象，在技術(shù)員和試驗(yàn)員的指導(dǎo)下，加入減水劑，高速攪拌3min以上達(dá)到施工要求后方可施工。處理后指標(biāo)還是不符合要求的混凝土不得澆筑，必須退回?cái)嚢枵局匦掳韬?。夏期澆筑混凝土前，?yīng)作好充分準(zhǔn)備，保證連續(xù)澆筑，砼從攪拌到澆筑不宜大于1.5h?；炷凉捃?chē)在等待過(guò)程中，需要以2～4r/min的速度慢速攪拌混凝土。設(shè)專(zhuān)人測(cè)量混凝土的入模溫度，當(dāng)入模溫度超過(guò)規(guī)范要求時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)措施。當(dāng)采用泵送施工時(shí)，在符合規(guī)范要求的同時(shí)，泵管布置應(yīng)盡量縮短，并用麻袋或草衫包裹潤(rùn)濕，降低混凝土的入模溫度?；炷翝仓皯?yīng)將模板噴水潤(rùn)濕，澆筑宜連續(xù)進(jìn)行，施工中工作面不宜太大，嚴(yán)禁先澆筑混凝土等待時(shí)間太長(zhǎng)，超過(guò)初凝時(shí)間形成施工縫。應(yīng)加快混凝土的修整速度，修整時(shí)可用噴霧器噴少量水防止表面裂紋，但不準(zhǔn)直接往混凝土表面灑水。當(dāng)遇到大體積混凝土施工時(shí)，應(yīng)盡量減少混凝土在高溫下暴露時(shí)間太長(zhǎng)，降低入模溫度。避免模板和新澆混凝土受陽(yáng)光直射，控制混凝土入模前模板和鋼筋的溫度以及附近的局部溫度，不超過(guò)35℃。大體積混凝土施工，混凝土澆筑應(yīng)安排在氣溫較低的夜間施工，盡量避免在氣溫高的白天進(jìn)行，也不宜在早上澆筑以免氣溫升到最高時(shí)加劇混凝土內(nèi)部升溫。施工時(shí)在混凝土澆筑地，設(shè)專(zhuān)人對(duì)拌合物坍落度、含氣量、入模溫度等進(jìn)行測(cè)定，不符合滿(mǎn)足要求的禁止入模。預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁夏期現(xiàn)澆施工，澆注時(shí)盡量減少澆筑時(shí)間，最長(zhǎng)不得超過(guò)混凝土的初凝時(shí)間。

3.5混凝土的養(yǎng)護(hù)

對(duì)于40+64+40結(jié)構(gòu)連續(xù)梁，按圖紙要求分7段進(jìn)行混凝土施工，為滿(mǎn)足混凝土內(nèi)部溫度小于65℃和表面溫度之差不大于15℃的規(guī)范要求，必須對(duì)混凝土內(nèi)部溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)并根據(jù)混凝土內(nèi)部與表面的溫差采取對(duì)應(yīng)的降溫措施。其中A、B、D段采用每個(gè)節(jié)段埋設(shè)三個(gè)斷面，即兩端處和節(jié)段中，由于C段較短只需要埋設(shè)一個(gè)斷面，即節(jié)段中，每個(gè)斷面同樣埋設(shè)四根測(cè)溫管，共需埋設(shè)80根測(cè)溫管。斷面的兩個(gè)腹板中各埋入外徑10mm、內(nèi)徑6mm的中間空心的銅管，埋設(shè)深度為比梁高的一半多20cm，超出梁面15cm左右，平面位置為腹板的中心，再在底板和頂板橫橋向中心各埋設(shè)一根；深度為混凝土厚的一半加5cm，高出混凝土面15cm。每隔1小時(shí)用取出銅管中的水銀溫度計(jì)記錄混凝土內(nèi)部溫度，詳細(xì)記錄測(cè)溫時(shí)間、各測(cè)點(diǎn)溫度、平均溫度、混凝土表面溫度以及記錄時(shí)大氣溫度。根據(jù)溫差制定降溫措施。為了有效控制溫差，必須制定科學(xué)的、合理的、可操作的溫控措施，并嚴(yán)格按照措施實(shí)施，確保溫差符合規(guī)范要求?；炷翝仓旰螅瑧?yīng)及時(shí)對(duì)混凝土暴露面進(jìn)行緊密覆蓋，盡量減少暴露時(shí)間，防止表面水分蒸發(fā)。及時(shí)用土工布覆蓋并定時(shí)撒水養(yǎng)護(hù)；采取潮濕養(yǎng)護(hù)措施，保持潮濕狀態(tài)不少于14天。側(cè)模松開(kāi)后應(yīng)自上而下澆水養(yǎng)護(hù)；養(yǎng)護(hù)期間當(dāng)遇到大風(fēng)天氣，需要提高灑水頻率，保證混凝土表面都處于潮濕狀態(tài)，避免因水分損失過(guò)大而產(chǎn)生表面收縮裂紋；養(yǎng)護(hù)用水必須采用拌合水或經(jīng)試驗(yàn)合格的水，養(yǎng)護(hù)用水溫度和混凝土表面溫度之差不得大于15℃；當(dāng)混凝土開(kāi)始快速升溫時(shí)，開(kāi)始往豎向精扎螺紋鋼波紋管中注水對(duì)混凝土進(jìn)行降溫。根據(jù)溫度測(cè)量記錄和熱工計(jì)算，調(diào)整注水頻率和注水溫度，安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)注水工作，保證按要求注水，不得隨意調(diào)整。當(dāng)測(cè)得的混凝土芯部溫度和混凝土表面溫度之差快接近15℃時(shí)，重新注水與其混合降低冷卻水溫度。注水采用溫度較低的地下井水。

3.6混凝土的拆模

混凝土拆模時(shí)，混凝土芯部溫度和表層溫度之差、表層溫度和環(huán)境溫度之差不得大于15℃?；炷羶?nèi)部開(kāi)始降溫前不得拆模。大風(fēng)或氣溫急劇變化時(shí)不宜拆模，如需拆模，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)南募靖魺岽胧?，防止混凝土產(chǎn)生過(guò)大的溫差應(yīng)力。拆模時(shí)嚴(yán)禁重?fù)艋蛴睬耍苊庠斐赡０寰植孔冃位驌p壞混凝土棱角。

4結(jié)語(yǔ)

根據(jù)京滬高速鐵路丹陽(yáng)至昆山特大橋常州東橋段跨北塘河連續(xù)梁混凝土施工經(jīng)驗(yàn)及參考了相關(guān)書(shū)籍，分析了夏季連續(xù)梁施工需要溫度控制的原因，并提出了相應(yīng)的處理措施，希望可以為類(lèi)似工程提供借鑒。

作者：喻文浩 單位：中交二航局五分公司