承台大体积混凝土施工温度的控制

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承台大体积混凝土施工中，温度控制是确保工程质量的关键环节。由于大体积混凝土内部水化热较高，内外温差过大可能导致裂缝产生，影响结构耐久性和安全性。因此，在施工过程中需采取有效措施控制温度。

首先，原材料选择和配合比优化是降低水化热的基础。选用低热水泥、掺加粉煤灰或矿渣等矿物掺合料，可以减少水泥用量，从而降低水化热。同时，通过优化配合比，适当增加骨料比例，减少单位用水量，有助于控制温度上升。

其次，施工过程中需加强降温措施。在混凝土搅拌时可采用冰水或冷水拌合，并对骨料进行预冷处理，降低入模温度。此外，合理设置冷却水管，通过循环冷水带走混凝土内部热量，有效控制内部温度。

再者[四川]大跨度空间钢结构斜放拱航站楼工程施工组织设计（426页，鲁班奖），保温保湿养护也是关键步骤。混凝土浇筑完成后，应及时覆盖保温材料，如塑料薄膜或土工布，保持表面湿润，减少内外温差。同时，监测混凝土内外温度变化，确保温差不超过25℃，避免因温差过大而产生裂缝。

最后，科学制定施工计划，选择适宜的气候条件施工，避开高温季节，也有助于降低温度风险。综上所述，通过原材料控制、施工工艺优化及养护措施的综合应用，可有效实现承台大体积混凝土施工中的温度控制，保证工程质量。

3. 1 　计算条件

a. 根据承台结构特点，取1/ 4 进行计算；

b. 基岩按强风化岩考虑，其弹性模量取25GPa ；

c. 砼按两层浇筑，浇筑厚度分别为2. 5m ，2. 5m。

3. 2 　温度场主要特征

砼浇筑后一般在3d 后即达到温度峰值，温峰持续8 h 后温度开始下降，初期降温速度较快，以后降温速率逐渐减慢，至15～20d后降温平缓，温度趋于准稳定状态。第一层砼内部最高温度约为59 ℃，第二层砼内部最高温度约为63 ℃。

3. 3 　力场主要特征

砼应力计算显示，砼应力最大值出现在第一层底部和第二层中部。

3. 4 　结果分析

3. 5 　温度控制标准

根据计算成果，在施工期内为保证承台不出现有害温度裂缝，本工程采取如下温控标准:

(1) 砼最大绝热温升不应超高42 ℃；

(2) 砼内表温差不超过25 ℃；

(3) 砼降温速率不超过2. 0 ℃/ d。

(4) 水泥入场温度不应超过50 ℃，否则应采取相应措施；

(5) 砼浇筑温度不超过20 ℃，否则应采取相应措施。

4 　现场温控措施

4. 1 　优化砼配合比，降低水化热温升合理选择级配良好的砂、石料，选择优良的砼外加剂，控制砼配合比，节约水泥用量，是降低砼内部水化热温升的重要环节。

4. 1. 1 　砼原材料质量控制

a. 水泥:水泥使用温度不得超过50 ℃，否则必须采取措施降低水泥温度。水泥应分批检验，质量应稳定。

c. 砂:采用中粗砂。细度模数为2. 3～3. 1 ，属Ⅱ级配范围，含泥量≤2 % ，入场后应分批检验。

d. 石:石子颗粒级配为5～30 mm 连续级配或二级配。石子必须分批检验严格控制其含泥量不超过1.5 %。

4. 1. 2 　砼配合比

砼初始坍落度控制在16～18 cm ，初凝时间大于15 h。施工采用配合比如表3。

4. 1. 3 　现场砼施工要求

a. 施工当中严格控制砼质量，使其和易性满足施工要求。坍落度检验在出料口进行，拒绝使用坍落度过大或过小的砼料。

b. 自高处向模板内倾卸砼时，为防止砼离析，按以下要求进行操作: ①当直接从高处卸料时，高度不应超过2 m； ②当高度超过2 m 时，应通过串筒、溜管等措施； ③在串筒出料口下面，砼堆积高度不应超过1 m ，及时摊平，分层振捣。

c. 砼按规定厚度、顺序和方向分层浇筑，必须在下层砼初凝前浇筑完毕上层砼。砼分层浇筑厚度不宜超过0. 3 m ，并保持从仓面一侧向另一侧浇筑的顺序和方向。

d. 浇筑时采用振动器振捣振实: ①使用插入式振动器时，与侧模应保持5～10 cm 距离，避开预埋件或监控元件10～15 cm ，应插入下层砼5～10 cm； ②对每一部位砼必须振动到密实为止。密实的标志是:砼停止下沉，不再冒气泡，表面呈平坦、泛浆。

e. 严格按《砼结构施工规范》要求进行层间水平施工缝处理。

f . 砼浇筑完毕后，自砼初凝以前应进行二次振捣。

4. 1. 4 　现场砼浇筑温度的控制

在每次开盘之前，试验室要量测水泥、砂、石、水的温度，专门记录，计算其出机温度，并估算浇筑温度，计算方法如下:

①混凝土的出机温度T0

式中:QS 、Qg 分别为砂、石的含水量，以% 计；WS 、Wg 、WC 、TW 分别为每方砼中砂、石、水泥和水的重量(粉煤灰计入水泥中) ；TS 、TG、TC 、TW 分别为砂、石、水泥和水的温度。

②混凝土的浇筑温度

式中: Tn 混凝土运输和浇筑时气温:θ1 、θ2 、θ3 、θn —有关的系数，其数值如下:

a. 混凝土装、卸和运转，每次θ = 0. 03 ；

b. 混凝土运输时θ = Aτ，τ为运输时间以分钟计；

c. 浇筑过程中θ = 0. 03τ，τ为浇筑振捣时间以分钟计。

严格控制砼原材料的温度，水泥要求水泥厂家出厂前放置一段时间；砂、石料要采取遮阳措施，防止太阳直晒；拌和水白天温度更高时采取加冰块降温措施，使水在池内静置12～24 h ，以降低水的入模温度。

4. 2 　埋设冷却水管及其要求

(1) 根据砼内部温度分布特征，在每层砼中埋设两层冷却水管，冷却水管为Φ32 mm 的薄壁钢管，其水平间距为019 m ，冷却水管距砼表面大于110 m ，每根冷却水管长度不超过200 mm ，冷却水管进出口集中布置，以利于统一管理。冷却水管布置图如下:

(2) 冷却水管使用及其控制

①冷却水管使用前应进行压水试验，防止管道漏水、阻水；

②砼浇筑到各层冷却水管标高后即开始通水，各层砼峰值过后即停止通水，通水流量应达到25 L/ min ，通水时间根据测温结果确定；

③严格控制进出水温度，在保证冷却水管进水温度与砼内部最高温度之差不超过30 ℃条件下，尽量使进水温度最低；

④待主通水冷却全部结束后，应采用同标号水泥浆或砂浆封堵冷却水管。

4. 3 　控制砼浇筑间歇期与砼养护

各层砼浇筑间歇期应控制在7 天。养护对砼强度正常增长及减少收缩裂缝具有重要意义，因此施工中十分重视砼的养护工作。承台顶面尽量蓄水养护，侧面采取洒水养护做法如下:砼侧面采用吊挂麻袋洒水养护，并推迟拆模时间，拆模时间20d ，拆模后涂刷养护液，防止砼出现裂缝。

4. 4 　砼温控施工现场监测

(1) 温度测试内容。根据温度计算成果，为做到信息化施工，真实反映各层砼的温控效果，以便出现异常情况及时采取有效措施，本工程在承台中布置60 个温度测点。测点布置在1/ 4 范围并沿水平方向布置，测点布置图如图2 所示。

(2) 现场测试要求。各项测试项目宜在砼浇筑后立即进行，连续不断。砼的温度测试，峰值以前每2 h监测一次，峰值出现后每4 h 监测一次，持续5 d ，然后转入每天测2 次，直到温度变化基本稳定。

5 　内部温度检测结果

(1) 承台中心部位的温度变化规律

承台第一次浇筑层中心部位温度24 h 后比入仓温度升高一倍，差不多44 h 达到温度最高值，持续24h 后即开始下降，5～6 d 后逐步趋向平稳。

承台第二次浇筑时间在第一层开始下降后进行浇筑，由于下层砼对上层新浇砼的影响，第二层中心部位达到最高值，达70.1 ℃，持续时间14h ，即较急剧下降，冷却水停止，稍有反弹，8d后趋向平稳。

(2) 边缘温度变化情况

由于深圳当地气温较高，中午温度高，而夜间温度变化不大电施工组织设计，边缘温度随气温影响较小。砼内表温差始终小于温控标准，末造成伤害。

(3) 冷却水温度情况

承台所布冷却水管是原设计的一倍，冷却水通水时间控制在砼一开始有温升即开始通水，待达到最高温度开始下降，并每日降温速率超过2 ℃时即停止通水，起到了早期削减温峰，减小内表面温差的作用。

6 　实施效果

承台砼大体积施工当中，由于计算准确、措施得当、现场施工组织严密，承台没有出现有害的温度裂缝，温控效果良好。以上措施对大体积砼施工中的温度问题进行了有效控制，避免了裂缝的出现，确保了大体积砼施工的工程质量。

某铁路施工组织设计(中英文) [2 ] 　江正荣. 建筑施工计算手册[M] . 北京:中国建筑工业出版社.