大体积承台混凝土温控方案：大体积承台混凝土温控方案

大体积混凝土由于水化热作用，在浇筑后将经历升温期、降温期和稳定期三个阶段，在这些阶段中，随着温度的变化混凝土会发生体积收缩，当混凝土体积收缩受到约束就会产生拉应力，如果该拉应力超过混凝土的抗拉强度，混凝土就会开裂。

本方案根据有关技术标准，进行承台施工考虑管冷的水化热分析，在此基础上，制定不出现有害温度裂缝的温控标准和相应的温控措施。

本篇选自《施工方案》专栏，第17节“混凝凝土”专题。方案实时更新↓

结合温控经验和现场实际情况，按照施工流程，从配合比优化到养护完成提出以下控制指标：

2.1混凝土温度控制

（1）水泥温度不宜高于60℃；

（2）承台混凝土浇筑温度不宜高于28℃；

（3）承台混凝土内部最高温度控制不超过65℃。

2.2通水冷却控制

（1）冷却水流速应达到0.6m/s以上，流量应大于45L/min；

（2）单根冷却水管长度不超过200m；

（3）冷却水温度应当稳定。入水温度16-18℃，持续360小时。

2.3保温养护

（1）内外温差控制小于25℃；

（2）混凝土降温速率不宜大于2℃/d；

（3）淋注于混凝土表面的养护水温度与混凝土表面温度不大于15℃；

（4）混凝土内部断面均温与环境温度之差小于20℃方可拆模。

大体积混凝土温控施工是一个系统工程，需要施工各个环节精心组织，紧密配合才能达到良好的控制过效果，具体有如下几个方面。

3.1混凝土浇筑温度的控制

降低混凝土的浇筑温度对控制混凝土裂缝非常重要。相同混凝土，入模温度高的温升值要比入模温度低的大许多。混凝土的入模温度应视气温而调整。现场为达到浇筑温度低于28℃的要求，需要注意控制原材料温度和生产运输过程中的保温。

3.2冷却水管的埋设及控制

3.2.1水管位置

根据混凝土内部温度分布特征及控制最高温度的要求，承台埋设3层冷却水管。水管布置示意如图1

3.2.2冷却水管连接

冷却水管采用丝扣连接，确保不漏水。

3.2.3冷却水管使用及其控制

冷却水管使用前进行压水试验，防止管道漏水、阻水，通水时间在1h左右，对于管道漏水、阻水的部位立即进行修复；

冷却水管进水口处设置分水器，每套冷却水管设置一个分水器，分水器设置控制阀门；每套水管设置单独的阀门，并对每套水管逐一编号，见图2；

混凝土浇筑到各层冷却水管标高后开始通水，水量开到最大；各层混凝土峰值过后适当减缓通水流量；在降温期间降温速率小于1℃/d时，可停止通水。冷却水流量控制应委派专人管理；

升温时段通水流量应使流速达到0.6m/s以上，形成紊流，降温时段，可通过水阀控制减缓通水，使流速减半，水流平缓，以层流状态冷却混凝土；

供水泵采用离心式水泵，水泵流量大小根据水管套数和通水流量0.6m/s以及管径选取；

待冷却水管通水全部结束并养生完成后，应采用水泥砂浆封堵冷却水管。

3.3混凝土表面保温控制

对于大体积混凝土，由于水化放热会使温度持续升高，在升温的一段时间内应加强散热，如加大通水流量、降低通水温度等。当混凝土处于降温阶段则要保温覆盖以降低降温速率。

如遇气温较低或突遇大风降温天气，承台表面可采用整块塑料薄膜加土工布保温保湿。

混凝土保温充分、时间足够长，让混凝土慢慢冷却，将砼块体内部和外部的温差控制在25℃以内，才能有效地控制砼表面有害裂缝的产生，需要针对各部位砼块体形状及外界气温因素，采取相应的施工措施。

(1)材料的选择

①在材料选择时，严禁使用安定性不合格的水泥，在施工中加强砼的检验调配工作，在满足砼设计强度的前提下尽量减少水泥用量，改善和易性，推迟水化热的峰值，降低水泥的水化热。

②水泥入罐后存放三天以上以消除游离氧化钙减少体积膨胀，同时降温。

③拌和水适当投入冰块降低水温。

④对混凝土罐车采取浇水降温措施。

(2)施工控制

①掺地下水，使水温控制在22℃以下，在砼的外部养护时用草袋覆盖洒水养护，减少表面温度的散失。捣制砼时，在砼终凝前采用分层浇注砼，并采用二次捣制的方法加强砼的密实度，有利于砼水化热的散失，但在施工时要注意砼终凝前上下层结合良好。采用上下层浇筑时，上下层时间间隔视其气温条件控制在1.5-3h。

②严格控制注入冷水的温度以及流速。

3.4 养护

暴露于大气中的新浇混凝土表面应及时进行水养护，以提高粉煤灰的后期强度，防止混凝土微裂纹的产生。可利用冷却循环水出口的水进行蓄水养护，养护水温度与混凝土表面温度之差不宜大于15℃，蓄水深度不宜小于200mm。当日平均气温低于5℃时，裸露的承台表面不得直接洒水养护，应覆盖塑料薄膜和保温棉进行保湿、保温养护。保温材料应覆盖严密，接缝处重叠覆盖不应少于300 mm，边角处应加倍保温。气温骤降时，龄期低于28天的混凝土应进行表面保温。

3.5 施工控制

为确保大体积混凝土施工质量，提高混凝土的稳定性和抗裂能力，必须加强对每一环节的施工控制，混凝土施工严格按照《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）执行，并特别注意以下方面：

（1）混凝土拌制配料前，计量部门对计量机具进行计量标定，称料误差符合规范要求，严格按确定的配合比拌制。

（2）混凝土按规定厚度、顺序和方向分层浇筑。

3.6 现场监测

测点的布置按照重点突出、兼顾全局的原则。根据结构的对称性和温度变化的一般规律，在承台沿桥中心线布设测点。温度传感器在每层混凝土接近中心线上布置，该区域能够代表整个混凝土断面的最高温度分布。测点布置如图3

3.6.1现场监测要求

（1）浇筑块温度测量：峰值以前每2h监测一次，峰值出现后每4h监测一次，持续5天，然后转入每天测2次，直到温度变化基本稳定，每次观测完成后及时填写记录表。

（2）大气温度测量：与浇注块温度场测量同步进行。

（3）进出水口温度测量：温峰出现前和出现后5天，负责监测每套水管进水和出水温度，监测频率与浇筑块温度场测量同步。

（4）混凝土全部浇筑完毕后，根据温度场及应力场的预测计算结果，结合与监测结果的对比分析，确定终止测量时间。

3.6.2 控制预案

如果现场施工过程中监测温度超出温控标准，可采取下列应对措施：

（1）监测浇筑温度超过控制范围，可采取粗骨料洒水、遮阳降温。

（2）监测中混凝土内表温差偏大，可以加大通水流量，降低温差。

（3）监测中混凝土降温速率过快，可以减缓或停止冷却水管通水，减少降温阶段散热。

4.1 水化热温度分布

（1）浇筑20小时水化热温度分布如下：

（2）浇筑600小时水化热温度分布如下：

4.2 水化热应力分布

（1） 浇筑20小时 X方向应力如下：

最大主应力如下：

余图略

内部节点4340应力和容许抗拉强度的时程变化分别如下：

从以上的分析知，各时程拉应力皆小于相应容许抗拉强度。在浇注后40小时至100小时拉应力较大，最大为1.5MPa，为开裂危险期，尤其应按要求严格养护