关键词：宿淮；高速；公路；墩身；温控；防裂
1、工程简况与温控措施
1.1工程简况
京杭运河特大桥在淮安市三堡镇三洞村跨越京杭运河，河东与河西承台尺寸相同，承台上墩身尺寸也相同。为节省经费，温控监测仅选择西岸13#承台及其上部的左幅墩身（简称13#左幅墩身）与东岸14#承台上部的左幅墩身（简称14#左幅墩身）埋设温度计。
1.2混凝土性能
1.2.1混凝土材料的配合组成
（1）承台材料
混凝土设计强度等级为C25，胶凝材料选用江苏徐州巨龙牌P.C32.5复合水泥，淮安华能电厂生产的Ⅱ级粉煤灰，石料为盱眙产玄武岩，砂子为安徽明光产中砂，外加剂为南京建科院生产的JM—9型混凝土高效增强剂。每方混凝土的材料用量如表1所示。
（2）墩身材料
混凝土设计强度等级为C50，胶凝材料选用江苏句容嘉新京阳水泥厂生产的嘉新牌普通硅酸盐水泥P.O52.5，淮安华能电厂生产的I级粉煤灰，石料为盱眙产玄武岩，砂子为安徽明光产中砂，外加剂为南京建科院生产的JM—8型混凝土高效增强剂。每方混凝土的材料用量如表2所示。
表1承台和墩身混凝土每方材料用量表
1.3 温度控制标准
依据施工过程汇总温度控制的要求，可以按照以下温度控制标准：
(1) 混凝土的上、下层温差不超过16℃；
(2) 混凝土的内表温差：承台应≤18℃；墩身应≤23℃；
(3) 在施工过程中混凝土的浇筑温度必须保持在一个科学的控制范围，通常是小于T+1℃(T为浇筑期月平均气温)，在施工过程中的承台的温度最高的情况下不得超过30度，同时墩身的施工温度也要严格控制，通常情况下墩身的温升不能够超过43度。
1.4温度控制措施
（1）首先需要对施工的时间进行一个科学的调整，尽量地选择一年当中温度比较低的时期进行施工，并且特别注意的是承台与墩身在进行下层混凝土的浇筑施工的时候尽量选择在夜间进行。
（2）其次是加快施工物资材料运输以及入库的速度。尽量地使混凝土在运输的过程和浇筑的过程中保证温度不会上升。
（3） 下一步是进行冷却水管的设置，冷却水管的水平间距和上下层间距均不能够大于一米，单根水管的长度应当小于250米。冷却水的进水口水温通常情况下要低于12C，通水应当从混凝土浇筑后开始，通常情况下是5~7天。
（4）尽量减小上层和下层之间浇筑的时间差，上层和下层之间浇筑的时间间隔最好不要超过五天。
（5）加强表面保温与养护，混凝土浇注完毕后立即在上表面用彩条布保温，5天龄期前在模板外用泡沫塑料和彩条布保温。
2温控监测设计与温控监测
2.1温控监测设计
温控监测使用的温度传感器选择电阻温度计。
温控监测选择13#承台及其上部的左幅墩身与14#左幅墩身埋设温度计。在施工过程中一共设置了62个温度计，分别是13#承台20支，13#左幅墩身21支，14#左幅墩身21支。14#左幅墩身仪器的布置和13#左幅墩身相同。
2.2监测效果
观测从仪器被埋入的那一天开始计时，前2天2h一次，3~7天4h一次，8~14天8h一次，15~30天24h一次，30天以后每2~3天一次。总观测时间最短为2个月（14#左幅墩身），最长为100天（13#承台）。
一直到观测过程结束以后，全部仪器都保持完好状态，所有仪器的完好率为百分百。因此，从这次观测过程中的结果来看，所有的测量值都保持着比较科学、合理的规律性，很好地反映出了施工过程中混凝土的实际测量温度值。
3温度监测结果
3.1温度变化规律
当混凝土入仓之后，承台在6小时后开始逐渐升温，同时墩身在2小时后开始逐渐升温，并且升温速度比较快，承台的表面点在2.2~3.0天以内达到最高温度，内部点3.0~4.0天达到最高温度。主桥墩身的表面温度点在1.6天至3.0天到达最高的温度值。墩身的内部温度点在2.5天至3.7天到达最高的温度数值，温度的最高数值在两天值六天就开始往下降，并且降温的速度受到外界环境因素的影响很大。
4温控效果分析
4.1温控效果
承台和墩身之间的内部表面的温度差、上层混凝土和下层之间的温度差以及可以到达的最好的温度值必须满足温度控制设计所提出的温度标准。
大桥承台内部的表面温度之差通常为13.7℃,和温度控制标准比起来低4.3℃；并且大桥墩身的内部表面的温度差最大的时候是19.6℃,和温度控制的标准相比低3.4℃；上下层温差除13#左幅墩身下层恰好满足温控标准外，其余均远小于温控标准；大桥承台的最高温度上升到23.8℃,和温度控制的标准相比低6.2℃；大桥墩身的最高温度上升到42.0℃,和温度控制的标准比起来低1.0℃。所有的温度控制测量数值均符合温度控制的标准以及裂缝防护的效果要求，这说明在大桥主墩身施工的过程中所采用的温度控制方法是比较科学合理的。
4.2冷却水管的降温效果
在冷却水管的出口处水的温度通常情况下和进口处水的温度相比要高出8度至15度，最高的时候可以相差21度。这一现象说明了冷却水在流通的过程中带走了混凝土大量的热量，起到了比较明显的降低温度的效果。另外，在承台和墩身的4个浇筑层中，14#左幅墩身下层的内表温差、最高温升和最高平均温度均较其它3个浇筑层显著偏低，主要原因是它埋了4层冷却水管，其它只埋了3层冷却水管，说明多埋1层冷却水管可降低最高温升3℃以上。当然，浇筑温度偏低也是它最高温度和最高平均温度偏低的原因之一。
4.3表面保温的温控效果
13#左幅墩身下层浇筑时，特别加强了升温期的表面保温，模板外还加挂了厚帆布，上表面的彩条布也未及时揭开,以致最高温度、最高平均温度和内表温差都最高，上下层温差也最大。在此之后的墩身浇筑中，避免了这种情况，温度特征值得以改善。
5结论
（1）从温度控制的测量结果可以看出，大桥主桥墩身以及承台施工过程中混凝土温度的特征值都达到了温度控制的质量标准要求，这就充分说明了在大桥主桥墩身以及承台的施工过程中所采取的温度控制方法是比较科学合理的。
（2）利用冷却水管进行降温是一个非常有效并且值得推广的好方法，在降低混凝土最高温度的过程中起着重要的作用。
（3）表面保温与养护对于减小内表温差、防止表面裂缝有重要作用，但应注意时效性，升温期间的过度保温会使最高温升和最高平均温度增加。
（4）在施工过程中的温度控制的监测的成功率比较高，并且数据的规律性也比较好，这就非常可观地说明了施工中混凝土内部的各个部分的温度变化情况。
参考文献：
[1]熊华飞. 一次性浇筑厚尺寸承台大体积混凝土温控防裂研究[D].武汉理工大学,2013.
论文作者:宜林林
论文发表刊物:《科技新时代》2018年4期
论文发表时间:2018/7/2
标签：混凝土论文; 温度论文; 温度控制论文; 过程中论文; 桥墩论文; 水管论文; 下层论文; 《科技新时代》2018年4期论文;