1、摘要：本文依托镇雄县镇雄至果珠火车站至大湾公路工程控制性工程之一董家田特大桥承台专项施工工程。在大体积混凝土的施工过程中，水泥的水化作用放热引起混凝土内部温度急剧上升，由于混凝土导热性差，导致温度积聚在内部，而表面温度与空气接触散热而温度较低，产生内外温差，混凝土内部产生拉应力。如果拉应力超过一定限值，就会形成裂缝。通过董家田特大桥承台大体积混凝土为研究背景，进行下列研究： 分析大体积混凝土随浇筑时间的变化，混凝土上、中、下温度的变化，从而控制冷却水管的布置与进水温度、涌水量，以及保温层厚度来确保工程质量。
2、关键词：承台大体积混凝土、水化热、温度分析及研究。
随着我国大型桥梁工程的建设项目越来越广泛，大体积承台混凝土施工由于温度变化对混凝土开裂的影响是极其普遍的。虽然国内外对大体积混凝土开裂早就引起重视，并且很多科研机构、施工、设计、监理单位均投入人力、财力进行研究。但是，作为施工单位，特别是一线施工人对单位的研究成果没有切身体会，很难合理熟练的将研究成果应用到本单位的工程实践中。我们研究大体积混凝土温度控制，是在国内外其他单位的研究基础之上，更进一步发现一些尚未发现的问题，或者对别单位的研究成果更进一步增加深度，并且提出切实可行的解决措施。
3、工程概括
董家田特大桥为跨越省道302及平坝河而设，孔跨布置为：左、右幅3×60+21×70+60+3×40米钢混组合梁+钢箱梁，全桥共9联，第1联～第8联为钢混组合梁，第9联为钢箱梁，桥梁全长1838.04米。董家田特大桥共计38个承台，承台混凝土截面尺寸为：长7.5米×宽7.5米×厚1.5米，属于大体积混凝土。关键技术是防止混凝土浇筑后不出现影响质量的通长裂纹和深度裂纹。
4、研究方法
从原材料加工艺的方法研究。分别为原材料（配合比）、浇筑时的入模温度、浇筑时分层厚度与浇筑时间、冷却管的布置、养护、承台温度监测及数据处理、得出结论。
4.1、材料
（1）粗骨料粒径为10mm～36mm，并连续级配，含泥量不大于1%，采用非碱活性的粗骨料。细骨料采用中砂，细度模数大于2.3，含泥量小于3%。不影响混凝土强度，且可以减少水泥用量，从而使水化热减小，降低混凝土的总温度。
（2）本项目粉煤灰满足《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T 1596-2017中F类Ⅱ级粉煤灰要求。粉煤灰可对水化热、和易性有利;但对混凝土强度和抗裂不利，因此粉煤灰参量控制在20以内。
（3）外加剂：缓凝剂、减水剂可以降低水化热峰值，对混凝土收缩量有补偿，可提供混凝土的抗裂性能。氯离子、硫酸根离子等负离子会腐蚀钢筋，因此氯离子、硫酸根离子含量分别不得大于0.17、0.64，且PH值为5，外加剂参量易为1.6%（减水率平均为30%，初凝时间平均为155分钟）。
（4）配合比设计：掺加优质粉煤灰等措施尽快可能地降低水泥用量及减少水泥水化热;另一方面在大体积混凝土中掺加一定量的微膨胀剂，形成部分补偿收缩混凝土，减少混凝土硬化过程中的收缩裂缝，通过优化配合比尽可能减少水泥用量，从而减少水化热，通过中心试验室多次确定其配合比为：胶凝材料（水泥、粉煤灰、矿粉）：细集料：粗集料：水：外加剂=1：2.21：2.6：0.42：0.016，水胶比为0.42，水灰比小于0.4。
4.2、工艺
（1）循环冷却管布置，冷却管采用钢管光-32-YB234-63黑铁管，其外径为42.25mm，壁厚3.25mm。冷却管不得漏水，且在浇筑时就通水，并连续14天，出口流水量10～20L/min，进水温度一般控制在15～20℃。降温结束后，用水泥浆将冷却管压降封堵，伸出承台的部分切除。其冷却管布置如下：
（2）浇筑方式采用料斗浇筑，浇筑时水平分层浇筑，分层厚度在300mm～500mm。
（3）温控措施：该数据在11月、12月份测量，镇雄天气比较寒冷，混凝土入模温度平均在16℃，最低不低于10℃.在混凝土浇筑后，根据现场情况计算其保温覆盖层的厚度，并每2～4小时测量一次承台的上、中、下（承台上表面向下0.5米、1.25米2.25米各预埋一个测温探头，温度计型号为DJC-2，测量范围为-30～130℃）、进出冷却管的水温，以及室外温度，绘制时间-温度图。在温度上升阶段，根据现场外界温度适当散热，在温度下降阶段，适当增加表面保温层厚度（保护层采用塑料薄膜包裹泡沫），防治表面温度快速下降。
经过对董家田特大桥数个承台的温度分析得出：承台混凝土浇筑后温度随时间的变化规律基本一致。在浇筑完成后3～20小时内温度上升最快，30～40小时内温度最高，高温会保持20小时左右后，开始缓慢下降，最终将会与大气温度达到基本平衡。其中，中部温度的升温速率与降温速率均最大，且内外温差较大，在养护时对保温层厚度以及冷却水有较大要求。
4.3养护
（1）混凝土进行保温保湿养护，在每次混凝土浇筑完毕后，除应按普通混凝土进行常规养护外，还应及时按温控技术措施的要求进行保温养护，并应符合下列规定：
①应专人负责保温养护工作，同时应做好测试记录;
②保湿养护的持续时间不得小于14d，应经常检查草席、塑料薄膜等养护材料的完整情况，保持混凝土表面湿润。
③保湿覆盖层的拆除应分层逐步进行，当混凝土的表面温度与环境最大温差小于25℃时，可全部拆除。
（2）模板、塑料薄膜、麻袋、阻燃草席等，均可作为保温材料覆盖混凝土，必要时，可搭设挡风保温棚或遮阳降温棚。
（3）混凝土强度达到2.5MPa前，不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架等荷载。
（4）混凝土养护时可以适当延迟拆模时间，拆模后验收合格后立即回填。温度控制范围：
内外温差<25℃，混凝土中心温度<75℃;
进水水温与混凝土内部温差<20℃;
冷却管内进出口水温差3～6℃;
降温速率<2℃/d且<1℃/4h;
混凝土入模温度宜控制在20℃以下;
混凝土拌和物的出机温度不得低于15℃;
混凝土混合料入模温度不得低于8℃。
5、结语
通过对董家田特大桥38个承台的研究，从配合比、冷却管的布置、保温层厚度等控制，有效的减低了大体积混凝土内部升温而外部降温过快引起的溫度裂缝。
（1）优化配合比，增加粉煤灰用量，减少水泥用量、多用中、粗骨料，可以明显降低水化热峰值和加快散热速率。
（2）通过调节承台内部冷却管的间距、位置，冷却水的涌水量、进口温度，和保温层厚度可以显著控制承台内外温差，以确保工程质量。
参考文献
大体积混凝土温度测控技术规范GB/T 51028-2015
公路桥涵施工技术规范JTG/T 3650-2020
镇雄至果珠火车站至大湾公路工程二标段（K6+258～K17+000）设计图纸.中交远洲科技集团有限公司