【摘要】通过南水北调中线京石段韩庄大桥的施工实践，对热期混凝土施工过程中的各项温度控制措施进行了总结。
【关键词】热期；温度；控制；措施
1.工程概况
韩庄大桥位于河北省满城县东于河村东保涞公路上，第三跨一跨跨越南水北调总干渠，与其夹角为150.19°，设计汽车荷载等级为：公路—1级，设计时速为100km/h，大桥为预应力混凝土连续梁桥，桥梁全长296m，五跨布置，跨径为（40+60+90+60+40）m，单幅桥宽净11.25+2×0.5m防撞护栏，中间空1.0m，全宽25.5m。本桥斜交正做，错孔布置，桥梁全长为296.5m。位于直线段上，桥面横坡2﹪，桥面纵坡0.5﹪。桥梁及引线复建段长度为1773m，引线路基宽24.5m，采用分离式断面，中央分离带宽2m。
韩庄大桥上部构造采用三向预应力变截面连续箱梁，由上下行分离的两个单箱单室箱型截面组成，箱梁顶板宽为12.25m，底板宽为6m，两侧翼板悬臂为3.125m，箱梁顶板随路面横坡变化，底板水平，腹板铅垂，箱梁高度：主墩支点中心线处梁高为5.2m，跨中及边墩支点处梁高为2.2m，底板厚80cm，跨中厚30cm，中间按2次抛物线变化设计，顶板厚均为28cm。腹板在靠近墩顶处为65cm，靠近跨中为40cm，在主墩墩顶设置一道厚1.8m的中横梁，在边墩处设置一道厚1.6m的中横梁，在边跨端部则设置厚1.4m的端横梁。连续箱梁C55混凝土5426.5m3，其中挂篮法悬浇梁段总长360m，混凝土2760.5m3；边跨现浇段总长220m，现浇混凝土总量2666m3。
2.混凝土施工温控措施采取的必要性
2.1南水北调工程通水时间既定，工期紧迫，按照施工总进度计划，箱梁混凝土施工高峰期在7-9月份。
2.2进入6月份以来，河北省满城县气温达到39℃及以上持续高温，对箱梁混凝土浇筑极为不利。
2.3根据韩庄大桥工程设计文件要求，箱梁合拢温度控制在10℃至15℃之间，并尽量选择温度较低时进行合拢，其他混凝土施工无具体温度控制指标要求。
2.4根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）11.10.1.4）：“混凝土的浇筑温度应控制在32℃以下，宜选在一天温度较低的时间进行”。
3.混凝土温度计算
持续气温观测结果显示，每天温度平均值最高的时段为：14：00—16：00，气温39℃，水泥60℃，石子温度32℃，砂子温度30℃，水温28℃。砂含水率为4%，碎石含水率1%。
韩庄大桥工程箱梁C55混凝土配合比
材料名称 水 水泥 砂 碎石 外加剂 砂率 坍落度 总碱含量
P.O52.5 4.75～26.5 聚羧酸 cm kg/m3
用量kg/m3 148 478 697 1137 4.78 38% 17 1.451
根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）附录J，混凝土施工热工计算如下：
3.1混凝土拌和物的温度
混凝土拌和物的温度按式（J-1）计算
T0=[0.9（WcTc+WsTs+WgTg）+4.2Tw（Ww-Ps·Ws-Pg·Wg）+C1（Ps·Ws·Ts+PgWgTg）
-C2（Ps·Ws+PgWs）]÷[4.2Ww+0.9（Wc+Ws+Wg）] （J-1）
式中：T0——混凝土拌和物的温度（℃）；
Ww、Wc、Ws、Wg——水、水泥、砂、石的用量（kg）；
Tw、Tc、Ts、Tg——水、水泥、砂、石的温度（℃）；
Ps、Pg——砂、石的含水率（%）；
C1、C2——水的比热容（kJ/kg·K）及溶解热（kJ/kg）。
当骨料温度>0℃时，C1=4.2，C2=0；
当骨料温度≤0℃时，C1=2.1，C2=335。
按式（J-1）计算，混凝土拌和物的温度T0=37.6℃
3.2混凝土拌和物的出机温度
混凝土拌和物的出机温度按式（J-2）计算
T1=T0-0.16（T0-Tb） （J-2）
式中：T1——混凝土拌和物的出机温度（℃）；
Tb——搅拌机棚内温度（℃），考虑机械散热，按41℃计算。
按式（J-2）计算，混凝土拌和物的出机温度T1=38.2℃
3.3混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度
混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度按式（J-3）计算
T2= T1-（αt + 0.032n）（T1-Ta） （J-3）
式中：T2——混凝土拌合物经运输至成型完成时的温度（℃）；
t——混凝土自运输至浇筑成型完成的时间（h）；
n——混凝土转运次数；
Ta——运输时的环境气温（℃）；
α——温度损失系数（h-1m），当用混凝土搅拌输送车时，α=0.25；当用开敞式大型自卸汽车时，α=0.20；当用开敞式小型自卸汽车时，α=0.30；
当用封闭式自卸汽车时，α=0.10；当用手推车时，α=0.50。
根据前期混凝土施工统计，混凝土施工运距为5.5km，8m3混凝土罐车运输混凝土至浇筑成型完成的时间平均需要0.6小时，t=0.6h，α=0.25，n=1。
根据式（J-3）计算，T2=38.3℃，混凝土浇筑温度超出规范要求，必须采取相应的措施予以控制。
根据式（J-1），式（J-2）计算，混凝土出机温度控制不大于30℃时，可满足规范混凝土浇筑要求。                            　　实际施工时的控制指标为：石子温度控制在27℃及以下，砂子温度控制在25℃及以下，水泥稳定控制在40℃及以下，水温控制在8℃及以下，相应的混凝土浇筑温度为28.3℃，与实测温度基本一致，满足设计要求和规范标准。
4.混凝土施工温控措施
4.1混凝土拌合温控措施
1）水温控制
改造蓄水池，将水池体积缩小，满足蓄水量30m3，用彩条布和防晒布封闭；混凝土采用冰水拌合。购买商品冰块，混凝土开仓前2小时，自水井新抽蓄水，人工破碎向水池加碎冰。根据实测，新抽井水温度为25℃，按照冰与水体积比1：1掺加，可将水温降至8℃。每仓混凝土浇筑结束后，将池中水抽干。
2）搭设拌合站遮阳棚
拌和站上料皮带及下料斗采用刚性骨架敷设防晒布遮荫，拌和站底层的外加剂储备罐及水罐四周搭设防晒布遮阳棚，防止日光直射。
3）搭设骨料遮阳棚
在拌合料场搭设砂石骨料钢管架遮阳棚两个，混凝土浇筑前3天向棚内转运堆存骨料以防阳光暴晒，混凝土开仓前5小时向骨料喷洒冰水降温。骨料堆存量以每仓混凝土需求量的1.5倍备存。