淺談大體積橋梁混凝土施工控制要點

邸迎濤

摘要：現(xiàn)代化橋梁以跨度大、造型優(yōu)美為特征，為滿足大跨度、外觀優(yōu)美特點，就必須有大體積的混凝土基礎(chǔ)和受力立柱以及優(yōu)質(zhì)的模板和振搗工藝的要求更加嚴格，減少混凝土的不均勻收縮和裂縫，是建設(shè)單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位、施工單位工作的重點之一，本文就大體積混凝土做簡單的技術(shù)分析。

關(guān)鍵詞：大體積;水化熱;裂紋;分層振搗

一、混凝土產(chǎn)生裂紋的原因分析

在混凝土澆筑后由于早期內(nèi)外溫度差過大的影響，大體積混凝土會產(chǎn)生兩種溫度裂縫：

1.表面裂縫：大體積混凝土澆筑后水泥的水化熱量大，由于體積大，水化熱聚集在內(nèi)部不易散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度顯著升高，而表面散熱較快，這樣形成較大的內(nèi)外溫差，內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，而砼的早期抗拉強度很低，因而出現(xiàn)裂縫。這種溫差一般僅在表面處較大，離開表面就很快減弱，因此裂縫只在接近表面的范圍內(nèi)發(fā)生，表面層以下結(jié)構(gòu)仍保持完整。

2.貫穿性裂縫：由于結(jié)構(gòu)溫差較大，受到外界的約束而引起的。當大體積砼澆筑在約束地基上時，又沒有采取特殊措施降低、放松或取消約束，或根本無法消除約束時易導(dǎo)致拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強度而在約束接觸處產(chǎn)生裂縫，甚至會貫穿整個表面產(chǎn)生貫穿性裂縫。

二、防止混凝土產(chǎn)生裂縫的措施

1.設(shè)計階段質(zhì)量控制措施

設(shè)計是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，設(shè)計圖紙中需對相關(guān)的水泥、砂石料、水、粉煤灰等原材料進行相關(guān)的說明，對混凝土的標號及配比給以規(guī)定，以便于指導(dǎo)施工。

2.施工準備階段質(zhì)量控制措施

2.1選好原材料，優(yōu)化混凝土配合比

對混凝土配合比設(shè)計的主要要求是：既要保證設(shè)計強度，又要大幅度降低水化熱;既要使混凝土具有良好的和易性，又要降低水泥和水的用量。施工中應(yīng)選擇合適水泥，減少水泥用量，摻外加劑，控制水灰比。嚴格控制骨料級配和含泥量，選用10～40mm連續(xù)級配碎石，優(yōu)選混凝土施工配合比，根據(jù)設(shè)計強度及泵送混凝土坍落度的要求，經(jīng)試配優(yōu)選。

為減少裂紋，必須首先優(yōu)化混凝土的配比，工程實踐表明，合理的配比可以減少混凝土的內(nèi)部水化熱，降低混凝土內(nèi)外的溫差，以減少不均勻收縮，因此施工前需提前兩個月做混凝土配比，以便于有足夠的實踐進行優(yōu)化。大體積混凝土施工配比應(yīng)注重以下幾點：

（1）摻入適量的粉煤灰，在保證強度的前提下，盡量減少水泥用量，以降低水化熱峰值和推遲水化熱峰值的出現(xiàn)，通過做絕熱試驗優(yōu)選混凝土配合比。粉煤灰要選用同一廠家，同一批次的優(yōu)質(zhì)1級灰，并嚴格控制其燒失量和含硫量。

（2）優(yōu)選原材料：

a、盡量選用低水化熱和安定性好的水泥，在條件許可的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用收縮性小的或具有微膨脹性的水泥。

b、石料的最大粒徑應(yīng)滿足設(shè)計要求，一般要求石料的最大粒徑不超過2.5cm，吸水率在1.5%以下，含泥量不超過1%，不得使用堿活性骨料。

c、砂子要選用潔凈的中粗砂，含泥量不得超過2.0%，杜絕選用海沙。

d、混凝土拌合所用的水應(yīng)符合飲用水標準。

f、混凝土所用外加劑應(yīng)符合相關(guān)的標準及規(guī)范要求。

2.2認真編寫并審批施工方案，抓好施工準備工作

大體積混凝土施工前，認真編寫相關(guān)的專項施工組織設(shè)計方案，并按照項目管理程序?qū)訉影殃P(guān)審批，在技術(shù)上、組織上落實好。

（1）到混凝土廠家進行實地考察，檢查原材料儲備情況、生產(chǎn)設(shè)備運營情況及供貨道路的行走路線和間距;

（2）審查混凝土施工方案中的溫度和溫度應(yīng)力的計算，要求大體積混凝土內(nèi)外溫差不得超過25度，審查混凝土測溫措施及降溫措施是否到位;

（3）審查混凝土的澆筑是否分層、分段進行，分層、分段的間距及澆筑速度是否滿足混凝土初凝時間的要求;

（4）審查方案中預(yù)埋件及預(yù)留孔洞是否滿足設(shè)計要求;

（5）審查澆筑的時間安排，澆筑一般安排在一天中溫度最低的時間段;

（6）審查施工管理人員、施工人員、振搗設(shè)備的配置是否滿足要求。

2.3施工階段質(zhì)量控制

（1）為方便排除大體積混凝土在澆筑過程中出現(xiàn)泌水，在墊層施工時預(yù)先沿縱向、橫向預(yù)留一定的坡度，是泌水順墊層坡度流向預(yù)留井坑，在用設(shè)備將污水排至排水溝;

（2）混凝土澆筑過程中，派專人隨時抽查混凝土拌合站，以確保混凝土的穩(wěn)定性;

（3）混凝土澆筑前，派人檢查運輸路線有無干擾，并與交通部門做好溝通協(xié)調(diào)，確保混凝土供應(yīng)的連續(xù)性與穩(wěn)定性;

（4）裸露在外的混凝土，慢板支設(shè)前務(wù)必認真檢查驗收，確保打磨質(zhì)量和隔離層的涂抹質(zhì)量，以確保拆模后混凝土外觀顏色均勻一致;

（5）混凝土澆筑時務(wù)必分層，必要時可在混凝土中加設(shè)適量的冰塊和石塊，以減少和減弱混凝土的水化熱。

（6）混凝土澆筑前可在混凝土中加設(shè)降溫管;

（7）混凝土振搗時要根據(jù)混凝土泵送時形成的流暢坡度不舍好振搗棒，確保各部位混凝土振搗密實，振搗棒應(yīng)直上直下，快插慢拔，插點均勻，防止混凝土離析和漏振，鋼筋密集處部分振搗要加強。大體積混凝土澆注常采用的方法有以下幾種：

全面分層。即在第一層全面澆筑完畢后，再回頭澆筑第二層。這種方案適用于結(jié)構(gòu)的平面尺寸不宜太大，施工時從短邊開始，沿長邊推進。必要時可分成兩段，從中間向兩端或從兩端向中間同時進行澆筑;

分段分層。先從底層開始，澆筑至一定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其他各層。這種方案適用于單位時間內(nèi)要求供應(yīng)的混凝土較少，結(jié)構(gòu)物厚度不太大而面積或長度較大的工程;斜面分層。要求斜面的坡度不大于1/3，適用于結(jié)構(gòu)的長度大大超過厚度3倍的情況?；炷翉臐仓酉露碎_始，逐漸上移。

為確?；炷恋木鶆蚝兔軐?，提高混凝土的抗壓強度，要求操作人員加強混凝土的振搗，插點均勻排列，按順序振實不得遺漏，振搗期間距宜取300mm，時間15-30秒為宜，不宜過振，以表面呈現(xiàn)浮漿，平整和不在沉落為準，為了能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙，尚須進行二次振搗以提高混凝土與鋼筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出現(xiàn)的裂縫，增加混凝土的密實度，使混凝土的抗壓強度提高，從而提高混凝土的抗裂性，一般間隔20-30分鐘進行二次復(fù)振，或者是在混凝土經(jīng)振搗后尚能恢復(fù)塑性狀態(tài)的時間。

（8）適當選用高效減水劑和引氣劑，這對減少大體積混凝土單位用水量和膠凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力學(xué)、熱學(xué)、變形、耐久性等性能起著極為重要的作用。

為了降低混凝土的總溫升，減少內(nèi)外溫差，控制混凝土出機溫度和澆筑溫度是一個很重要的措施。對混凝土出機溫度影響最大的是石子及水的溫度，砂次之，水泥的影響較小。因此，具體施工中可采取加冰拌和，砂石料遮陽覆蓋，送管道用草袋包裹灑水降溫等技術(shù)措施。預(yù)埋水管，是降低混凝土澆注溫度的有效措施。

大體積混凝土的養(yǎng)護，可根據(jù)工程的具體情況，采用薄膜加草袋或蓄水的養(yǎng)護方法。在控制內(nèi)外溫差的前提下，應(yīng)盡可能推遲保溫層覆蓋的時間。

三、結(jié)束語

綜上所述，大體積混凝土施工是一個復(fù)雜的綜合性問題，應(yīng)盡早做好準備，研究制定可靠、可行的技術(shù)措施和施工方案。同時認真組織協(xié)調(diào)，嚴格審查混凝土配合比和施工組織設(shè)計，群策群力，避免容易忽視的環(huán)節(jié)，從而確保大體積橋梁混凝土的質(zhì)量，為后人留下一座建筑豐碑。

參考文獻：

[1] 張寶蘭 陳中杰，橋梁承臺大體積混凝土溫控方案設(shè)計[J].廣東建材，2009年09期

[2] 韓曉斌，淺談橋梁承臺大體積混凝土的施工[J].中華民居，2011年第7期

[3] 譚釗洪，橋梁承臺大體積混凝土施工溫度控制[J].建筑學(xué)研究前沿，2013年1月