談大體積混凝土施工與養(yǎng)護(hù)

馮慶妍

(和邢鐵路有限責(zé)任公司，河北邢臺(tái)　054300)

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談大體積混凝土施工與養(yǎng)護(hù)

馮慶妍

(和邢鐵路有限責(zé)任公司，河北邢臺(tái)054300)

摘要:以岳垴特大橋工程為例，分析了大體積混凝土墩臺(tái)的施工難點(diǎn)，從混凝土配合比設(shè)計(jì)、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)等方面闡述了具體的施工方案，并提出了施工縫與預(yù)埋管孔的處理措施，確保了工程的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:大體積混凝土，墩臺(tái)，混凝土養(yǎng)護(hù)，溫度監(jiān)測(cè)

1　工程概況

岳垴特大橋(DK095+250．7～DK096+409．865)是新建和順至邢臺(tái)鐵路線工程中一座單線橋，為跨越省道S322和河道而設(shè)，位于直線和曲線上，橋全長(zhǎng)L=1 159．165 m，設(shè)計(jì)橋墩(臺(tái))34個(gè)，其中和順臺(tái)(1號(hào)墩)～22號(hào)墩位于直線上，23號(hào)墩～邢臺(tái)臺(tái)(34號(hào)墩)位于曲線上。

2　工程難點(diǎn)、特點(diǎn)

2．1墩臺(tái)設(shè)計(jì)類型多變

橋臺(tái)采用單線T形橋臺(tái)，橋墩臺(tái)設(shè)計(jì)類型多變，承臺(tái)尺寸為8．1 m×5．6 m×7 m，8．1 m×7 m×4 m，8．5 m×7 m×8 m，9．4 m× 7 m×7 m，10．4 m×7．1 m×7 m等，1號(hào)～7號(hào)、11號(hào)～13號(hào)、26號(hào)～29號(hào)、34號(hào)墩采用單線圓端形實(shí)體墩，8號(hào)～10號(hào)、14號(hào)～25號(hào)墩采用圓端形空心墩，30號(hào)～33號(hào)墩為連續(xù)梁橋墩，墩高為9．5 m～56．5 m，均屬大體積混凝土工程。

2．2立交多施工受限多

岳垴特大橋于DK95+657．0，DK95+880．0，DK96+062．0處與三條人通道相交，路面凈寬2 m，與線路夾角右前角分別為100°，90°，80°;于DK95+919．4，DK96+093．4處與兩條機(jī)耕道相交，路面凈寬4 m，與線路夾角右前角分別為80°，65°;于DK96+ 280．6處與省道S322相交，路面凈寬14，與線路夾角右前角為134°，故采取措施降低與公路交通的相互干擾顯得尤為重要。

2．3水文地質(zhì)情況復(fù)雜

岳垴特大橋于DK095+902．0～DK095+959．9處跨越河道，為季節(jié)性河流，水量受季節(jié)影響較大。橋址范圍地質(zhì)不良，基巖有順層和錯(cuò)落現(xiàn)象，地下水具有硫酸鹽和氯鹽侵蝕，地表有非自重Ⅰ級(jí)濕陷性黃土、膨脹土和人工填土，29號(hào)橋墩下還有人工黃土窯洞，對(duì)基坑開(kāi)挖、樁基鉆孔、模板支護(hù)等施工造成一定影響。

3　對(duì)策分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，經(jīng)反復(fù)研究，在參考文獻(xiàn)資料基礎(chǔ)上，不斷改進(jìn)施工技術(shù)方案，從施工前嚴(yán)格控制原材料選擇、優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)入手，科學(xué)選擇合適的施工工藝，制定合理有效的溫度監(jiān)測(cè)、覆蓋保溫養(yǎng)護(hù)、冷卻水管養(yǎng)生等養(yǎng)護(hù)方案，并相應(yīng)多方面進(jìn)行技術(shù)控制，防止大體積混凝土施工產(chǎn)生裂縫，提高混凝土工程質(zhì)量。

4　混凝土施工

4．1原材料雙摻

為防止大體積混凝土施工產(chǎn)生溫度裂縫，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，結(jié)合當(dāng)?shù)卦牧锨闆r，選用低水化熱礦渣硅酸鹽水泥、連續(xù)級(jí)配碎石(粒徑5．0 mm～31．5 mm，且不得大于兩根鋼筋間凈距的3/4，含泥量不大于1%)、中砂(含泥量不大于3%)，使用礦渣粉作為活性摻合料與粉煤灰雙摻(摻加量20%～40%)，并優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)，降低水化熱。拌合站配置沖洗或篩分設(shè)備，嚴(yán)格砂子、石子等原材料進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量控制，減少含泥量，增加混凝土抗拉強(qiáng)度，減少收縮變形。

4．2分層澆筑

承臺(tái)全面分層澆筑，從短邊開(kāi)始，沿長(zhǎng)邊推進(jìn)澆筑;墩身分段、斜面分層澆筑，從低層開(kāi)始，逐漸上移。墩高小于15 m的實(shí)體墩，一次澆筑混凝土，墩高大于15 m的實(shí)體墩，分段澆筑混凝土?？招亩斩崭咭话愦笥?0 m，分為實(shí)體段與空心段，采用翻模施工，空心墩實(shí)體段一次澆筑成型，空心段每次澆筑8 m～10 m。混凝土澆筑前，對(duì)模板、鋼筋及預(yù)埋件進(jìn)行檢查，并做好記錄，入模前檢查混凝土的均勻性和坍落度。

4．3二次振搗

采取分層和二次振搗相結(jié)合的方法，使用插入式震動(dòng)器，沿斜面同步進(jìn)行，上下層振搗搭接50 mm～100 mm。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專人指揮振搗，檢查模板支撐穩(wěn)定性、接縫密合情況，及支架、鋼筋、預(yù)埋件和預(yù)留孔洞情況，防止漏漿，及時(shí)處理問(wèn)題，做好記錄。

5　混凝土養(yǎng)護(hù)

5．1塑料薄膜養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑完畢后，及時(shí)抽拔或轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)留孔的模芯，為防止混凝土脫水開(kāi)裂，墩臺(tái)周圍、頂部分別采用塑料薄膜及草袋疊縫騎馬覆蓋，灑水養(yǎng)護(hù)，當(dāng)氣溫低于5℃時(shí)，不進(jìn)行灑水。因混凝土澆筑后第3天～第4天內(nèi)部溫度最高，而后逐漸降低，故覆蓋物10 d左右拆除為宜。新澆筑混凝土強(qiáng)度未達(dá)到1．2 MPa前，不得在其表面放機(jī)具或架設(shè)上層結(jié)構(gòu)用的支撐和模板等設(shè)施。

5．2搭設(shè)暖棚養(yǎng)護(hù)

岳垴地區(qū)秋季多陰雨，冬季寒冷干燥，特大橋墩臺(tái)施工集中在10月份～1月份，平均溫度低，混凝土澆筑后，采用覆蓋塑料薄膜養(yǎng)護(hù)的同時(shí)搭設(shè)養(yǎng)護(hù)暖棚。冬季施工時(shí)，澆筑前要先搭設(shè)暖棚，用φ45鋼管搭設(shè)骨架，四周篷布圍起，只留頂部混凝土入模。內(nèi)置蒸汽爐，保證棚內(nèi)溫度不低于5℃，澆筑過(guò)程中，常檢查調(diào)控棚溫?；炷翝仓戤叄门癫济芊馀镯敳?，并與暖棚骨架綁扎在一起，防止大風(fēng)刮起損失熱量。養(yǎng)護(hù)期間，指定專人負(fù)責(zé)蒸汽爐，嚴(yán)控棚溫不低于5℃，直至混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%。

5．3冷卻水管養(yǎng)生

混凝土澆筑后4 d內(nèi)升溫較快，為防止出現(xiàn)溫度裂縫，采用預(yù)埋蛇形冷卻水管方法降溫。冷卻水管從混凝土一側(cè)向另一側(cè)對(duì)稱布置，且與主筋錯(cuò)開(kāi)。同時(shí)，架立鋼筋綁扎固定，防止混凝土澆筑過(guò)程中因水管變形或接頭脫落發(fā)生堵水或漏水。安裝完畢，先通水試驗(yàn)暢通不漏后，方可澆筑混凝土?；炷翝仓叨瘸^(guò)冷卻水管并振搗密實(shí)后通水冷卻，現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)測(cè)溫結(jié)果隨時(shí)調(diào)整冷卻水管出水流量，防止因降溫過(guò)快出現(xiàn)裂縫?；炷琉B(yǎng)生14 d后，可停止通水冷卻。

5．4溫度監(jiān)測(cè)與控制

混凝土澆筑前布置好溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)。利用承臺(tái)對(duì)稱性，測(cè)溫點(diǎn)在平面上采取典型布點(diǎn)與補(bǔ)測(cè)布點(diǎn)相結(jié)合的方式，沿1/4承臺(tái)的對(duì)角線上布置;立面上采取分層布置，同一立面上豎直埋設(shè)8個(gè)溫度傳感器。溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集頻率先密后疏，澆搗期間及澆筑完畢后4 d內(nèi)，每小時(shí)測(cè)讀一次，全面掌握混凝土升溫情況及混凝土入模溫度變化情況，以后按規(guī)范要求酌情減次。在監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)部溫度的同時(shí)監(jiān)測(cè)外界環(huán)境溫度，依測(cè)點(diǎn)編號(hào)順序，記錄數(shù)據(jù)，繪制混凝土水化熱溫度場(chǎng)分布圖和各測(cè)點(diǎn)在垂直、水平方向的溫度變化曲線，為施工提供準(zhǔn)確的溫度變化數(shù)據(jù)，當(dāng)測(cè)位溫度不滿足要求時(shí)，及時(shí)調(diào)整保溫層或采取其他措施使其滿足溫度及溫差規(guī)定。

5．5沉降觀測(cè)

承臺(tái)頂面四個(gè)轉(zhuǎn)角處各設(shè)一個(gè)固定測(cè)點(diǎn)，墩頂沿橫橋向軸線兩端各設(shè)一個(gè)固定測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)納入高程控制網(wǎng)基本水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)。按國(guó)家一等水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)要求施測(cè)，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)墩臺(tái)豎向、橫橋向、縱橋向位移。承臺(tái)混凝土澆筑完畢終凝后開(kāi)始初始觀測(cè)，墩身混凝土澆筑完后，再對(duì)承臺(tái)高程點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。上部結(jié)構(gòu)施工期間觀測(cè)頻次為1次/d，上部結(jié)構(gòu)施工完成墩臺(tái)承受荷載前期第1個(gè)月1次/周，之后1次/月，遇特殊情況，進(jìn)行1次/4 h的連續(xù)觀測(cè)，及時(shí)提供數(shù)據(jù)，確保結(jié)構(gòu)安全。

6　施工防控措施

6．1施工縫留設(shè)位置及處理方法

岳垴特大橋墩身大多超過(guò)15 m高，需分段澆筑施工，考慮墩身整體施工質(zhì)量，墩高不小于50 m按20 m～30 m間距分段施工，其他按15 m～20 m間距分段施工。分段施工前，應(yīng)仔細(xì)將已澆筑段頂面鑿毛，按設(shè)計(jì)要求連接好鋼筋，再用比原混凝土強(qiáng)度提高一級(jí)補(bǔ)償收縮混凝土，并摻入適量膨脹劑，將縫灌密實(shí)。

6．2預(yù)埋管孔處理

為保證混凝土施工質(zhì)量，施工中預(yù)埋或遺留下諸如冷卻水管、測(cè)溫孔和排水孔，按各施工階段需要，在混凝土養(yǎng)生達(dá)到規(guī)定齡期和強(qiáng)度后，及時(shí)對(duì)承臺(tái)、墩身內(nèi)預(yù)埋的管孔進(jìn)行壓漿處理。水泥漿采用設(shè)計(jì)的水泥漿，并摻入適量膨脹劑，使管道水泥漿更密實(shí)。管道壓漿采用與預(yù)應(yīng)力相同的真空壓漿工藝，壓漿泵采用連續(xù)式，同一管道壓漿一次性完成。

6．3冬季施工保溫措施

混凝土拌合站搭設(shè)暖棚，配制時(shí)，按熱工計(jì)算和實(shí)際試拌，確定混凝土運(yùn)輸、入模溫度和需加熱溫度，預(yù)加熱原材料，使其溫度保持在15℃以上。拌制混凝土前，清除或融化骨料中的積雪和凍結(jié)團(tuán)塊。加熱時(shí)先考慮拌合用水加熱，不能滿足要求時(shí)再對(duì)集料加熱。嚴(yán)格控制混凝土配合比和坍落度，攪拌時(shí)間較常溫時(shí)間延長(zhǎng)50%?；炷吝\(yùn)輸車加設(shè)保溫措施，改善混凝土運(yùn)輸條件，盡可能縮短運(yùn)輸時(shí)間，保證入模溫度。

7　結(jié)語(yǔ)

根據(jù)我國(guó)鐵路施工標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及實(shí)際施工情況，針對(duì)岳垴特大橋墩臺(tái)施工具體實(shí)例，對(duì)施工難點(diǎn)、特點(diǎn)進(jìn)行分析，采取科學(xué)有效的大體積混凝土施工養(yǎng)護(hù)方法，并加強(qiáng)施工防控措施，切實(shí)降低水化熱，防止產(chǎn)生裂縫，確保了工程施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

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［3］TZ 203—2008，客貨共線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南［Z］．

［4］TB 10002．3—2005，鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

Extraction of mass concrete construction and maintenance

Feng Qingyan
(Hexing Railway Co．，Ltd，Xingtai 054300，China)

Abstract:Taking Yuenao extra large bridge engineering as an example，this paper analyzed the construction difficulties of mass concrete abutment，from the concrete mixture ratio design，pouring，vibrating，maintenance and other aspects elaborated the specific construction scheme，and proposed the process measures of construction joints and embedded pipe hole，ensured the engineering construction quality．

Key words:mass concrete，abutment，concrete maintenance，temperature monitoring

作者簡(jiǎn)介:馮慶妍(1971-)，女，工程師

收稿日期:2015-10-27

文章編號(hào):1009-6825(2016)01-0185-02

中圖分類號(hào):TU755

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A