橋梁承臺(tái)、墩身大體積混凝土施工技術(shù)研究

雷一鳴

（重慶中環(huán)建設(shè)有限公司　重慶　400000）

所謂大體積混凝土，主要指的是混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)體最小幾何尺寸不小于1m的混凝土。由于橋梁承臺(tái)與墩身的結(jié)構(gòu)體積較大，如果采用傳統(tǒng)的混凝土施工技術(shù)，會(huì)降低橋梁承臺(tái)與墩身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)施工時(shí)間，影響工程的經(jīng)濟(jì)效益，而應(yīng)用大體積混凝土施工技術(shù)，提升橋梁承臺(tái)與墩身結(jié)構(gòu)的可靠性。

隨著我國(guó)橋梁工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，大體積混凝土施工技術(shù)得到了有效的應(yīng)用，但是，由于大體積混凝土中的混凝土量比較大，很容易產(chǎn)生水化熱現(xiàn)象，使得橋梁承臺(tái)、墩身出現(xiàn)嚴(yán)重的變形。為了保證大體積混凝土施工技術(shù)在橋梁工程中得到更好的應(yīng)用，本文主要分析橋梁承臺(tái)、墩身大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，從而推動(dòng)橋梁工程能夠更好的發(fā)展。

1　工程概況

某橋梁工程全長(zhǎng)為1500m，采用6跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁拱組合體系，跨徑組合為（350+800+350）m，承臺(tái)與基礎(chǔ)主要采用直墻式橋臺(tái)，橋臺(tái)下部的承臺(tái)尺寸為48m×6m×5m，承臺(tái)下部澆筑混凝土墊層，并設(shè)有混凝土灌注樁基礎(chǔ)，墩身與基礎(chǔ)如下：該橋梁工程總共設(shè)有20個(gè)橋墩，橋墩為矩形截面，橋墩下部設(shè)有承臺(tái)，承臺(tái)尺寸為14.5m×12.5m×3.5m。在該橋梁工程中，橋臺(tái)承臺(tái)采用C35混凝土進(jìn)行澆筑，各個(gè)承臺(tái)的混凝土澆筑量為650m3。

2　施工準(zhǔn)備階段

2.1　施工材料

在澆筑橋梁承臺(tái)、墩身混凝土?xí)r，做好相應(yīng)的施工準(zhǔn)備工作至關(guān)重要，不僅能夠提升橋梁承臺(tái)、墩身的施工質(zhì)量，而且有效減少混凝土施工材料的損耗[1]。在該橋梁工程當(dāng)中，物資采購人員要結(jié)合施工方案內(nèi)容，采購合理的施工材料，并做好模板鋼筋驗(yàn)收工作，將各項(xiàng)驗(yàn)收數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的記錄。由于該橋梁承臺(tái)、墩身施工規(guī)模比較大，工程中的管理人員要結(jié)合基坑支護(hù)情況，采取合理的排水措施，保證基坑內(nèi)部的積水全部排出[2]。

除此之外，施工人員還要做好混凝土配合比工作，如果混凝土中的水泥用量比較大，很容易出現(xiàn)嚴(yán)重的水化熱現(xiàn)象，會(huì)造成橋梁承臺(tái)、墩身大體積混凝土出現(xiàn)較大的溫度裂縫，從而降低了橋梁承臺(tái)、墩身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在混凝土配合比過程中，施工人員要結(jié)合橋梁承臺(tái)、墩身混凝土施工強(qiáng)度，盡可能的減少水泥使用量，有效避免水化熱現(xiàn)象的發(fā)生[3]。

2.2　施工設(shè)備

為了保證大體積混凝土施工技術(shù)在橋梁承臺(tái)、墩身施工中得到更好的應(yīng)用，工程中的管理人員還要準(zhǔn)備充足的施工設(shè)備，針對(duì)已經(jīng)進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的檢修，如果施工設(shè)備檢修不合格，要及時(shí)采取相應(yīng)的解決對(duì)策。工程中的施工設(shè)備主要包括：混凝土攪拌設(shè)備、澆筑設(shè)備與振搗棒等[4]。

在該橋梁工程中，為了保證大體積混凝土澆筑質(zhì)量，保障施工人員的人身安全，工程管理人員要做好場(chǎng)地布置工作，并對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行有效的硬化處理，采用15t壓路機(jī)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行壓實(shí)，保證施工場(chǎng)地硬度大于93%，壓實(shí)完畢后，可在場(chǎng)地表面鋪設(shè)一層厚度為300mm的砂石進(jìn)行回填，有效提升施工場(chǎng)地的壓實(shí)質(zhì)量。

3　橋梁承臺(tái)、墩身大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

3.1　承臺(tái)、墩身模板與鋼筋施工

在進(jìn)行橋梁承臺(tái)、墩身大體積混凝土施工之前，施工人員要結(jié)合施工方案內(nèi)容，做好承臺(tái)、墩身模板鋼筋安裝工作，并結(jié)合承臺(tái)與墩身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)行合理的復(fù)測(cè)，不斷提升橋梁承臺(tái)、墩身結(jié)構(gòu)的可靠性。由于本橋梁承臺(tái)、墩身結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，施工人員可以將大體積模板進(jìn)行有效拼裝，拼裝結(jié)束后，檢測(cè)拼裝模板的平整度，如果模板拼裝平整度不符合相關(guān)規(guī)定，施工人員要及時(shí)調(diào)整模板拼裝方案。

在拼裝橋梁承臺(tái)模板的過程中，施工人員可以按照以下拼裝流程進(jìn)行拼裝：①在承臺(tái)模板的內(nèi)部設(shè)置拉桿；②結(jié)合拉桿的設(shè)置位置，進(jìn)行承臺(tái)模板拼裝，并在承臺(tái)外側(cè)搭設(shè)鋼支架；③對(duì)承臺(tái)模板進(jìn)行合理的加固，防止模板出現(xiàn)較大位移。模板拼裝完畢后，工程中的測(cè)量人員要結(jié)合施工圖紙內(nèi)容，做好測(cè)量放樣工作，并在橋梁承臺(tái)與墩身周圍搭設(shè)支架，不斷提升各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[5]。

3.2　合理布置冷卻管

在布置橋梁承臺(tái)、墩身冷卻管的過程中，施工人員要注意以下幾個(gè)問題：①對(duì)各層冷卻管進(jìn)行通水試驗(yàn)，減小拆模對(duì)冷卻管通水的影響。②嚴(yán)格控制冷卻管的厚度，如果冷卻管厚度較大，很容易出現(xiàn)混凝土裂縫，降低橋梁承臺(tái)、墩身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。③保證冷卻管之間的距離符合相關(guān)規(guī)定，一般情況下，橋梁承臺(tái)、墩身冷卻管之間的距離不宜超過130cm，每層的冷卻管均有一個(gè)進(jìn)水口與出水口。

安裝好橋梁承臺(tái)、墩身冷卻管后，工程中的施工人員還要開展通水試驗(yàn)，針對(duì)泄漏、堵塞的冷卻管，采取妥善的疏通措施。在橋梁承臺(tái)、墩身安裝冷卻管的主要目的是防止大體積混凝土出現(xiàn)水化熱現(xiàn)象，由于混凝土澆筑過程中水泥會(huì)釋放一定熱量，再加上大體積混凝土的結(jié)構(gòu)斷面層厚度比較大，混凝土表面系數(shù)比較小，水泥產(chǎn)生的熱量不容易散發(fā)，橋梁承臺(tái)、墩身混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫度差距不斷增大，出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫。通過在橋梁承臺(tái)、墩身安裝冷卻管，能夠保證水泥釋放的熱量得到更好的散發(fā)，有效避免水化熱現(xiàn)象的發(fā)生[6]。

3.3　混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)

在混凝土澆筑前，施工人員要做好混凝土攪拌與運(yùn)輸工作，從根本上保證混凝土的連續(xù)澆筑。施工人員要明確混凝土坍落度誤差允許值，一般情況下，大體積混凝土坍落度誤差允許值為±20mm。在澆筑橋梁承臺(tái)、墩身混凝土?xí)r，施工人員要結(jié)合外界天氣情況，合理控制混凝土的澆筑速度，如果混凝土的澆筑速度較快，混凝土內(nèi)部很容易出現(xiàn)較大氣泡，降低橋梁承臺(tái)、墩身的施工質(zhì)量，如果混凝土澆筑速度較慢，則會(huì)浪費(fèi)施工資源，降低橋梁工程的總體效益。

另外，橋梁工程中的施工人員要明確水泥水化熱值，并運(yùn)用相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)方案，不同品種水泥水化熱值見表1。

表1　不同品種水泥溫度應(yīng)力

混凝土澆筑完畢后，施工人員還要做好橋梁承臺(tái)、墩身大體積混凝土養(yǎng)護(hù)工作。為了有效減小外界環(huán)境對(duì)大體積混凝土施工質(zhì)量的影響，防止混凝土出現(xiàn)較大裂縫，施工人員可以采取“內(nèi)降外?！狈桨福^“內(nèi)降”，主要指的是在橋梁承臺(tái)與墩身部位安裝坑卻管，保證水泥熱量得到更好的散發(fā)，“外?！敝饕傅氖遣捎眯顭岜胤椒āＳ捎诨炷翝仓穸炔煌?，混凝土的ξ值也不同，施工人員要結(jié)合混凝土澆筑厚度的ξ值，嚴(yán)格控制混凝土養(yǎng)護(hù)溫度。不同齡期與澆筑厚度的ξ值見表2。

表2　不同齡期與澆筑厚度的ξ值（溫度為20～30℃）

施工人員還要明確大體積混凝土溫控指標(biāo)，能夠幫助混凝土養(yǎng)護(hù)人員更好的了解橋梁承臺(tái)、墩身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提升橋梁承臺(tái)、墩身施工強(qiáng)度。橋梁承臺(tái)、墩身大體積混凝土溫控指標(biāo)需要滿足以下數(shù)值：①大體積混凝土澆筑體積在如模之前的溫度不能夠超過50℃，大體積混凝土內(nèi)部溫度不宜超過75℃。②混凝土澆筑的內(nèi)外部溫差不宜超過25℃。③當(dāng)外界溫度較低時(shí)，施工人員要嚴(yán)格控制混凝土攪拌溫度，保證混凝土養(yǎng)護(hù)工作得以順利開展[7]。

4　結(jié)束語

綜上所述，通過明確承臺(tái)、墩身模板與鋼筋安裝流程、合理布置冷卻管、做好混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)工作，能夠保證橋梁承臺(tái)、墩身結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，提高橋梁工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。對(duì)于橋梁工程中的施工人員來講，要不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)的大體積混凝土施工技術(shù)，并優(yōu)化混凝土施工流程，提升橋梁工程的總體施工質(zhì)量。