淺談橋梁承臺大體積混凝土施工技術(shù)

廖勇德

摘 要：隨著社會的進(jìn)步，大體積混凝土施工在橋梁中應(yīng)用越來越普遍，如何采取有效措施保證大橋梁承臺體積混凝土的質(zhì)量顯得尤為重要。大體積橋梁承臺混凝土由于承臺的截面大、單個承臺的水泥用量大、承臺混凝土內(nèi)外溫差大、構(gòu)件的溫度收縮應(yīng)力大，如施工過程用不采取有效措施放，承臺很容易產(chǎn)生危害裂縫。按大體積混凝土施工規(guī)范，做好大體積混凝土的混凝土施工配合比、測溫記錄、大體積混凝土養(yǎng)護(hù)，是預(yù)防大體積混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫關(guān)鍵因素.

關(guān)鍵詞：橋梁承臺 大體積混凝土 施工技術(shù)

1.工程概況

東莞××大橋主墩承臺為矩形承臺，設(shè)計時考慮到增加主墩的高度及減小阻水的影響，將承臺沉入河床以下。承臺平面尺寸為14.9m×20.1m（順×橫），厚度為4.8m。承臺采用C40混凝土，單個承臺砼總量為1437.55m3，鋼筋總量為207.336T，含筋率為144kg/m3。在澆筑承臺前在基坑內(nèi)澆注200cm厚C25封底砼。承臺平面尺寸為7.2m×16.5m（順×橫），厚度為2.5m。承臺采用C40混凝土，，單個承臺砼總量為297m3，鋼筋總量為31.039T，含筋率為104.5kg/m3。在澆筑承臺前在基坑內(nèi)設(shè)置20cm的素砼墊層。

主橋承臺的耐久性要求為：最大水膠比0.36，膠凝材料用量范圍為340—420kg/m3，最小水泥用量310kg/m3，最大氯離子含量為0.3%，最大堿含量1.8kg/m3。最小凈保護(hù)層厚度為45mm。最大裂縫寬度≤0.20mm。

2.施工準(zhǔn)備

2.1原材料選用

水泥：選用P·Ⅱ42.5普通硅酸鹽水泥；

砂：選用細(xì)度模數(shù)為2.40的中砂；

碎石：選用連續(xù)級配的5～25 mm的碎石；

粉煤灰：選用C類Ⅱ級磨細(xì)粉煤灰；

減水劑：選用FPC—1000緩凝劑；

2.2 配合比設(shè)計

（1）優(yōu)化配合比：采用摻加粉煤灰、減水劑的方法優(yōu)化配合比。

（2）配合比的確定：選用混凝土坍落度為160-20mm，緩凝時間為8小時。

2.3 施工現(xiàn)場準(zhǔn)備

砼統(tǒng)一由商品攪拌站供應(yīng)，配備八臺9m3混凝土攪拌運輸罐車，一臺50m的混凝土輸送泵車，一臺地泵，砼振動棒12臺。

3.熱工計算

主墩2個承臺的混凝土澆筑時在正值夏季高溫天氣（6月～8月底），本地平均最高溫度36℃，年平均氣溫22.3℃，6—8月份平均氣溫為27.5—28.5℃。本方案取6—8月份平均最高氣溫為36℃，平均氣溫28℃。

3.1砼的拌和溫度

砼攪拌后的出機溫度，按照下式計算：

Tq—砼運輸和澆筑時的室外氣溫，取28.5（℃）；

A1～An—溫度損失系數(shù)

①砼裝、卸和轉(zhuǎn)運，每次A=0.032；

②砼運輸時，A=θ？τ，τ為運輸時間（min）；

③砼澆筑過程中A=0.003τ，τ為澆搗時間（min）。

砼出機拌和溫度按照計算取值，為26.11℃；

砼運輸和澆筑時的室外氣溫按照平均溫度取值28.5℃；

砼運輸罐車運輸時間為6 0 m i n，砼泵車下料時間約12min，砼分層厚度為30cm，每層砼從振搗至澆筑完畢預(yù)計約2小時。整個承臺全部澆筑完畢預(yù)計最大用時10小時。

齡期為3天時，砼中心溫度與表面溫度之差為：

47.48-45.37=2.11℃ < 25℃

齡期為3天時，混凝土表面溫度Tb（τ）與大氣溫度Tq之差為：

45.37-28.5=16.87℃ < 25℃

3.6采取降溫措施后的砼溫度計算

根據(jù)設(shè)計要求，為減少水化熱，主墩承臺共設(shè)置三層冷卻管，高度方向間距175 cm，水平方向間距100cm；過渡墩在高度方向居中設(shè)置一層，水平方向間距100cm。冷卻管材料選用鋼管光-32-YB234-63黑鐵管，外徑4 2 . 2 5 m m，壁厚3.25mm。單個承臺冷卻管總量為主墩836.6m/2647.6kg，過渡墩104.9m/331.9kg。

冷卻管自澆筑砼時即通入冷水，并連續(xù)通水14天，出水口流量10—20 l/min，進(jìn)水水溫與砼內(nèi)部溫差小于20℃，冷卻管內(nèi)進(jìn)出水溫度差小于10℃，每隔1—2小時測溫并記錄一次。

在承臺澆筑完畢后，利用冷卻管流出的溫水對承臺進(jìn)行蓄水保溫養(yǎng)護(hù)。蓄水高度0.2m，主墩承臺鋼套箱內(nèi)壁同樣蓄水，高于承臺面0.5m。

4.砼澆筑施工

每個承臺采用二次性澆筑成型的施工方法，第一次澆筑高度為2.3m，第二次澆筑高度為2.5m。砼澆筑開始時間選擇在上午7：00左右進(jìn)行。因此時的骨料溫度最低，以盡量降低水化熱。

4.1砼振搗

根據(jù)混凝土泵送時自然形成的流淌坡度，沿坡度布兩道振動棒，每道布置4條振動棒，第一道在混凝土卸料處，負(fù)責(zé)出管混凝土振搗密實，第二道布置在斜面中下部，確保中下部混凝土密實。振搗時搗棒應(yīng)直上直下，快插慢拔，插點均勻，插點間距控制在50cm以內(nèi)，防止離析和漏振。

4.2混凝土表面處理

混凝土初凝前用刮杠按設(shè)計標(biāo)高找平后，用木抹子抹壓；初凝后終凝前再用木抹子抹壓一遍，使砼表面更密實，閉合收水裂縫，避免收縮裂縫產(chǎn)生。承臺砼澆筑主要考慮兩次砼結(jié)合面的接縫處理。擬用“栽石法”處理施工縫。

5.溫控措施

根據(jù)設(shè)計要求，為減少水化熱，主墩承臺共設(shè)置三層冷卻管，高度方向間距175 cm，水平方向間距100cm；過渡墩在高度方向居中設(shè)置一層，水平方向間距100cm。冷卻管材料選用鋼管光-32-YB234-63黑鐵管，外徑4 2 . 2 5 m m，壁厚3.25mm。單個承臺冷卻管總量為主墩836.6m/2647.6kg，過渡墩104.9m/331.9kg。

冷卻管自澆筑砼時即通入冷水，并連續(xù)通水14天，出水口流量 10--20 l/min，進(jìn)水水溫與砼內(nèi)部溫差小于20℃，冷卻管內(nèi)進(jìn)出水溫度差小于10℃，每隔1--2小時測溫并記錄一次。

測溫孔選用Φ10鋼管埋置在承臺的相應(yīng)位置，整個承臺共布置測溫點9個，分別為承臺底0.5m處、承臺中心高度、承臺頂面0.5m處。

溫度測量選用玻璃溫度計進(jìn)行。玻璃溫度計在測溫前，先將溫度計插入預(yù)埋的鐵管內(nèi)，溫度計在管內(nèi)停留的時間不少于5min，以保證測量溫度的可靠性。

冷卻管在施工時需要注意以下幾點：

嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙的要求進(jìn)行布設(shè)，盡量減少彎頭和接頭數(shù)量，減少漏水的機會。

細(xì)心鋪設(shè)，防止震擊。在澆筑砼時，應(yīng)適當(dāng)放慢速度，避免冷卻管收到劇烈震動而遭致破壞。

注意檢查，消除隱患。在安裝水管時，需要細(xì)心檢查水管和接頭質(zhì)量，并對冷卻管進(jìn)行對光通視檢查是否堵塞。安裝完畢后，及時壓水檢查，發(fā)現(xiàn)漏水漏風(fēng)時，及時進(jìn)行處理。

6.防止溫度裂縫技術(shù)措施

（1）商品攪拌站原材料采取以下降溫措施：

①砂、石場地搭設(shè)涼棚，防止砂、石受太陽直曬，在澆筑前用冰水對骨料進(jìn)行預(yù)冷，骨料溫度不超過25℃。

②使用庫存普通硅酸鹽水泥，禁止使用剛進(jìn)場不久的水泥。

（2）采用工業(yè)冰塊制成碎冰，用冰水進(jìn)行砼的拌和，冰水溫度控制在10℃。

（3）混凝土測溫措施：

①測溫方法：采用簡易測溫法，即在混凝土中預(yù)埋鋼管，用玻璃溫度計測溫，用φ48鋼管，底口焊鐵板封死，上口高出混凝土面100cm，內(nèi)部充滿水，用木塞封口。

②測溫點布置：測溫點的布置考慮具有代表性，能全面反映大體積混凝土各部位的溫度。測溫點設(shè)置在承臺的中心位置，沿澆筑的高度斷面布置在底面、中部和上表面三處。

③測溫要求：

測溫次數(shù)：自混凝土開始澆筑時起第一天至第五天，每2小時測一次，第六天至第十天每4小時測一次，第十一天至第十五天每8小時測一次，直至混凝土內(nèi)外溫度同大氣溫度一致后方可停止測溫。

測溫要求：測溫管內(nèi)在承臺范圍始終充滿水，溫度計從測溫開始的第一次就放入測溫管內(nèi)，每次測溫時取出，堅持快提慢放的原則，并及時快速的查看度數(shù)，并做好記錄。每次測溫數(shù)據(jù)應(yīng)由大氣溫度、蓄水溫度、混凝土表面溫度、中心溫度和底部溫度五個數(shù)據(jù)組成。測溫人員應(yīng)按規(guī)定時間進(jìn)行測溫，如發(fā)現(xiàn)測溫數(shù)據(jù)突變或養(yǎng)護(hù)不到位，應(yīng)及時通知相關(guān)人員調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施。

（4）混凝土養(yǎng)護(hù)措施

因天氣炎熱，防止混凝土失水，待砼初凝進(jìn)行最后一遍抹壓完后在混凝土頂面蓄水20cm，鋼圍堰內(nèi)腔灌水高出承臺面1m進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]大體積砼施工.

[2]陳明憲.斜拉橋建造技術(shù).人民交通出版社， 2004年.

[3]GB50496-2009，大體積砼施工規(guī)范.

[4]JTG/T F50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范.