橋梁承臺大體積混凝土施工技術(shù)要點分析

高 北

（河南海馬建設(shè)工程有限公司，河南 安陽 456400）

1 大體積混凝土的概述

隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速增長，交通運輸量大幅增加，車流密度、車輛載重不斷加大。橋梁工程作為交通運輸體系的重要組成部分，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)乎整個行業(yè)的發(fā)展水平。

當(dāng)前，針對大體積混凝土，全球并未設(shè)有統(tǒng)一、明確的定義。比如，國外混凝土協(xié)會的定義是“任何就地澆筑的大體積混凝土，其尺寸之大，必須采取措施解決水化熱及隨之引起的體積變化問題，以最大限度減少開裂?！北热纾瑖H預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會規(guī)定：“凡是混凝土一次澆筑的最小尺寸大于0.6m，特別是水泥用量大于400kg/m3，應(yīng)考慮采取水泥水化熱低的水泥或采取其他降溫措施?！倍覈鴮τ诖篌w積混凝土施工，則根據(jù)《大體積混凝土施工規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，認(rèn)為混凝土結(jié)構(gòu)物的最小尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預(yù)計會因混凝土內(nèi)膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土為大體積混凝土。

綜合上述分析，每個國家對于大體積混凝土的定義各有不同，但整體來講，大體積混凝土是指尺寸達(dá)到必須采取措施以應(yīng)對水泥水化熱的熱量及伴隨產(chǎn)生的體積變化的混凝土。也就是說，針對大體積混凝土，必須采取有效措施，切實處理好溫差、干縮等變化問題。只有做好積極的應(yīng)對措施，才能減少及消除內(nèi)應(yīng)力，有效控制裂縫產(chǎn)生及發(fā)展。

2 工程概況

某路橋工程總長度為5.94km，其中共2座橋梁，分別為589m特大橋、50m中橋。3#、4#墩承臺結(jié)構(gòu)尺寸為18.8x18.8x7m，4948.16m3為混凝土澆筑方量，C40為混凝土強(qiáng)度等級。本橋所處位置具有較為復(fù)雜的地形、地質(zhì)條件，巖性變化大，第四系空隙潛水為地下水類型。計劃一次性澆筑單個承臺，為大體積混凝土施工。

3 橋梁承臺大體積混凝土施工準(zhǔn)備

1）施工場地準(zhǔn)備。通過施工現(xiàn)場實地考察情況，合理規(guī)劃施工便道、作業(yè)平臺。施工前，需平整樁位周圍地面，及時將其雜物清理干凈，保證道路暢通，同時合理布設(shè)排水系統(tǒng)，具有良好排水效果。按照巖石完整情況，做好開挖面防護(hù)措施，如噴漿、錨噴等。

2）測量放樣。按照施工圖紙，由測量工作人員進(jìn)行樁基中心坐標(biāo)、基礎(chǔ)承臺開挖坐標(biāo)計算，且做好現(xiàn)場放樣，隨后進(jìn)行承臺基礎(chǔ)開挖方位地確定。

3）優(yōu)化配合比。為確保施工順利開展，必須保證供料充足，因混凝土用量多，需提前做好備料工作，并對進(jìn)場材料質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)真檢測，待其質(zhì)量合格后，才能用于施工。為對混凝土早、晚期發(fā)熱量進(jìn)行有效控制，必須合理確定大體積混凝土配合比。在對工程所在地原料供應(yīng)情況充分考慮的基礎(chǔ)上，可選用42.5普通水泥作為水泥材料，選用I級粉煤灰作為粉煤灰，選取S95級礦粉，外加劑則選用高效減水泵送劑。設(shè)計配合比如下：水泥：砂：碎石：粉煤灰：礦粉：外加劑：水=290：737：1060：70：79：7.64：167。同時，需在160～180mm范圍內(nèi)控制混凝土塌落度。

4 橋梁承臺大體積混凝土施工工藝

1）模板工程。根據(jù)工程施工情況，選用定型定制大鋼模作為橋梁模板材料，尺寸為2.5x5m，向施工現(xiàn)場運送后進(jìn)行拼裝。模板橫、豎加勁肋則選用Φ50鋼管，為確保保護(hù)層厚度準(zhǔn)確，可在承臺鋼筋和模板中間位置墊上砂漿墊塊（模板內(nèi)側(cè)），并通過型鋼、方木等和基坑壁撐緊（模板外側(cè)）。同時，需選取Φ50鋼管在承臺周圍進(jìn)行腳手架搭設(shè)，以此為安裝模板、澆筑混凝土提供便利。并選取Φ25鋼筋進(jìn)行模板內(nèi)拉桿對拉連接，因承臺高7m，可選定80cm為拉桿垂直間距。在澆筑混凝土過程中為避免模板變形，需通過鋼筋、鋼管等在承臺內(nèi)部進(jìn)行支撐，進(jìn)而提高模板剛度。

2）鋼筋工程。在指定場地完成鋼筋下料、加工作業(yè)，隨后向施工現(xiàn)場運送。在承臺鋼筋綁扎前，需做好承臺平面放樣工作，將所有底層鋼筋的平面位置準(zhǔn)確標(biāo)注到封底混凝土面，且做好鋼筋放置工作。為確保各層鋼筋標(biāo)高準(zhǔn)確無誤，可設(shè)置承臺鋼筋支承筋，一般在豎向設(shè)置，防止鋼筋網(wǎng)形變。承臺頂網(wǎng)鋼筋綁扎過程中，可先預(yù)埋墩身豎向鋼筋，并利用型鋼架進(jìn)行預(yù)埋件定位，待其位置準(zhǔn)確后，即可澆筑混凝土。

3）安裝冷卻管及測溫元件。選取Φ48焊接鋼管作為冷卻管，以鋼接頭用于施工。根據(jù)設(shè)計要求，安裝冷卻管，安裝時可將油漆均勻涂抹到接頭位置，并緊固，避免澆筑混凝土?xí)r，出現(xiàn)管道堵塞或漏漿現(xiàn)象。完成冷卻管安裝作業(yè)后，即可進(jìn)行通水施工，以此對通水效果進(jìn)行檢測，避免出現(xiàn)漏水問題。完成上述施工后，需及時安裝測溫元件，要求做好安裝固定工作，保證定位準(zhǔn)確，順著鋼筋將導(dǎo)線向承臺頂面相應(yīng)高度引出，導(dǎo)線端頭應(yīng)選取膠布包好，避免被污染、損壞。除此之外，還應(yīng)做好導(dǎo)線編號工作，以此為后期監(jiān)測溫度提供方便。

4）混凝土工程。（1）混凝土運輸。為滿足設(shè)計要求，根據(jù)工程量實際情況，可選用10m3混凝土罐車運輸，共7臺，其中因3#墩距施工場地較近，選用混凝土罐車5臺即可滿足澆筑要求；而4#墩距離較遠(yuǎn)，選用6臺即可，其余1臺備用。（2）混凝土澆筑。澆筑施工前，需清理干凈接縫面雜物，如松軟混凝土層、松動地石子等，并通過壓力水做好清洗工作，保證無積水現(xiàn)象。隨后檢查各個構(gòu)件，如模板、鋼筋等，如尺寸與設(shè)計要求不符，需及時處理，保證尺寸無誤。澆筑施工時，需將一薄層水泥砂漿鋪筑到基層表面，隨后進(jìn)行混凝土灌注。根據(jù)工程實際情況，本工程需分層完成混凝土澆筑工作，且在30cm以內(nèi)控制各層厚度，待下層混凝土初凝前，需保證上層混凝土完成澆筑。選用混凝土預(yù)制墊塊作為鋼筋保護(hù)層墊塊，在混凝土澆筑過程中即可拆除此墊塊，不得影響墩臺身混凝土表面平整度。澆筑施工需具有連續(xù)性，并通過混凝土面層散熱。一般澆筑始于承臺短邊位置，澆筑順序為“兩邊—中間”。（3）振搗施工。以插入式振搗器作為混凝土振搗施工工具，施工中必須嚴(yán)格把控振搗施工范圍，避免過振、漏振等問題發(fā)生。振搗需謹(jǐn)遵快插慢拔的原則，并對振搗時間加以合理控制，如振搗密實度不足，將產(chǎn)生蜂窩、麻面等問題。（4）養(yǎng)護(hù)施工。完成混凝土澆筑作業(yè)后，在混凝土初凝前，需及時抹壓、收光混凝土表面，做好塑性裂縫處理工作。一般在14d以上控制混凝土養(yǎng)護(hù)時間，為保證養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，需覆蓋麻袋，并灑水濕潤，按照溫度測量結(jié)果，每天降溫速度必須控制在2℃左右。

5）溫控監(jiān)測。因大體積混凝土具有較大結(jié)構(gòu)尺寸，水泥水化熱將大幅度提升混凝土溫度，如無法及時將熱量散發(fā)出去，極易產(chǎn)生過大內(nèi)外溫差，進(jìn)而產(chǎn)生混凝土體積變化差異，制約混凝土各部位，導(dǎo)致其無法自由伸縮。因溫度變形作用，將產(chǎn)生極大拉應(yīng)力，引發(fā)裂縫問題。為此，必須做好溫控監(jiān)測工作。主要對澆筑體表面溫差、降溫速率等進(jìn)行監(jiān)測。澆筑混凝土后，每天監(jiān)測次數(shù)需控制在4次以上。測量入模溫度時，則各個臺班需控制在2次以上。按照設(shè)計要求，合理布設(shè)監(jiān)測點。要求在0.3℃以內(nèi)控制測溫誤差。

5 結(jié)束語

綜上所述，伴隨社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國越來越多大型橋梁結(jié)構(gòu)開始選用大型混凝土實體現(xiàn)場澆注而成，但此類結(jié)構(gòu)體在施工過程中極易產(chǎn)生裂縫病害，進(jìn)而對混凝土質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。其主要原因在于水泥水化熱作用下，在升降溫度過程中混凝土結(jié)構(gòu)極易受“熱脹冷縮”影響，從而出現(xiàn)各類變形情況。同時因混凝土本體、鋼模板等因素制約，裂縫也會產(chǎn)生于結(jié)構(gòu)內(nèi)部或表面位置，隨著時間的推移，裂縫逐步擴(kuò)展，加重結(jié)構(gòu)整體開裂程度。為此，在橋梁承臺大體積混凝土施工中，必須規(guī)范施工工藝，采取科學(xué)、有效的措施降溫，避免產(chǎn)生溫度裂縫，保證工程施工質(zhì)量，延長橋梁工程使用壽命。