橋梁基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)

劉 麗

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000)

0 引 言

橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)質(zhì)量好壞關(guān)乎著橋梁的安全性與穩(wěn)定性，大體積混凝土技術(shù)是橋梁基礎(chǔ)工程常用的一種技術(shù)方法，大體積混凝土技術(shù)具備施工體量大，穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)得到了廣泛的運(yùn)用。所以對(duì)大體積混凝土技術(shù)在橋梁基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行分析，歸納總結(jié)有效的技術(shù)方案，對(duì)后續(xù)工程項(xiàng)目開展有非常重要的作用。

1 大體積混凝土基礎(chǔ)施工特點(diǎn)

(1)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)尺寸較大，厚度較大，通常來說厚度都會(huì)超過1 m。(2)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)澆筑施工工程量較大，單次澆筑混凝土材料的數(shù)量較多，所以整體結(jié)構(gòu)的要求也比較高。由于混凝土結(jié)構(gòu)體積比較大，所以水化熱較多，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度比外表面的溫度高，容易造成結(jié)構(gòu)損壞的問題。(3)為了能夠減小水化熱，防止給混凝土結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生影響，所以在厚度超過1.5 m的混凝土結(jié)構(gòu)施工時(shí)，一般會(huì)選擇分層施工的方式。(4)大體積混凝土基礎(chǔ)在施工結(jié)構(gòu)后，直接埋設(shè)到地下空間站，外部環(huán)境溫度的影響并不大，但是抗?jié)B性要求較高，所以在施工中，要做好抗?jié)B性控制，這樣才能滿足工程的要求。

2 大體積混凝土基礎(chǔ)施工要求

大體積混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工，需要做好水化升溫的控制，降低溫度下降的速度，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的收縮問題，同時(shí)還要選擇合適的混凝土結(jié)構(gòu)形式，以避免大體積混凝土基礎(chǔ)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損害裂縫問題的出現(xiàn)。因此，在具體施工中，需要做好如下幾項(xiàng)措施，以有效的控制施工溫度：第一，在澆筑施工之前，混凝土材料的溫度上升值控制在50 ℃以內(nèi)；第二，混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工結(jié)束后，內(nèi)外結(jié)構(gòu)的溫度差控制在25 ℃以內(nèi)；第三，混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工時(shí)，其降溫速度控制在2 ℃/d；第四，混凝土結(jié)構(gòu)澆筑的表面溫度和大氣環(huán)境的溫度不能超過20 ℃。

3 橋梁基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)

3.1 前期準(zhǔn)備

在某橋梁基礎(chǔ)在施工中，大體積混凝土技術(shù)的應(yīng)用主要是從鋼筋制作、模板制作、混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)進(jìn)行。結(jié)合項(xiàng)目的具體情況，該項(xiàng)目應(yīng)用的是7 000 m2塑料薄膜與棉氈進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)施工，并且在現(xiàn)場(chǎng)安裝30根溫度計(jì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)部件的溫度檢測(cè)。該項(xiàng)目的橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工中，大體積混凝土施工嚴(yán)格落實(shí)現(xiàn)場(chǎng)施工工藝，在施工前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，機(jī)械、人員、材料準(zhǔn)備到位，各項(xiàng)資源供應(yīng)充足，保證現(xiàn)場(chǎng)施工連續(xù)進(jìn)行，施工的質(zhì)量滿足要求，不會(huì)給項(xiàng)目施工產(chǎn)生任何質(zhì)量與安全隱患。

3.2 混凝土配合比

要想保證該橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的大體積混凝土施工完全達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)要求，在項(xiàng)目施工前，確定合適的配合比參數(shù)，并且做好各種材料的加入比例控制，保證砂率達(dá)到45%，水灰比控制在0.45～0.5之間。為了能夠防止基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的混凝土因?yàn)樗磻?yīng)或者溫差過大而導(dǎo)致的裂縫問題，在混凝土制作環(huán)節(jié)需要在材料內(nèi)容加入膨脹劑、粉煤灰等材料，加入比例嚴(yán)格控制，不會(huì)超過10%，可以減小水化熱，保證混凝土結(jié)構(gòu)抗裂性能滿足要求。

3.3 混凝土施工

拌和站進(jìn)行混凝土攪拌制作，達(dá)到要求后才能運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)施工。由于現(xiàn)場(chǎng)施工體量巨大，澆筑作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，做好現(xiàn)場(chǎng)施工控制工作。做好模板、鋼筋的結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢查，保證不會(huì)有雜物存在。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況確定澆筑施工厚度，以滿足結(jié)構(gòu)性能的標(biāo)準(zhǔn)要求。澆筑環(huán)節(jié)極易發(fā)生脹模、爆模等問題，要隨時(shí)了解模板的情況，如果存在變形問題，應(yīng)該立即停止?jié)仓┕?，并且做好加固處理，提高承臺(tái)結(jié)構(gòu)安全性。 此外在混凝土振搗施工時(shí)，需要采取摻入試振動(dòng)器摻入到混凝土深層5～10 cm位置中，而后進(jìn)行振搗操作。在振搗作業(yè)階段，要控制好振搗的力度，不能觸碰到鋼筋結(jié)構(gòu)，避免出現(xiàn)鋼筋結(jié)構(gòu)松散問題出現(xiàn)，同時(shí)也不能碰觸到模板結(jié)構(gòu)。最后當(dāng)振搗工序完畢以后，需要做好混凝土的抹面收光工作，進(jìn)入養(yǎng)生周期。一般看來，混凝土養(yǎng)生時(shí)間要大于2周，做好混凝土澆筑區(qū)域的覆蓋與灑水處理。

3.4 溫度控制措施

(1)材料選用

根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求，選擇應(yīng)用P.O52.5R礦渣硅酸巖水泥材料，其水化熱比較低，并且保證砂、石、粗骨料等材料的級(jí)配性能良好，含泥量處于合理的范圍內(nèi)，粉煤灰質(zhì)量水平高，加入減水劑、膨脹劑、泵送劑等外加劑，比例符合設(shè)計(jì)要求。

(2)優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)

在試驗(yàn)室完成試配工作，確保強(qiáng)度、抗?jié)B性符合標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)條件下，加入規(guī)定比例的粉煤灰，可以有效的減小水化熱，促進(jìn)混凝土材料抗?jié)B性的提升，滿足和易性標(biāo)準(zhǔn)。

(3)冷卻水管埋設(shè)

使用直徑為50 mm的鋼管制作冷卻水管，設(shè)置間距為80 cm。承臺(tái)周邊的部位需要設(shè)置水箱，應(yīng)用水泵持續(xù)供水，澆筑前進(jìn)行水循環(huán)處理，時(shí)間以14 d為準(zhǔn)，通水結(jié)束之后，開始?jí)鹤⑸皾{處理，保證冷卻水管不會(huì)受到任何的影響。冷卻水管的安裝需要嚴(yán)格控制，保證平面位置以及每層的高度都要按照承臺(tái)鋼筋設(shè)置，做出必要的調(diào)整，盡量減少立筋數(shù)量，也可以不設(shè)置立筋。安裝工作結(jié)束后，及時(shí)進(jìn)行通水試驗(yàn)檢測(cè)，進(jìn)、出口的位置上需要安裝調(diào)節(jié)閥，保證水量符合技術(shù)要求。

進(jìn)、出口的水溫是重要的技術(shù)參數(shù)，在1～2 d，間隔4 h檢測(cè)一次；3～4 d時(shí)，間隔8 h檢測(cè)一次，然后間隔24 h檢測(cè)一次。根據(jù)溫度調(diào)節(jié)水量，確保冷卻水和周邊混凝土溫差不超過25 ℃，且通水完成之后及時(shí)關(guān)注C40混凝土封孔處理，將伸出承臺(tái)表面的管道切割掉。各個(gè)層冷卻水管都要通水試驗(yàn)檢測(cè)，在各個(gè)層混凝土達(dá)到峰值后，降溫速度在2 K/d時(shí)，就可以停止通水。要想有效的預(yù)防出現(xiàn)混凝土溫度再次升高的情況，需要準(zhǔn)確的檢測(cè)下層混凝土斷面平均溫度回升的情況，如果發(fā)現(xiàn)有問題，及時(shí)再次通水檢測(cè)；為了使得大體積混凝土結(jié)構(gòu)的冷卻達(dá)到均勻性要求，通水量達(dá)到32～40 L/min，嚴(yán)格控制水的流向，保證冷卻水從混凝土高溫區(qū)域流向低溫區(qū)域，進(jìn)水溫度在25 ℃以內(nèi)?，F(xiàn)場(chǎng)組織專人管理，一旦發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。

3.5 溫控監(jiān)測(cè)

在橋梁基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)，由于大體積混凝土的結(jié)果尺寸比較大，在受到水泥水化熱作用下混凝土溫度就會(huì)提升，若不能及時(shí)的將結(jié)構(gòu)溫度消除就會(huì)引起混凝土內(nèi)外溫差，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫問題。并且溫度效應(yīng)不斷變化下，就會(huì)出現(xiàn)很大的拉應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土裂縫問題。因此，針對(duì)此類問題需要做好相關(guān)的處理方案，通過溫度的監(jiān)測(cè)能夠了解混凝土溫度變化的趨勢(shì)，掌握混凝土應(yīng)力的變化值。一般來說，在混凝土澆筑完畢后，每天要進(jìn)行4次以上的溫度監(jiān)督，并且按照設(shè)計(jì)的需求，設(shè)置好溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在溫差控制時(shí)相關(guān)誤差值要小于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的0.3 ℃，若溫差持續(xù)擴(kuò)大則需要采取物理溫控方式處理。例如溫度過高，則采取澆水降溫，溫度過低則添加覆蓋材料厚度。

4 結(jié) 語

綜上所述，橋梁基礎(chǔ)施工中，大體積混凝土施工技術(shù)極為重要，但是該施工環(huán)節(jié)極易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞的問題，極大的影響工程的質(zhì)量，威脅項(xiàng)目施工效果。因此，選擇合適的大體積混凝土施工技術(shù)，做好現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量控制，滿足項(xiàng)目施工要求，提高橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)性能，保證橋梁運(yùn)行安全性。