【摘 要】本文根據(jù)北同蒲取直線工程DK157+788.03跨京原鐵路特大橋的施工實(shí)踐，從技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性等方面對(duì)墩臺(tái)施工進(jìn)行了比選，并重點(diǎn)介紹了大體積混凝土的施工技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】大體積混凝土；裂縫控制；冷卻管；溫度收縮效應(yīng)；配合比設(shè)計(jì)

一、工程概況

（1）概述。DK157+788.03跨京原鐵路特大橋?yàn)殡p線橋，線間距4.4m～5.12m，各橋墩線間距24，32m不等，位于-2.8‰，-12.7‰坡道及R=2800的曲線上。（2）工程地質(zhì)及水文。濕陷性黃土層，2m以內(nèi)具有濕陷性，新黃土，黃褐色，具有垂直節(jié)理及大孔隙。6m以內(nèi)無(wú)水。

二、大體積混凝土裂縫成因分析

混凝土結(jié)構(gòu)的宏觀裂縫產(chǎn)生的主要原因是變形應(yīng)力引起的裂縫，這是由溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等因素引起結(jié)構(gòu)變形，當(dāng)變形受到約束時(shí)便產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就產(chǎn)生裂縫。大體積混凝土施工中受到的變形應(yīng)力主要有溫度與收縮應(yīng)力。

三、大體積混凝土控制溫度收縮裂縫的技術(shù)措施

為了有效地控制有害裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，必須從控制混凝土的水化升溫、延緩降溫速率、減小混凝土收縮、提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度等方面全面考慮，結(jié)合實(shí)際采取措施。（1）大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)。第一，混凝土用原材料的選擇。一是選用中低水化熱的水泥。選用鼎新水泥廠生產(chǎn)的P.O42.5R粉煤灰水泥，該水泥屬于低水化熱品種的水泥。二是提高水泥標(biāo)號(hào)以減少水泥用量。三是在選擇骨料時(shí)，應(yīng)選擇線膨脹系數(shù)小、巖石彈模較低、表面清潔無(wú)弱包裹層、級(jí)配良好的骨料。四是砂除滿足骨料規(guī)范要求外，應(yīng)適當(dāng)放寬石粉或細(xì)粉含量，這樣不僅有利于提高混凝土的工作性，而且可提高混凝土的密實(shí)性、耐久性和抗裂性。砂子中石粉比例一般在15%～18%之間為宜。五是高效減水劑的使用對(duì)減少大體積混凝土單位用水量和膠凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力學(xué)、熱學(xué)、變形、耐久性等性能起著極為重要的作用，也是混凝土向高性能化發(fā)展的不可或缺的重要組分。第二，大體積混凝土配合比的設(shè)計(jì)優(yōu)化。運(yùn)用三摻技術(shù)減少單位混凝土絕對(duì)用水量和水泥用量，為減少水泥用量，降低混凝土內(nèi)水化熱，混凝土中加入一定數(shù)量II級(jí)粉煤灰、減水劑和膨脹劑，改善混凝土的和易性與可泵性，延緩凝結(jié)時(shí)間，減慢水泥水化熱的釋放速度，推遲和降低混凝土體內(nèi)溫度峰值。在滿足可泵性及混凝土強(qiáng)度的條件下，盡可能降低砂率，減少坍落度，降低單位體積水泥用量，經(jīng)過(guò)多次試配最后確定。（2）施工過(guò)程控制。第一，循環(huán)冷卻水管的設(shè)置。由于混凝土體積大，施工過(guò)程中聚集水化熱大，內(nèi)外散熱不均勻和內(nèi)外約束不一致，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生，埋下了嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。因此，在大體積混凝土內(nèi)設(shè)置循環(huán)冷卻水管是大體積混凝土降溫的主要關(guān)鍵措施。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，冷卻管采用φ32mm的標(biāo)準(zhǔn)鑄鐵水管，管與管之間的連接采用與之配套的接頭。冷卻管在埋設(shè)和澆筑混凝土的過(guò)程中，接頭部分應(yīng)采用膠帶纏裹，以防漏水，使用完畢后灌漿封孔，出露部分應(yīng)割除。第二，澆筑過(guò)程控制。一是選擇較適宜的氣溫澆筑大體積混凝土，盡量避開(kāi)炎熱天氣澆筑混凝土。夏季可采用低溫水或冰水?dāng)嚢杌炷?，可?duì)骨料噴冷水霧或冷氣進(jìn)行預(yù)冷，或?qū)橇线M(jìn)行覆蓋或設(shè)置遮陽(yáng)裝置避免日光直曬，運(yùn)輸工具如具備條件也應(yīng)搭設(shè)避陽(yáng)設(shè)施，以降低混凝土拌合物的入模溫度。二是加強(qiáng)測(cè)溫和溫度監(jiān)測(cè)與管理，實(shí)行信息化控制，隨時(shí)控制混凝土內(nèi)的溫度變化，內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)，基面溫差和基底面溫差均控制在20℃以內(nèi)，及時(shí)調(diào)整保溫及養(yǎng)護(hù)措施，使混凝土的溫度梯度和濕度不至過(guò)大，以有效控制有害裂縫的出現(xiàn)。第三，大體積混凝土養(yǎng)護(hù)。在混凝土澆筑之后，做好混凝土的保溫保濕養(yǎng)護(hù)，緩緩降溫，充分發(fā)揮徐變特性，減低溫度應(yīng)力，夏季應(yīng)注意避免暴曬，注意保濕，冬期應(yīng)采取措施保溫覆蓋，以免發(fā)生急劇的溫度梯度發(fā)生。

四、結(jié)語(yǔ)

大體積砼施工是一個(gè)系統(tǒng)工程，不僅要有技術(shù)措施，而且還要有組織措施和管理措施，為保證施工處于受控狀態(tài)，澆筑時(shí)應(yīng)建立由施工、監(jiān)理、甲方等多方共同組成的現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量保證體系機(jī)構(gòu)，對(duì)保證混凝土的澆筑質(zhì)量和連續(xù)施工有很好的作用；后期的監(jiān)測(cè)、養(yǎng)護(hù)最為關(guān)鍵，一定要在時(shí)間、人員、材料、設(shè)備予以保證。本工程現(xiàn)已竣工投產(chǎn)，除表面有一些細(xì)微裂縫外，未出現(xiàn)任何貫穿性的影響結(jié)構(gòu)的裂縫。摻加較高比例的粉煤灰以及加入一定比例的減水劑、抗裂增強(qiáng)型膨脹劑是十分必要的，不僅提高混凝土的性能，而且使大面積底板混凝土的連續(xù)施工成功，保證了施工質(zhì)量。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]江正榮，朱國(guó)梁編著.簡(jiǎn)明施工計(jì)算手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002

[2]DK157+788.03跨京原鐵路特大橋施工設(shè)計(jì)圖.北同蒲應(yīng)原施橋

-01.2006