王冠凱

（河北路橋集團(tuán)有限公司，河北 石家莊050011）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，橋梁工程建設(shè)事業(yè)也在突飛猛進(jìn)，越來(lái)越多的大跨度橋梁不斷出現(xiàn)。隨著橋梁跨度的增大，橋梁結(jié)構(gòu)中，基礎(chǔ)、橋墩、承臺(tái)等構(gòu)件的體積也相應(yīng)增大。橋梁承臺(tái)作為橋梁承重構(gòu)件的重要支撐結(jié)構(gòu)，隨著大跨度橋梁的出現(xiàn)而出現(xiàn)于大體積混凝土施工中。

對(duì)于承臺(tái)的大體積混凝土施工來(lái)說(shuō)，鑒于其體積大、結(jié)構(gòu)厚而且鋼筋多等特點(diǎn)，對(duì)承臺(tái)混凝土強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、耐久性及溫度控制等也提出更高要求。因此對(duì)于承臺(tái)的大體積混凝土施工，加強(qiáng)對(duì)混凝土施工質(zhì)量控制對(duì)于整個(gè)橋梁今后的使用和安全起著重要的作用，否則很容易出現(xiàn)混凝土開(kāi)裂等問(wèn)題，從而使得大體積混凝土構(gòu)件更容易受到侵蝕。因此在橋梁工程大體積混凝土的施工過(guò)程中，加強(qiáng)裂縫控制具有非常重要的意義。

1 工程概況

某高速公路特大橋的主橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。橋梁截面的總寬度為28m，橋梁中央設(shè)置有1m 的凈寬分隔帶。引橋部分也同樣為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。橋梁主墩涉及大體積混凝土承臺(tái)施工。承臺(tái)的具體尺寸為18.2m×13.2m×6m?；炷恋膹?qiáng)度等級(jí)為C30，一共需要消耗混凝土1 442.34m3。

2 承臺(tái)大體積混凝土的施工方案

在大體積混凝土承臺(tái)施工中，應(yīng)做好混凝土的溫度控制，且確保一次澆筑完成。通常情況下，承臺(tái)混凝土應(yīng)進(jìn)行水平分層澆筑，每層厚度一般控制為30cm，考慮到冷水管位置的布置情況，本工程承臺(tái)共分20 層進(jìn)行澆筑?；炷恋臐仓?yīng)按照從下到上、從西到東的順序進(jìn)行。此外在進(jìn)行冷卻水管的布置時(shí)，應(yīng)將水平和垂直間距均控制為1m。本承臺(tái)中一共需要布置4 層冷卻水管，水管所采用的材料為直徑45mm、壁厚3mm的無(wú)縫鋼管。兩節(jié)鋼管之間應(yīng)采用帶筋塑料軟管加以連接。

3 配合比設(shè)計(jì)

當(dāng)進(jìn)行大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮力學(xué)混凝土性能指標(biāo)和耐久性以及大體積承臺(tái)混凝土的抗裂要求。本工程采用的水泥為42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，同時(shí)采用優(yōu)質(zhì)粉煤灰和高效能外加劑作為提高承臺(tái)抗裂性能的主要技術(shù)措施。通過(guò)這幾種材料配合比的合理設(shè)計(jì)可以有效地提高混凝土的和易性和施工性能。

混凝土的主要技術(shù)指標(biāo)：本工程所使用的混凝土初凝時(shí)間為11～15h，終凝時(shí)間為15～18h；坍落度，混凝土靜置1h后，損失達(dá)到20mm。表1所示為混凝土的物理力學(xué)性能和極限拉伸值。表2所示為混凝土的干縮指標(biāo)。經(jīng)過(guò)碳化試驗(yàn)，本工程混凝土滿足抗碳化性能，同時(shí)混凝土可泵性良好。

表1 混凝土的物理力學(xué)性能和極限拉伸值

表2 混凝土的干縮指標(biāo)

4 溫度控制措施

大體積混凝土施工的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)是混凝土溫度控制，這是降低混凝土開(kāi)裂的關(guān)鍵。

4.1 混凝土穩(wěn)定性控制的主要內(nèi)容

（1）控制混凝土原材料的穩(wěn)定性和入模溫度，確保滿足要求。

（2）控制基礎(chǔ)溫差，以避免混凝土出現(xiàn)貫穿性裂縫。

（3）控制混凝土的內(nèi)外溫差，以避免混凝土表面出現(xiàn)裂縫。

（4）控制混凝土層間溫差，以避免混凝土層間出現(xiàn)裂縫。

（5）控制混凝土的內(nèi)部溫度，確保內(nèi)部溫度均勻，從而降低混凝土的溫度梯度，并將其控制在允許的范圍之內(nèi)。

4.2 混凝土溫度控制措施

（1）原材料的溫度控制

溫度控制的一項(xiàng)重要措施為控制混凝土拌和物的出機(jī)溫度，主要是通過(guò)降低混凝土原材料的溫度以實(shí)現(xiàn)控制出機(jī)溫度的目的。

①在水中加入冰塊進(jìn)行循環(huán)，以降低水溫，本工程水溫達(dá)到9℃左右，一般每隔2h進(jìn)行一次水溫測(cè)量。

②由于混凝土混合料中骨料所占比例較大，比熱又小，對(duì)混凝土出機(jī)溫度的影響較大，因此控制出機(jī)溫度的一個(gè)有效措施就是降低骨料溫度，具體方法為設(shè)置遮陽(yáng)蓬，降低太陽(yáng)對(duì)骨料的照射，同時(shí)在混合料拌和之前，對(duì)骨料噴灑適量的冰水以降低溫度，一般每2h測(cè)量一次骨料溫度。

（2）混凝土澆筑溫度控制措施

當(dāng)采取多種降溫措施所得到的低溫混凝土拌制完成之后，要及時(shí)將其運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，中途盡量減少運(yùn)輸?shù)穆烦毯捅盟痛螖?shù)，從而減小溫度的回升。當(dāng)混凝土運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)之后，均應(yīng)對(duì)每車混凝土的溫度和坍落度進(jìn)行檢測(cè)，如果不能滿足要求，不得入泵。本工程根據(jù)混凝土澆筑體積量安排2臺(tái)輸送泵，以保證混凝土澆筑進(jìn)度滿足施工要求，同時(shí)為了防止意外，還應(yīng)配1臺(tái)備用輸送泵。輸送泵的管泵應(yīng)合理布置，并覆蓋麻袋，同時(shí)澆水保濕，從而減少太陽(yáng)輻射，降低溫度。

在混凝土內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管（如圖1所示）以有效降低混凝土內(nèi)部溫度。當(dāng)進(jìn)行循環(huán)水管的安裝時(shí)，應(yīng)注意檢查水管和接頭的質(zhì)量。水管安裝完成之后，應(yīng)進(jìn)行壓水檢查，一旦發(fā)現(xiàn)漏水問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)處理。冷卻水的溫度應(yīng)根據(jù)混凝土的溫度進(jìn)行控制，一般情況下水溫與混凝土之間的溫差應(yīng)控制在22℃以內(nèi)。在混凝土覆蓋層澆筑完成6～16h 后，即可使冷卻水管通水，或者在監(jiān)測(cè)到混凝土升溫時(shí)開(kāi)始通水。一般情況下，通水的持續(xù)時(shí)間應(yīng)控制為15d。通水期間，應(yīng)對(duì)混凝土內(nèi)的溫度進(jìn)行檢測(cè)。

圖1 承臺(tái)冷卻水管布置平面圖（單位：cm）

混凝土溫度冷卻處理過(guò)程可分三期進(jìn)行。

第一期：在混凝土澆筑完成之后，通過(guò)在冷卻水管中通水使混凝土降溫。第一期冷卻完成之后使混凝土內(nèi)外的溫差控制在25℃以內(nèi)。

第二期：通過(guò)交替通水從而將混凝土的溫度降低到最終溫度。

第三期：混凝土溫度冷卻完成之后，應(yīng)對(duì)冷卻管進(jìn)行同混凝土強(qiáng)度的水泥壓漿處理。

（3）表面保護(hù)

為了預(yù)防太陽(yáng)暴曬和風(fēng)吹影響，應(yīng)在承臺(tái)頂面進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)。另外，對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間暴露在外的混凝土，應(yīng)進(jìn)行覆蓋。為了有效控制混凝土的最高溫度，應(yīng)將覆蓋材料緊貼表面。

5 混凝土的養(yǎng)生處理

在大體積混凝土施工過(guò)程中，混凝土養(yǎng)生是另一重點(diǎn)任務(wù)。養(yǎng)生的主要工作是將混凝土溫度保持在適當(dāng)?shù)姆秶畠?nèi)，從而有效控制混凝土的內(nèi)外溫差，促使混凝土順利完成強(qiáng)度的生成以及裂縫的發(fā)展。

當(dāng)混凝土澆筑完成之后，應(yīng)在混凝土頂面覆蓋一層養(yǎng)護(hù)膜，并加蓋一層麻袋以有效保持水分和溫度穩(wěn)定。在養(yǎng)護(hù)期間，前7d 是關(guān)鍵期，應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行灑水保濕。當(dāng)然，整個(gè)養(yǎng)護(hù)期內(nèi)都應(yīng)保持混凝土表面濕潤(rùn)。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著橋梁跨度的增大，橋梁結(jié)構(gòu)中，基礎(chǔ)、橋墩、承臺(tái)等構(gòu)件的體積也相應(yīng)增大。在大體積混凝土施工過(guò)程中，倘若施工處理不當(dāng)則會(huì)造成混凝土開(kāi)裂，嚴(yán)重時(shí)更會(huì)造成混凝土構(gòu)件受到侵蝕。對(duì)于承臺(tái)大體積混凝土施工來(lái)說(shuō)，其水化熱相當(dāng)大，必須對(duì)其采取合理的溫控措施來(lái)控制其水化熱。本文結(jié)合某橋梁大體積承臺(tái)施工，對(duì)工程承臺(tái)混凝土采取水平分層澆筑的措施。考慮到冷水管的布置情況，本工程承臺(tái)一共分成20 層進(jìn)行澆筑且將每層厚度控制為30cm，同時(shí)本承臺(tái)中一共布置4層冷卻水管。工程實(shí)施效果表明，本工程所采取的技術(shù)措施適用于大體積承臺(tái)施工，可為類似工程提供借鑒。

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