大橋主墩承臺大體積混凝土施工技術(shù)

摘要：大體積的水泥混凝土施工由于多種因素的影響，容易發(fā)生裂縫的問題，采取合適的施工技術(shù)有利于提高大體積混凝土的施工質(zhì)量。本文以某大橋中大體積水泥混凝土施工實踐為例展開討論，闡述分析了該大橋中大體積水泥混凝土施工工藝和裂縫問題處理對策，期望能給人們這方面有價值的參考。

關(guān)鍵詞：大體積承臺；混凝土；冷卻管；裂縫控制

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的不斷增長，建筑建設(shè)施工項目越來越多，大體積混凝土施工十分常見。但是在混凝土施工中，由于施工環(huán)境、混凝土內(nèi)外溫差等原因，大體積混凝土容易發(fā)生裂縫問題。因此如何使用科學(xué)有效的施工技術(shù)來控制裂縫的產(chǎn)生成為了施工人員需要解決的問題。下面就結(jié)合實例對此進行討論分析。

1 工程概況

某大橋承臺設(shè)計為C40混凝土，1#和2#承臺尺寸：17.2m×34m×5.5m；0#和3#承臺尺寸：31.3m×6.2m×4m。單個方量分別是2905.6m3和1097.6m3。

2 承臺基礎(chǔ)施工方案

2.1 基坑開挖

施工結(jié)束后即開挖，挖至實際標(biāo)高后將水下封底，封底后的標(biāo)高為承臺底標(biāo)高。

2.2 清鑿樁頭

按測量提供的標(biāo)高，組織機械設(shè)備將樁頂多余混凝土規(guī)范破鑿清除，斷面均勻露出集料，墩柱直徑范圍外混凝土清鑿至承臺底面。

2.3 鋼筋綁扎

鋼筋進場須報請現(xiàn)場監(jiān)理取樣復(fù)檢試驗，下料應(yīng)符合設(shè)計規(guī)范要求，在滿足設(shè)計及規(guī)范要求基礎(chǔ)上，盡量控制損耗并錯開接頭位置。

鋼筋骨架綁扎前，進行基坑清潔及樁頭混凝土面清洗，嵌入承臺部分的樁基鋼筋宜制成倒喇叭狀，同時底、頂層與周邊鋼筋進行點焊鏈接，以加強骨架穩(wěn)定性，綁扎完成后需經(jīng)監(jiān)理工程師驗收認證。與此同時，預(yù)埋墩柱鋼筋位置嚴格準確，并保證其相鄰接頭規(guī)范錯開。

2.4 水管冷卻系統(tǒng)布設(shè)

承臺水管冷卻系統(tǒng)采用具足夠強度且導(dǎo)熱性能良好的防銹金屬管制成，管間焊接連接且焊接嚴格控制不漏焊，并保證各接頭焊接到位且避免焊穿金屬管。依據(jù)圖紙要求精確確定水管冷卻金屬管進、出口數(shù)量及位置。冷卻金屬管接頭采用焊接連接，采用角鋼或槽鋼支架予以安裝固定，U型定位鋼筋支架卡焊定位且位置準確牢固，確保混凝土澆筑過程中冷卻管位置不發(fā)生偏移。水管冷卻系統(tǒng)安裝完成后，需進行注水試運行檢測，以確保混凝土澆筑施工過程中水管冷卻系統(tǒng)管路暢通，冷卻水循環(huán)正常。水管冷卻系統(tǒng)管路進出水口依據(jù)集中布置、標(biāo)識清晰及統(tǒng)一管理原則布設(shè)。系統(tǒng)工作結(jié)束后，水管冷卻系統(tǒng)的防銹金屬管內(nèi)采取壓注水泥漿封閉方式予以封閉處理。

2.5 大體積混凝土模板安裝

本橋大體積混凝土模板采用組合式鋼制模板，吊車配合人工于基坑內(nèi)組織安裝，根據(jù)承臺縱、橫軸線及混凝土設(shè)計尺寸，全站儀精確放樣立摸并同步在模板表面涂刷高效脫模劑。模板安裝嚴格遵循力求支撐穩(wěn)固，保證模板在混凝土澆筑時不移位不變形工作原則。務(wù)必確保模板穩(wěn)定牢固，內(nèi)表面光滑平整，線型順直，尺寸符合設(shè)計要求，不漏漿不變形。模板支撐加固穩(wěn)定后，應(yīng)檢查其平面位置及幾何尺寸，符合要求并報請監(jiān)理工程師同意后開始混凝土澆筑。

2.6 模板加固

鋼模板法蘭板間隔20cm一道螺栓連接孔，間隔1m一條背楞，每條背楞上面間隔65cm一根直徑20mm圓鋼拉條。每個連接的地方均保質(zhì)保量連接到位，并且自檢合格后，允許進入下道工序。除此之外，在模板四周用方木做輔助支撐，確保模板穩(wěn)定，牢固，并在澆筑混凝土過程中控制速度。

3 施工部署

3.1 混凝土供應(yīng)和設(shè)計

3.1.1 原材料選擇確定

（1）選用低水化熱或中水化熱的水泥品種配制混凝土。

（2）采用非堿性活性骨料。

（3）粗骨料采用表面粗糙、質(zhì)地堅硬、級配良好、孔隙率和含砂率小的碎石，粒徑5～31.5mm，含泥量不大于1%。

（4）細骨料選用顆粒較粗、空隙較小、含泥量較低的中砂，含泥量不大于3%，細度模數(shù)宜大于2.3。

（5）除上述以外，混凝土原材料還應(yīng)滿足《大體積混凝土施工規(guī)范》（GB50496-2009）和《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標(biāo)準》（JGJ52-2006）的規(guī)定。

（6）摻和料。基礎(chǔ)筏板屬大體積混凝土，需添加粉煤灰的摻量約為15%～20%。粉煤灰質(zhì)量應(yīng)符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596-2005）和《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》（GB/T18046-2000）標(biāo)準的質(zhì)量檢驗要求。

（7）添加劑。減水劑、緩凝劑、膨脹劑、抗裂防水劑的添加必須符合《混凝土外加劑》（GB8076-2008）、《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB50119-2013）的規(guī)定。

摻入的混凝土外加劑品種與摻量應(yīng)根據(jù)工程實際水泥技術(shù)指標(biāo)經(jīng)試驗確定。外加劑的準確摻量嚴格按混凝土強度等級，提前由試驗室試配確定。

3.1.2 大體積混凝土配比設(shè)計

本橋大體積混凝土的施工配合比設(shè)計，同時滿足《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)范》（JGJ55-2011）及（GB50496-2009）規(guī)定。

（1）采用混凝土90d強度指標(biāo)作為混凝土配合比的設(shè)計依據(jù)。

（2）大體積混凝土拌和物，澆筑工作面塌落度控制在160mm以內(nèi)。

（3）水泥用量338kg/m3，摻和料用量4.2kg/m3，水169kg/m3。

（4）粉煤灰用量84kg/m3。

（5）水膠比0.4。

（6）碎石1049kg/m3。

（7）拌和物泌水量9L/m3。

3.1.3 混凝土供應(yīng)

采用罐車運輸，為預(yù)防混凝土澆筑過程中出現(xiàn)停、斷情況，由拌和站與前盤及時溝通，并根據(jù)實際情況調(diào)整運輸車數(shù)。

混凝土攪拌運輸車裝料前需清潔拌筒。拌筒運輸途中不停轉(zhuǎn)動，以防混凝土離析及假凝。

3.1.4 保證混凝土施工質(zhì)量

（1）嚴格原材料進場檢驗，檢測不合格嚴禁使用。混凝土澆注前，到混凝土供應(yīng)站進行原材料質(zhì)量和數(shù)量的檢查。

（2）加強現(xiàn)場對每車混凝土塌落度及和易性檢查，不合格的混凝土不允許卸料。

3.2 混凝土澆筑方式

因為混凝土體積較大，所以在澆筑時應(yīng)分層澆筑。澆筑方向如圖1、圖2所示。

圖1 混凝土澆筑推進方式示意圖

圖2 混凝土斜面分層澆筑示意圖

3.3 混凝土輸送方式及條件

3.3.1 混凝土輸送方式

根據(jù)施工現(xiàn)場平面布置、混凝土澆筑順序、擬澆筑混凝土強度等級種類、工程量及分布情況，合理布置溜槽位置，確保施工進度和澆筑質(zhì)量。

3.3.2 混凝土輸送條件

（1）輸送時間和輸送道路：混凝土應(yīng)以最短的時間從攪拌地點運至澆筑地點，時間控制在20min內(nèi)。同時也要考慮到特殊情況下的備選道路，為保證澆筑的順暢，事先需充分做好一切準備。

施工場內(nèi)通道：場內(nèi)輸送道路應(yīng)盡量平坦，以減少運輸時的震蕩，避免造成混凝土分層離析。同時還應(yīng)考慮布置環(huán)形回路，施工高峰時設(shè)置專人管理指揮車輛。夜間施工，在交通出入口的運輸?shù)缆飞显O(shè)置良好照明。危險區(qū)域設(shè)置安全警戒標(biāo)志。

（2）季節(jié)施工。在風(fēng)雨或暴熱天氣輸送混凝土，容器上應(yīng)加遮蓋，以防進水或水分蒸發(fā)。冬期施工應(yīng)加以保溫。夏季最高氣溫超過40℃時應(yīng)有隔熱措施。

3.3.3 施工現(xiàn)場安排統(tǒng)一指揮與調(diào)度。

3.3.4 混凝土澆筑前按既定施工方案進行詳細的技術(shù)交底，并排定各作業(yè)班相應(yīng)崗位人員。

3.3.5 將模板內(nèi)的雜物清理干凈。

3.3.6 混凝土澆筑前對模板、支架、鋼筋及預(yù)埋件、預(yù)留孔洞、止水設(shè)施嚴格檢查，符合設(shè)計及規(guī)范、標(biāo)準規(guī)定，并經(jīng)監(jiān)理工程師認可后方可進行混凝土澆筑。

3.3.7 嚴格控制結(jié)構(gòu)設(shè)計高低差等重要部位，重點控制標(biāo)高，以確保控制標(biāo)高的正確性。

3.4 混凝土的振搗

（1）混凝土入模后，用插入式振搗棒將混凝土攤平并振搗到位。

（2）混凝土澆筑施工，振搗是重要一環(huán)，應(yīng)嚴格按操作規(guī)程操作。

（3）振搗器不得碰撞鋼筋、模板以及預(yù)埋件。

（4）在澆筑過程中，正確控制混凝土間歇時間，上層混凝土應(yīng)在下層混凝土初凝前澆筑完畢。

4 溫度及裂縫控制措施

大體積混凝土很容易由于混凝土內(nèi)水化熱過高導(dǎo)致內(nèi)外溫差過大，從而引起溫度應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。除對混凝土的原材料提出技術(shù)要求外（降低水泥水化熱、保證混凝土入模溫度），還應(yīng)設(shè)置測溫孔進行測溫監(jiān)控，加強施工中的溫度控制。

（1）在混凝土澆搗后立即覆蓋，進行保溫，做法是鋪一層塑料薄膜及一層棉被，再澆水養(yǎng)護。這樣將使混凝土表面升溫，減少了內(nèi)外溫差。

（2）加強施工中的溫度控制。在混凝土澆搗后，立即覆蓋進行保溫。該措施可保持混凝土表面溫度，減少內(nèi)外溫差。倘若情況有變，還可再增加一層棉被，以增加混凝土表面溫度，減少內(nèi)外溫差，避免因溫差過大產(chǎn)生裂縫。養(yǎng)護時間不少于14d。

5 結(jié)語

綜上所述，上文提及的大橋主墩承臺施工因為混凝土的體積大，又由于地理環(huán)境等原因，施工難度高，施工人員要注意對混凝土進行外表保溫和內(nèi)部降溫的操作，并要做到嚴謹施工，保證施工的連貫，有序進行每一步施工流程，才能有效提高施工的質(zhì)量，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟和社會效益。

參考文獻：

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