橋梁工程大體積混凝土施工技術分析

■王汝剛 ■太倉市水利工程有限公司，江蘇 太倉 215400

過去投入使用的橋梁，橋徑宅、長度短、承重差，很多橋梁已經無法滿足當前的社會需求，很多橋梁不能通行大載重量的車輛，這些車輛在過河過江時往往需要繞道走別的橋梁，造成很多不便。所以現在很多地方都對橋梁進行了改良，建筑新的橋面寬闊、橋身較長、能夠經受較大載重量的新橋梁。這些新的橋梁設計也來越復雜，工藝也越來越繁復，一個細節沒有控制好就可能造成很嚴重的后果。像橋梁承臺，需要澆筑大體積的混凝土，其施工難度比起一般的鋼筋混凝土的施工是要成幾何倍數增加的。所以必須對大體積混凝土的施工技術進行研究，避免常見問題的出現。

1 大體積混凝土施工以出現問題的原因探討

混凝土在任何建筑的施工中都起著無可取代的重要作用。它具備強度高、抗壓性強、壽命較長的優點，也同時具備容易裂縫、抗變形能力差等缺點。

混凝土本身就易出現問題，因為混凝土并不是一種單一材質的材料，它是一種混合的材料。混合材料想要達到預期的設計目標，必須嚴格的進行配比，按照規定的操作流程來進行。但是即便配比和工序都一致，任意兩次進行的混凝土施工生產出的混凝土無論是密度等特性還是其他屬性都不可能完全一致。其中，在施工活動中，會對大體積混凝土質量造成影響的最終的因素就是溫度。各種材料在攪拌時候都會產生熱量，而冷卻以后根據熱脹冷縮的原理，混凝土內部結構收縮，就會出現裂縫等現象。

2 大體積混凝土施工過程常見質量問題

首先是大體積混凝土出現裂縫。上文中所說，混凝土具備一個特性就是它的抗壓能力強，但是抗拉能力差，它不具備很好的抗變形能力。小體積的混凝土操作不當還容易出現裂縫，更遑論大體積混凝土。一般的混凝土可以配置鋼筋，這樣既保障了強度，又具備一定的抗拉和抗變形能力。但是在大體積混凝土施工中，一般是不配備鋼筋的，少數情況下只會在表面配備鋼筋。這樣以來，抗拉能力就不能靠外力進行，只能依靠混凝土本身的結構。由于大體積混凝土施工面積極大，對于溫度的控制不易;而且大體積混凝土施工不是能夠瞬時完成的，連續幾天內如果外界氣溫變化較大，會給混凝土質量造成致命的傷害。混凝土內部是有溫度的，最高溫度甚至可以達到60到70攝氏度，它的內部溫度與混凝土的澆筑溫度、水泥的用了、摻料的用量和配比都有直接的數學關系這樣，在攪拌時候會產生熱量，水泥水化會產生熱量，混凝土的內部結構又決定了散熱是很困難的。也就是說混凝土的散熱是需要相當一段時間的。此時，如果外部的問題急劇變化特別是大幅降溫的時候，混凝土內外部溫差極大，會對其結構在成影響。所以應當采取措施，平衡混凝土內外部的溫度，最大限度降低外界溫度對大體積混凝土散熱的影響。

其次是大體積混凝土出現收縮。所謂的收縮，顧名思義就是混凝土的體積變小。體積變小可能是因為內部溫度的降低，也會是因為其他的原因，例如說水泥中的水分蒸發或者是受到鋼筋等材料的約束等。材料也會影響混凝土的收縮，不同的水泥品種、各種混凝土的摻料、施工的工藝都可能會造成混凝土的收縮，從而造成裂縫或者是斷裂。

3 大體積混凝土施工質量控制與施工技術探討

想要保障大體積混凝土施工質量，必須自始至終每一個階段都采取措施來防護。

首先，在原材料的選擇上面應當注意。應當選用較低熱量的水泥，具體來說就是水泥的鋁酸三鈣和硅酸三鈣成分含量要降低，這些都是會產生極大熱量的成分。應當選用熱硅酸鹽水泥或者是低熱的礦渣水泥。即便如此，水泥散熱問題其實是無法根除的，那么為了盡可能地降低熱量，在允許的范圍內減少水泥用量也是可行的方法之一。減少水泥用量的方法也很多，摻入骨料和混合料就是較好的選擇之一。試驗表明，在每立方米的混凝土中減少水泥用量10公斤就可以將混凝土升溫時的溫度降低1攝氏度。摻入的骨料一般是碎石和細砂，加入碎石和細砂既能減少水泥用量，降低水泥溫度，又能在結構上減少裂縫的出現。混合料一般選擇的是粉煤灰。粉煤灰既能夠降低水泥水化的發熱，又能夠改善混凝土的結構。但是粉煤灰不能使用過量，過量的使用會造成強度過低，會造成更為嚴重的后果。另外，摻入骨料和粉煤灰，需要按照一定的比例摻入，要優化材料的配比。合適的配比不能按照經驗或者以往記錄，要根據施工地的氣候、溫度、濕度條件，進行反復的試驗，得出最優比。另外，應當積極運用新技術，發明新型的混凝土材料，用先進的科技手段從根源上解決混凝土的內外部溫度問題。

其次，在施工工藝流程上應當注意。運用合適的施工流程，既能夠節約成本，又能夠大幅度降低混凝土內部問題，減小混凝土內外部溫差，減少收縮現象，避免裂縫的出現。具體來說，在施工中，首先應當注意不要大面積澆筑，要進行分塊施工。分塊施工的優點是質量可控，出現質量問題對全局影響較低，缺點是接縫處的處理是難點。其次，應當注意施工是溫度的控制，降低溫度對混凝土的影響。對原材料的溫度控制主要有三種方式，一種是加入預冷骨料，另一種是加入冰塊進行攪拌，另外，要埋設冷卻水管，進行有效降溫。另外，澆筑時間盡量選擇在低溫的季節，如果趕工期，不得不在炎熱天氣進行的話，盡量將澆筑工作選擇在夜間進行。再次，要改善工藝。上文中所說可以用先進的科學技術改善材料，除此之外，還可以將工藝流程改善，這樣還能節省研發成本。采用新的攪拌工藝，例如二次投料的砂漿裹石工藝，可以將混凝土的強度增加，間接避免了混凝土裂縫和收縮造成的危害。最后，應當采取科學的管理手段，合理安排施工進度，確立白天和夜間做不同的施工活動，將對溫度要求較高的施工活動放置到夜間進行，另外采取分層的澆筑方法，也是科學合理安排施工進度的手段之一。

4 結語

綜上來說，雖然在橋梁工程中大體積混凝土較易出現問題，但是只要從設計到施工，從管理到驗收每個階段都做好設計和規劃，在選材方面注意質量，在施工人員選擇方面注重能力和技術，在施工過程中注意施工的工序控制，關鍵環節進行特殊的控制，施工后期注意養護，就能有效避免常見問題，杜絕大體積混凝土質量問題影響整個橋梁的質量。在橋梁大體積混凝土施工過程中，最關鍵的是對溫度的控制上，避免因為溫度過高而造成的裂縫等問題。

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