錨碇大體積混凝土的施工管理分析

羅熹

（柳州市城市投資建設發展有限公司　廣西　柳州　545001）

錨碇大體積混凝土的施工管理分析

羅熹

（柳州市城市投資建設發展有限公司廣西柳州545001）

本文結合具體工程實例，重點就錨碇大體積混凝土的施工管理進行了分析。

錨碇；大體積混凝土；施工管理

引言

柳州市雙擁大橋錨錠底板大體積混凝土施工中，通過選擇級配優良的碎石、砂、外加劑以及摻入礦粉和粉煤灰優化混凝土配合比，控制混凝土的澆筑過程和保溫養護，減小水泥用量，降低混凝土的水化溫升峰值和底板內表溫差，提高了混凝土和易性和耐久性。

1　工程概況

柳州市雙擁大橋設計為重力式懸索橋，南北兩岸各布置一個錨碇，南北錨碇與主纜相配套，單一錨碇；埋入地下22m之多，露出地面8m左右；錨碇結構為C30鋼筋混凝土，散索部分為后張預應力結構。錨碇基礎φ57m厚10m的實心少筋混凝土結構，散索部分為鋼筋混凝土空心棱體結構；錨碇底標高均為+67.634m，相隔120m左右的柳江水位+77.4m，水位差10余米，施工防水是工作重中之重。

圖1　錨碇總體結構示意圖(單位:cm)

2　施工前準備

錨碇屬于大體積混凝土結構，在施工前做了大量的準備工作，包括聘請專家進行大體積混凝土水化熱專項研究；委托蘭州理工大學進行溫控設計及編寫溫控方案并在混凝土施工過程中進行溫度監控；在此基礎上編寫錨碇基礎大體積混凝土施工方案；在結合大體積混凝土特點的前提下設計并試配出優良配合比；在考慮大體積混凝土澆筑不宜中斷的前提下進行拌和站及混凝土輸送配置。參照溫控方案，將錨碇按照A、B、C、D分塊之后，又將其分為若干層進行施工。

錨體從結構受力和功能上可分為錨塊、基礎、前錨室等幾部分。由于錨碇平面尺寸較大，為避免出現收縮與溫度裂縫，錨碇共分四塊進行澆筑，分別為錨塊、前錨室、兩個側基礎。各塊之間設置2m寬后澆段，后澆段采用微膨脹混凝土，錨碇分塊見圖2。

3　混凝土的拌制及澆筑方案選定

3.1拌制混凝土配料

圖2　錨碇分塊圖

拌制混凝土配料時，各種衡器確保準確每次開盤之前由試驗室對骨料及砂子的含水率進行檢測，并開出施工配合比給拌和站，拌和站在標定計量設備之后嚴格按照施工配比進行拌料。混凝土攪拌完畢后，試驗室按照下列要求檢測混凝土拌和物的各項性能：

①混凝土拌和物的坍落度，分別在攪拌地點和澆筑地點進行取樣檢測，每一工作班或每一單元結構物不少于2次。在檢測坍落度時，觀察混凝土拌和物的粘聚性和保水性，保證混凝土具有良好的和易性。②混凝土外加劑的使用效果。該工程采用混凝土輸送泵進行澆筑，因此拌制出的混凝土除了有良好的和易性外，還應有良好的可泵性。③根據需要還應檢測混凝土拌和物的其他質量指標并應符合《公路橋涵施工技術規范》（JTJ/TF50-2011）的有關規定。

3.2混凝土澆筑方案比選

在進行施工前，項目分別對汽車泵、拖式泵車及布料桿澆筑混凝土的優缺點進行分析，綜合考慮進行選擇。汽車泵具有靈活方便性，沒有拖式泵車接管拆管的程序，大大地提高了生產效率，縮短混凝土澆筑時間，但受輸送半徑及現場施工場地制約太大，另外施工成本高，不予采用。

拖式泵車具有汽車泵靈活的特點，通過布置輸送泵管可以將混凝土輸送到任意地點，受施工場地制約小，而且該工程混凝土澆筑方量集中，可以通過將泵車放置在混凝土拌和站下，并設置主輸送管道，省去混凝土運輸環節，提高了工效。布料桿配套設施過于繁雜，安裝不便，在綜合考慮工期要求及經濟性的情況下，不予采用。綜合考慮，該項目每側錨碇各采用2臺拖式泵車進行施工。

4　錨碇大體積混凝土設計計算

（1）設計依據《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ55-2000）假定混凝土容重為2400（kg/m3）。對有防水抗滲要求的混凝土提高0.2MPa設計。通過計算得1m3C30 P10混凝土材料用量為：C（水泥）=280（kg/m3）；W（水）=（175kg/m3）；F（煤灰）=70（kg/m3）；K（礦粉）=50（kg/m3）；S（砂）=753（kg/m3）；G（碎石）=1050（kg/m3）；A（外加劑）=5.8（kg/m3）；SY-G=28（kg/m3）；綪纖維=1（kg/m3）。1m3C40 P10混凝土材料用量為：C（水泥）=320（kg/m3）；W（水）=（165kg/m3）；F（煤灰）=60（kg/m3）；K（礦粉）=60（kg/m3）；S（砂）=733（kg/m3）；G（碎石）=1040（kg/m3）；A（外加劑）=6.6（kg/m3）；SY-G=32（kg/m3）；綪纖維=1（kg/m3）。

（2）混凝土溫度驗算。假若底板周邊沒有任何散熱和熱損失條件，水化熱全部轉化成溫升后的溫度值，混凝土在3～3.5d的水化熱為峰值，則取3d混凝土溫度。計算參數：水泥為P.Ⅱ42.5；混凝土澆筑溫度按27℃（計算值）考慮。實際入模溫度按23℃考慮（必要時加入冰塊降低水溫）。對加入膨脹劑及大體積混凝土采取保溫保濕養護。混凝土中心溫度與表面溫度的差值不應大于25℃，混凝土表面溫度與大氣溫度的差值不應大于25℃。養護時間不應少于14d。通過混凝土溫度計算所產生的溫差均小于25℃，滿足控制溫升應力開裂。

（3）試配及施工配合比確定。通過以上計算配合比調整水灰比進行試配，在最大水灰比時抗壓強度和抗滲性能試驗均能滿足設計要求。

（4）根據現場混凝土配合比和施工中的氣候情況及養護方案，在混凝土內預埋16個溫度測點（深度分別為1.8m、1.5m、1.0m和0.5m），采用專用溫度計監測，超過規定值時立即采取保溫措施。為了掌握混凝土內部的實際最高溫升值及混凝土中心至表面的溫度梯度，以便對表面的保溫措施加以調整，必要時用電熱毯加熱。保證混凝土內部梯度及混凝土表面溫差小于25℃，因此應加強混凝土內部溫度監測工作。

混凝土澆筑后有一個升溫至降溫過程，降溫至大氣溫度的過程比較緩慢。為此，測溫從混凝土澆筑后24h開始，升溫階段每2h測一次，降溫階段每2h測一次；根據溫度變化情況3～5d后，每8h測一次；7～10d后，每天測一次；當內部溫度基本穩定且與最低大氣溫度差小于25℃時，整個監測階段告一段落?，F場溫度監測數據采集后進行整理分析，并輸出每次每個測點的溫升值和各測位中心測點與表層測點的溫差值，作為研究調整和控溫措施的依據。由于底板混凝土較厚，混凝土澆筑后內部溫度較高，且持續時間較長。

當通過測溫混凝土內部的溫度超過57.69℃時，發出警報，加強保溫。若溫差滿足不了要求，要進行保溫加熱，使混凝土內外溫度差保證在25℃以內。

5　混凝土澆筑

5.1泵管布置

該工程配置90型和50型拌和站各1套，混凝土生產能力滿足混凝土分層要求。2套拌和站下各安放1臺HBT8013-90ES型混凝土輸送泵，然后安布泵管通向錨碇。在僅有2個混凝土泵入點的情況下，澆筑面積過大帶來的弊病就體現出來了。關于混凝土泵入點的確定，采用平均法計算得出泵管間距及泵管到模板間距，受地形限制，泵管只能從21m邊的方向接入錨碇分區。為解決這一問題，及時調整布管方案，在實際施工中，采用從一角開始兩管配合，混凝土分層澆筑厚度控制在50cm左右，大面斜向分層，縮短了混凝土澆筑時間，有效地提高了混凝土澆筑質量，避免了冷縫出現。

5.2混凝土振搗

在混凝土分層澆筑過程中，采用50型插入式振搗棒進行振搗，按照澆筑面積配置8～10臺。在使用過程中，振搗棒的移動間距不超過其作業半徑的1.5倍，具體保持在30～50cm；與側模保持在5～10cm的距離；在振搗時嚴格保證插入下層混凝土5～ 10cm；每振搗完一處后，邊振動邊徐徐提出振搗棒；避免振動棒碰撞模板、鋼筋及其他預埋件。對每一振搗部位，嚴格保證振動到該部位混凝土密實為止。區別密實的標志是混凝土停止下沉，不再冒出氣泡，表面呈現平坦、泛漿。

6　結束語

溫度監測和觀測表明：①錨錠底板平均最高峰值達到58.0℃，最大內表溫差24.3℃小于規范值25℃，而且降溫速率緩慢，阻止了溫度裂縫的產生。②摻有活性粉煤灰和礦粉的混凝土各項力學性能優越，混凝土工作性能良好。③基于混凝土材料考慮，用大摻量粉煤灰和礦粉替代部分水泥，降低混凝土配合比中水泥用量，控制大體積混凝土放熱源頭，有效地削減早期混凝土內部出現的最高溫度峰值。錨錠底板未出現溫度裂縫，滿足工程設計要求。

[1]戴鎮潮.大體積混凝土的防裂[J].混凝土，2001（9）：31～33.

[2]覃維祖.混凝土的收縮、開裂及其評價與防治[J].混凝土，2001（7）：76～ 77.

[3]王志永.淺談大體積混凝土施工技術的分析[J].科學之友，2010（27）：21～23.

TU71

A

1673-0038（2015）07-0041-02

2015-1-22

羅熹（1982-），男，工程師，碩士，主要從事市政工程項目現場施工管理與協調工作，作為業主代表參與了柳州市多座跨江大橋及市政道路的建設。