橋梁承臺大體積混凝土施工技術探討

喻其福+　范靜

摘 要：隨著中國經濟的快速發展，交通事業發展迅猛，在這期間誕生了大量高墩大跨橋梁工程，這些橋梁的誕生產生了大批技術要求高、體積大的鋼筋砼承臺，因此橋梁承臺大體積砼施工技術是當前橋梁建設中的一個重要課題。

關鍵詞：承臺；大體積混凝土；施工技術

湖南省新溆高速公路兩江特大橋位于懷化市溆浦縣境內，兩江特大橋主橋結構設計采用90+2×170+90米四跨一聯的預應力砼連續剛構橋，主橋長520米。主墩采用群樁基礎，樁基上設承臺連接墩柱，承臺：長23.6m×寬16.5m×高5.2m，采用C30混凝土，體積2024.88m3。

1 技術特征

大體積砼具有水化熱高、收縮量小、容易開裂等特征。

2 溫度控制

2.1 控制標準

根據GB50496-2009《大體積混凝土施工規范》，溫控指標宜符合下列規定：（1）砼澆筑體在入模溫度基礎上的溫升值不宜大于50℃；（2）砼澆筑塊體的里表溫差（不含砼收縮的當量溫度）不宜大于25℃；（3）砼澆筑體的降溫速率不宜大于2.0℃/d。（4）砼澆筑體表面與大氣溫差不宜大于20℃。

2.2 冷卻管布設

為降低砼內部溫度，在承臺（高5.2m）中布設4層φ40冷卻水管，冷卻管采用回形方式，水平鋪設；層間間距1.4m，水平方向距結構邊線0.5m；第2、4層在第1、3層基礎上按順時針旋轉180度。冷卻水管每層進出水管各自獨立，每層布置一組進出水口；安裝時，要將其固定牢靠。每層冷卻管埋置一組溫度感應器，根據溫度調節通水量。冷卻管接頭連接采用絲接，冷卻水管使用前進行試密水試驗，防止管道漏水、阻塞。

當砼澆筑至每層冷卻管標高時，即分別對每層冷卻管進行通水冷卻，使砼散發的熱量能夠快速地傳遞到冷卻管內通過循環水散發，從而降低砼內部的水化熱，以免局部溫差過大，導致砼產生裂縫。冷卻水管進出水口應有足夠壓力，使進出水管的水溫相差保持在5～10℃之間，承臺從澆注起至澆注完成后，21天內不間斷注水，所用水不得立即循環使用，以確保降溫效果。

2.3 溫度監控

砼澆筑到冷卻水管標高后立即開始通水，利用預置的溫度感應器測量砼體內溫度，并在進出水口出放置溫度計，當冷卻水管進出口溫差超過10℃時，立即采取控制流量措施降低溫度差，及時調整供水速度，保證砼內外溫差小于25℃。

根據承臺結構及水化熱溫度場分布規律，大體積砼澆筑體內監測點的布置，應真實地反映出砼澆筑體內最高溫升、里表溫差、降溫速率及環境溫度，可按下列方式布置：深度上按二層布置，表面一層深0.5米，中心一層3米；考慮承臺平面的對稱性，在承臺平面1/4位置及對角線上間距4米左右布置溫度傳感器。根據測溫點數量和深度選用長度規格合適的測溫線，預埋時用塑料管等桿件作支承物，將測溫線按照測溫點距離放在塑料管內。

在澆筑砼時，將綁好測溫線的支承物植入砼中，溫度傳感器處于測溫點位置，插頭留在砼外面并用塑料袋罩好，避免潮濕，保持清潔。為便于操作，留在外面的導線長度應大于20cm。

在砼澆筑前完成傳感器的選購及鋪設工作，并將屏蔽信號線連接到測試棚。傳感器測頭采用角鋼保護，各項測試工作在砼澆筑后立即進行，連續不斷。砼的溫度測試，峰值出現以前每2h監測一次。峰值出現以后每4h監測一次，持續5d。然后轉入每天測2次，直到溫度變化基本穩定。

3 混凝土配合比

3.1 砼原材料的選擇

（1）膠凝材料。采用泌水量較低的低熱普通硅酸鹽水泥，在砼中摻入適量的粉煤灰，降低砼的水化熱。水泥用量經過優化的配合比為306kg/m3。（2）細集料。選擇細度模數在2.2～2.8的中粗砂，其含泥量不大于3%。（3）粗集料。選用5～31.5mm的級配等級良好的碎石，其含泥量≤1.0%，針片狀含量≤l5.0%、泥塊含量≤0.50%（按重量計）。（4）摻和料。采用符合砼用的二級粉煤灰，以降低水泥的水化熱，防止開裂。經試驗，每立方米砼摻入88.7kg粉煤灰。（5）外加劑。由于承臺砼體積大，分層澆筑面積大，為延長水泥的凝結時間，確保砼不由于初凝時間過短出現施工冷縫，因此對其摻加高效緩凝減水劑，以降低砼的水化熱、增加砼的和易性及提高砼強度。

3.2 混凝土配合比選擇

（1）泵送砼的砂率，選擇為38%～45%，在滿足施工要求的條件下，盡量降低砂率。同時嚴格控制砼的坍落度，在滿足施工要求的條件下，盡量選擇坍落度的下限值，以減少砼的收縮變形。經試驗，本橋梁承臺砼配合比為：水泥：砂：碎石：水：外加劑：粉煤灰=1：1.77：2.76：0.48：0.01：0.29。（2）砼的出機溫度、入模溫度和坍落度控制。砼使用的各種原材料，承臺施工時的粗集料和攪拌用水，對砼的出機溫度影響較大，在砼開盤之前，量測水泥、砂、石、水的溫度，專門記錄，計算其出料溫度等，確保砼的出機溫度。砼出廠時應有一個出廠溫度記錄，在砼攪拌罐車運到施工現場進入輸送泵車時有一個溫度記錄、在砼經輸送泵到施工點時有一入模溫度記錄，以保證砼的入模溫度在規范規定范圍內。

4 混凝土澆筑

砼澆注前，對模板內積水、雜物及鋼筋上污垢等進行清除；砼集中拌制、砼罐車運輸。

砼澆筑原則：施工時采用“整體分層澆筑”。砼入模溫度控制在25℃左右，整體分層澆筑厚度控制在30cm左右，采取二次振搗以加快砼熱量散發，使溫度分布均勻，插入式振動器搗固密實。砼的二次振搗時間應在砼初凝前1～4h左右進行較佳，尤其是在砼初凝前1h進行效果最理想。上層的澆筑必須在下層已經澆筑的砼初凝之前進行，保持砼始終接近水平狀態。

砼澆筑順序：沿短邊澆筑，向長邊推進，應注意充分振搗，防止漏振，并始終保持整個承臺砼段落之間接近水平狀態。

砼澆筑完畢后對砼面收平，在砼凝固前二次收漿人工壓抹1～2遍，以清除砼收縮沉降引起的沿水平鋼筋走向的表面干縮裂紋。待砼澆筑初凝后強度達到5MP后及時對與墩柱底部交界部分鑿毛。

5 養護

砼初凝后即對承臺頂面砼采用噴霧養護，待砼強度達到2.5MP以后即改用冷卻水管排出的熱水撒水養生，側面則采取蓬布包裹保濕保溫，內部采用冷卻管循環水降溫。澆筑完前7天是砼水化熱產生的高峰期。延緩拆模時間，以免砼內外溫差聚變，使外部砼隨氣溫降低而冷卻收縮，產生較大的應力變化，而導致砼產生裂縫。當砼澆注前外界溫度小于10℃時，采用保溫材料對砼表面進行包裹，并用循環熱水進行潤濕養生，確保砼內外溫差<25℃。

側模在砼強度達到2.5Mpa以上，且表面及棱角不因拆模而受損時，方可拆模。拆模前保證內外溫差小于25℃。拆模后繼續覆蓋、通水，始終保持溫度控制條件，養生時間不少于28天。砼養生完成后，給冷卻水管內壓入30號水泥漿。

6 結語

總之，大體積砼施工技術和措施對砼構造的應用性能形成直接影響，因此為了提升施工技術水平，一定要在施工經過中擬定適當的技術方案，使用科學的材料配備措施，精確掌控構件溫度，防止產生收縮縫，同時使用得當的養護措施，才可以完成大體積砼施工技術的持續提高，從而為結構質量提供可靠保障。

參考文獻

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