淺析橋梁大體積混凝土施工技術

摘要：文章從混凝土原材料的選擇、施工的措施與施工設計三個方面介紹了橋梁的大體積施工技術，為了達到提高混凝土質量和減少裂縫出現的目的，施工技術具有鋼筋密集、結構厚、施工的條件復雜和體型較大等特點，能夠確保施工的質量和安全。

關鍵詞：混凝土施工技術；橋梁建設；大體積混凝土；混凝土裂縫；施工質量 文獻標識碼：A

中圖分類號：U445 文章編號：1009-2374（2016）18-0089-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.18.044

目前是建筑業出現高速的發展期，民用的建筑結構當中，采用現澆連續墻這種結構，地下的建筑物和基礎設備都是極其容易受到溫度的影響而產生裂縫的結構，這種結構形式被稱為大體積的混凝土結構形式。大體積的混凝土施工廣泛地應用到了高層建筑和橋梁的建設中，這些都與大體積的混凝土施工工程的結構安全、造價和質量有著密不可分的關系。在大體積混凝土施工中，最常出現的就是質量問題，為了防止混凝土裂縫的產生，首先要從內外溫差入手。受溫度影響，混凝土中水分蒸發不均勻，混凝土就會產生裂縫。裂縫也會由其他條件引起，例如混凝土的性能、水配比等不合理也會引發裂縫。筆者根據多年的經驗進行了細致的總結，分析橋梁大體積的混凝土施工技術。

1 設計的措施

（1）應用的混凝土要選擇中低強度的，等級在C20～C35之間，避免用高強度的混凝土；（2）采取合理的分塊和結構的形式。工程中允許按照溫度分塊設置水平的施工縫，做好塊與塊的鏈接；（3）要分配好鋼筋，選取密間距小直徑的鋼筋；（4）為了能夠不影響使用的前提下改善結構的限制條件，最好再設置好滑動層。

2 選擇的材料

2.1 低熱水泥的使用，減少水泥用量

施工中，混凝土出現裂縫主要是水泥進行水化熱作用，由于礦物成分不同，水化熱的差異也比較大，含量較高的硅酸三鈣和鋁酸三鈣，水化熱也高。較高的水化熱水泥澆筑的大體積的混凝土結構，會導致混凝土的溫差很大，就會引起裂縫。混合材摻入量多的水泥，水化熱反而比較低。為了降低水化熱，減少體積的變形，就要選用較低的水化熱水泥，優先選用的是熱硅酸鹽和地熱的礦渣水泥。與此同時，滿足了強度的要求，還要減少水泥的用量，為了達到節約材料的目的，一般采用很多方法，例如：選用的骨料級配良好，采用以后期強度為設計強度的，摻入減水劑和混合料等方法。所以在使用地熱的水泥以及降低水泥的用量都能有效地控制大體積的混凝土結構的內部溫度，減小混凝土的溫差，從根本上減少了出現裂縫的概率。

2.2 選擇適用的骨料

細骨料要選用中粗砂，這種砂石可以減少水化熱水泥和混凝土的收縮力度。經過試驗后了解到每立方米的混凝土能夠縮小20～25千克的水泥用量，一般來說每立方米的混凝土減少水泥用量10千克，絕熱溫升時，溫度將會下降1攝氏度。粗骨料要采用碎石和含泥量在1%以下的連續級配，因為具有較高的和易性和易密實的粗骨料。能夠在減少水泥用量的同時，還能達到相對應的強度，這樣既節省材料，又能夠節省造價的成本。采用碎石拌和技術，能夠保證混凝土良好的抗裂能力。

2.3 摻加劑的選用

粉煤灰摻入到混凝土中，可以減少水泥的用量，降低水化作用，還有利于改善混凝土中的脆性和干縮性能。粉煤灰是現代建筑行業中應用在大體積的混凝土施工中防止裂縫效果比較不錯的外加劑。然而，粉煤灰的摻入量也不

宜過多，否則就會出現低溫泌水大和早期強度較低的

缺點。

2.4 配合比的優化

進行配比配制時，在強度符合的前提下，減少水泥的用量，能夠提高混凝土的流動性、改善和易性，特別是能夠控制和易性內的保水性和流動性，所以在反復試驗中才可能得出最終的配比。總體上講，當水泥產生水化作用時，內部溫度急劇升高，然而水泥的導熱性能差，不能平衡溫度梯度，最終會導致裂縫的產生。為預防裂縫，保證工程質量，就要采用各種方法，保證水泥內外溫度梯度差值較小，所以選用小直徑的鋼筋，它的導熱性能好，將水泥的內外溫度進行互補，其次就是進行結構改善時，選用導熱性能良好的粉煤灰，改善混凝土的脆性和干縮性能，也可以降低水熱化作用，減少裂縫。

3 施工方法

施工時要注意選用適當的手法，配合著設計方案，這樣不僅能夠有效施工，還能夠起到節約原料、降低成本的作用，有效地減小產生溫度裂縫的概率，還能夠提高整體工程的質量。

3.1 采用澆筑的施工技術

在橋梁施工的過程中，分塊澆筑是一種經常會被采用的方法，應用這種方法能夠將結構的內外兩部分的溫差有效降低。也可以對分塊澆筑的區域細化成兩種類型，分層澆筑和跳倉分段。分層澆筑又分為全面、斜面和分段三種方案。另外，全面分層能使混凝土均勻地散熱，并且減少垂直裂縫的生成，但相對的不具備較高拌合能力的混凝土，就會造成結構的抗滲能力低下，這種情況就要采用分段澆筑進行施工。多數橋梁在施工時，都會運用澆筑技術，一般采用整體澆筑，澆筑時，注意控制溫度，將溫度降到低點再進行，這樣能夠保證溫差不大，不容易出現裂縫，另外就是可以用自然環境降低溫差，夜間或者是低溫時間澆筑。一旦碰到高溫大氣，就要采取措施降低溫差。

3.2 適當降低澆筑的溫度

適當降低澆筑的溫度能夠減小溫差會更進一步減小溫度的應力，這種措施主要是加冰攪拌以及預冷骨料（氣冷法、水冷法等）等措施。澆筑的時間最好能夠安排在夜間或是低溫的季節，這樣的效果會更好，如果是在高溫的季節進行施工，則會采取到能夠減小混凝土的溫度進行回升的方法，例如盡量減少運輸混凝土的時間或者是加快進行混凝土入倉覆蓋的速度，再比如能夠減少曝曬混凝土的時間、對運輸混凝土的工具能夠采取這樣隔熱等措施。對于混凝土的泵送運輸管道，還要全程進行覆蓋，并且灑上冷水，從而減少在泵送混凝土的過程中，混凝土會受到過多的太陽輻射熱量，最大限地降低了混凝土的溫度。在橋梁進行大體積的混凝土施工中，做好水泥的散熱工作，采用冷卻的拌和技術和縮短運輸的距離，對骨料進行澆水冷卻等，這些都是比較實用的措施。

3.3 能夠合理安排好施工的進度

施工的進度對于大體積的混凝土施工工程的溫度變化的影響比較明顯，尤其要注意的是分層、分次澆筑的時間間隔。適宜的上層混凝土的覆蓋時間應選擇在下層的混凝土中溫度已經降到定值的時候，也就是上面混凝土的溫升倒加在下面的混凝土上后，下面混凝土的溫度回升的定值不能大于原來混凝土的最高溫升。所以每次的澆筑又分為幾層，也應盡量縮短層與層之間的間隔時間。但是，必須在上層的混凝土進行初凝之前，就應該開始對下層的混凝土實施澆筑。層與層之間的最長時間的間隔一定不能大于混凝土初凝的時間。

3.4 混凝土攪拌工藝的改善和采用

大量施工的現場實驗表明，混凝土攪拌工藝的改善，主要是應用了二次投料的凈漿裹石或者是砂漿裹石為新的攪拌工藝，不僅能夠提高10%左右的混凝土的強度，相應的也能夠提高混凝土的極限抗拉值和抗拉的強度。然而，要實施二次振搗作為施工的方法，就能將結構物的空隙和水分進行排空，增強鋼筋混凝土的握力，進一步的能夠提高10%或者是20%的混凝土抗壓強度。

3.5 冷卻水管的埋設

埋設水管可以用連續不斷流動的水對混凝土溫度實現降低的目標，也能夠把混凝土塊進行冷卻到相對穩定的體積。水管一般會采用直徑是25毫米或是19毫米的薄壁鋁管或是鋼管，

按中心距1.5～3米交錯排列，上下層水管的間距最好在1.5～3米之間，同時要用立管進行連接。

通水的時間：為了保證第二次的覆蓋混凝土的時間，首次通水要掌握好通水時間，當第二次升高的溫度低于第一次，就要繼續通水，溫度升到最大并且有下降的趨勢時才可以停水。應該控制好混凝土冷卻的速度，避免造成溫度梯度過大，影響工程建設。

3.6 養護的技術分析

能夠使結構強度實現長時間的增長，就要保持濕潤狀態下的混凝土避免造成干縮，能夠讓混凝土增長強度從而抵抗開裂的應力。一旦表面干燥很快，就需要進行水分的養護，保持濕潤狀態，使混凝土達到最大的強度。就現在而言，隔熱保溫的技術廣泛地應用到此類施工項目中。項目中最主要用的就是草袋、砂層保溫，再有就是無吸水性能的泡沫塑料板。作為養護混凝土的關鍵步驟，保溫工作必須得到重視，實施保溫工作，就是為了降低溫度梯度，預防表面的水分過多地蒸發出去，造成更多的裂縫。另一個重要養護內容就是要保濕，在混凝土硬化過程中，容易產生脫水現象，保濕工作就是為了避免脫水現象的發生，提高結構的抗拉強度。這些措施都能夠減少裂縫，延長橋梁的使用期限，并且要做到完善，不會出現差錯。

（1）對內外兩層的水泥進行溫度和含水分測量，最好分塊進行，分出梯度進行管理和測量。能夠延長水分蒸發的時間，保證混凝土的強度。保濕主要是靠澆水，主要要保證溫度升高時，水分蒸發量與混凝土中水分含有量的比例是反比，這樣才能起到保濕作用，減少干縮，從而能夠減少裂縫的生成；（2）潮濕環境條件下，混凝土的水化作用才能順利，也能夠保證混凝土的抗拉強度，同時也能預防裂縫。

4 結語

綜上所述，在橋梁進行大體積的混凝土工程施工時，應該正確地選擇材料，選取合理設計方案，并且能夠優化設計方案，應用科學的手段進行施工，嚴格把好質量關卡。此外運用合理的技術，這樣就能提升混凝土自身的抗拉能力，總而言之，施工技術需要不斷進行完善，才能保證橋梁的質量，還能避免因裂縫的出現而影響工程質量，最終出現垮塌事故。

參考文獻

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作者簡介：郭宏裕（1980-），男，浙江寧波人，寧波交通工程建設集團有限公司工程師，研究方向：橋梁路基。

（責任編輯：王 波）