鐵路橋梁大體積混凝土施工技術(shù)

彭月明

（中鐵五局集團第四工程有限責(zé)任公司 廣東韶關(guān) 512000）

前言

鐵路橋梁施工的主要內(nèi)容包括橋的基礎(chǔ)施工、橋的墩臺身施工、上部的梁體施工以及對橋面的施工等。施工過程所涉及的施工工序復(fù)雜，施工面廣，可以說是一個相當(dāng)復(fù)雜的綜合施工過程。除此之外，考慮到各個橋梁相對位置的確定；各橋梁的結(jié)構(gòu)類型不同、施工方法和質(zhì)量要求也各不相同；橋梁自身體型較大，所需建造時間長；受自然環(huán)境影響較大等因素，使得對鐵路橋梁施工質(zhì)量的控制要比一般建筑的施工質(zhì)量控制難度大的多。

1 混凝土配合比設(shè)計

鐵路承臺、墩身大體積混凝土施工混凝土工程配合比設(shè)計應(yīng)按工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求與相似工程經(jīng)驗確定。主要配合比指標(biāo)如下：

大體積混凝土坍落度120～140mm。水灰比0.4～0.5。水灰比過大將造成混凝土材料離析問題，而水灰比過小則影響和易性，致使混凝土流動阻力過大。大體積混凝土砂率在45%左右，通常不小于40%且不超過50%。砂率過小，混合料砂率不足，相應(yīng)的混凝土粘聚性與保水性難以滿足工程質(zhì)量要求；砂率過大則將導(dǎo)致骨料表面積及空隙率增大，影響混合料的整體性能。

2 混凝土澆筑

為有效保證混凝土澆筑施工質(zhì)量，限制施工冷縫等問題的發(fā)生，鐵路橋梁承臺、墩身大體積混凝土施工通常采用斜坡澆筑技術(shù)。在澆筑操作環(huán)節(jié)，澆筑帶前后位置預(yù)留一定的錯位，形成階段式分層退打的工藝特征，簡化混凝土泌水問題的處理操作，維持理想的混凝土結(jié)合性能。各層澆筑應(yīng)控制在300～500mm水平范圍內(nèi)，相鄰層澆筑過程中留有一定的時間間隔，保證前層澆筑穩(wěn)定性，但層間混凝土結(jié)合應(yīng)在初凝前完成。按混凝土澆筑施工操作要求設(shè)置相應(yīng)的工藝坡度條件，單層混凝土澆筑厚度控制在1.25倍振搗長度內(nèi)，同時在相應(yīng)澆筑帶分前、中、后設(shè)置振動器。各部位振動器設(shè)置方法如下：

布置在混凝土材料運輸點的振搗操作人員對運送至澆筑施工現(xiàn)場的混凝土材料進行初次振搗，提升材料的均勻性與流動性，使?jié)仓炷聊軌蝽樌M入底層位置；布置在澆筑帶施工中間位置，振搗操作人員通過振搗器提升混凝土材料密實度；布置在施工區(qū)域坡腳及鋼筋密集區(qū)域。振搗操作人員通過振搗作用使混凝土進入結(jié)構(gòu)底部，提升鋼筋下層區(qū)域澆筑振搗密實度。振搗作業(yè)過程依據(jù)作業(yè)位置分別按照下層自下而上，上層自上而下的順序沿施工面垂直方向進行。在大體積混凝土結(jié)構(gòu)澆筑振搗環(huán)節(jié)，通常需引入二次振搗儀提升振搗作業(yè)的充分性。二次振搗作業(yè)的時間通常安排在混凝土澆筑操作完成后的1～2h進行，并與混凝土材料初凝時間相匹配，以此提升上下層混凝土之間的粘聚效果。振搗操作應(yīng)維持處理的均勻性與振搗作用的持續(xù)性，按照“快插慢拔”的基本要求進行作業(yè)，振搗棒插入深度應(yīng)達到下層混凝土50mm深，以此提升上下層混凝土材料之間的連接有效性。各振搗操作點作用時間應(yīng)控制在20～30s，振搗作業(yè)完成以表面不再下沉、不存留氣泡以及表面泥漿均勻泛出為依據(jù)。振搗作業(yè)點的間距與振搗棒有效作用距離為依據(jù)，通常控制在50cm水平范圍內(nèi)，按梅花形進行布置，同時應(yīng)有效規(guī)避承臺、墩身結(jié)構(gòu)施工中的鋼筋、模板、預(yù)埋件等結(jié)構(gòu)。在完成澆筑與振搗施工操作后，鑒于鐵路橋梁承臺、墩身大體積混凝土結(jié)構(gòu)的本身特點，其表面較大的水泥漿厚度需進行有效處理。在施工環(huán)節(jié)應(yīng)按照尺寸標(biāo)高實時刮平表面。在混凝土材料初凝前，拍壓表面搓成麻面，控制麻面紋路沿南北方向順直分布，閉合潛在的收水裂縫。

3 泌水處理

大體積混凝土在澆筑、振搗過程中易產(chǎn)生泌水現(xiàn)象。一般情況下，上涌的泌水和浮漿會順著混凝土澆筑坡面下流到坑底。施工中根據(jù)混凝土澆筑流向，用水泵及時抽除混凝土表面泌水，局部少量泌水采用海綿吸除的方法處理。

4 大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施

4.1 對現(xiàn)場溫度進行合理控制

工作人員在進行混凝土制作的時候很可能會對于承臺本身的性質(zhì)造成一定的影響，故要合理對現(xiàn)場的溫度進行控制。施工企業(yè)可以通過設(shè)置降溫試驗來更好的控制混凝土本身所具備的穩(wěn)定性。降溫試驗主要是要使得混凝土可以在比較短的時間內(nèi)降低溫度，在混凝土成型以后，要對其進行合理的保護，避免出現(xiàn)因為高溫侵蝕混凝土。在施工現(xiàn)場會存在不同種類的混凝土，故在采取相關(guān)保護措施的時候要根據(jù)其實際情況來做好工作。通過比較全方面的保護措施可以減少混凝土出現(xiàn)裂縫這樣的現(xiàn)象，這在很大程度上可以使得混凝土的使用年限延長。

4.2 及時監(jiān)測施工質(zhì)量

在混凝土承臺的施工過程中，要對于整個施工的質(zhì)量都很好的控制和監(jiān)測，對于施工的每個環(huán)節(jié)都要進行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，一方面可以保障施工的質(zhì)量，另一方面也可以提升施工人員的職業(yè)技能。質(zhì)量控制主要分為原材料控制、各個步驟控制以及其他控制等幾個方面，對于原材料可以要反復(fù)進行檢查，如果在這個過程中發(fā)現(xiàn)了一些質(zhì)量不過關(guān)的產(chǎn)品要及時替換好，禁止這類不合格的材料進入施工現(xiàn)場造成一些不必要的問題。在每一個環(huán)節(jié)中都要做好監(jiān)測工作，可以使得整個施工質(zhì)量有較好的保障。混凝土的質(zhì)量貫穿整個施工的過程，對于混凝土制作后的凝結(jié)過程是極其重要的，這些措施要緊密的跟現(xiàn)場的環(huán)節(jié)結(jié)合起來，比如使用冰水?dāng)嚢璧姆绞絹斫档推錅囟龋瑢γ總€涉及的部分都做好保護工作。

4.3 防裂措施

裂縫問題的控制與防裂措施的選擇是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的要點環(huán)節(jié)，常見的裂縫問題多為內(nèi)外溫差和溫度變形導(dǎo)致的。在鐵路橋梁承臺、墩身大體積混凝土施工環(huán)節(jié)，在結(jié)構(gòu)體混凝土表面收干后，應(yīng)盡快使用塑料薄膜和毛氈等材料進行覆蓋。在模板拆除后，使用塑料薄膜進行表面包裹、澆水，維持表面濕潤。在完成模板拆除操作后，禁止立刻使用冷水進行噴澆，應(yīng)通過塑料薄膜進行覆蓋養(yǎng)護，禁止使用易染色的草墊或草包鋪蓋。養(yǎng)護階段應(yīng)始終維持混凝土結(jié)構(gòu)的濕潤狀態(tài)。混凝土入模溫度同二層澆筑方法進行控制，借助前期安裝的冷卻管實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。在混凝土澆筑達到冷卻水管標(biāo)高后，立即通入冷卻水，利用循環(huán)水的熱交換排除混凝土內(nèi)部熱量，減少混凝土內(nèi)外溫差造成的拉應(yīng)力，防止裂縫的形成。

4.4 混凝土養(yǎng)護

混凝土養(yǎng)護環(huán)節(jié)，時間選擇與過程控制按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收》（GB50204-2015）規(guī)范細則執(zhí)行。大體積混凝土澆筑完成后12h內(nèi)應(yīng)及時覆蓋保溫層，保溫層下覆蓋一層塑料薄膜，以保證混凝土內(nèi)外溫度差不超過25℃。養(yǎng)護操作環(huán)節(jié)中，應(yīng)嚴(yán)格控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)體的內(nèi)外溫度條件。養(yǎng)護環(huán)節(jié)重點關(guān)注內(nèi)外溫差導(dǎo)致的拉壓應(yīng)力、溫度應(yīng)力等載荷問題，有效杜絕大體積混凝土常見的裂縫問題。在澆筑作業(yè)完成后14d內(nèi)開展有效的養(yǎng)護與溫度監(jiān)測，同時在澆筑完成后一段時間內(nèi)連續(xù)紀(jì)錄混凝土內(nèi)部和表面及大氣溫度，全程掌握混凝土溫度變化情況，及時采取必要的防護措施，嚴(yán)格控制裂縫的產(chǎn)生，確保基礎(chǔ)混凝土的質(zhì)量。

5 結(jié)束語

為確保高速鐵路橋梁大體積混凝土的工程質(zhì)量，施工企業(yè)與應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程實際情況確定混凝土澆筑的工藝、順序、方法及澆筑完成后的養(yǎng)護、測溫等注意事項，并對澆筑過程中可能遇到的問題制定合理的預(yù)防措施。

[1]閆松嶺.高速鐵路橋梁承臺大體積混凝土施工控制技術(shù)分析[J].科技與企業(yè)，2016（7）：180，182.

[2]黃杰.淺析橋梁基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)及溫度控制[J].廣東科技，2012，21（7）：109～110.