大體積混凝土承臺施工技術探討及其質量控制

楊家才

摘 要：近些年我國經濟發展腳步越來越塊，城市之間聯系更加緊密。高速公路建設對于進一步促進城市地區交流具有重要意義，因此國內近些年興建一大批公路工程項目。隨著經濟發展水平不斷提高，人們對于工程質量要求逐年提高，在對公路橋梁建設中采用大體積混凝土技術的應用無疑對于改善公路橋梁等工程質量具有重要意義。此次就優化混凝土配合比，減少水泥用量，增設降溫水管，降低混凝土內外溫差以防止水化熱溫度產生承臺混凝土的裂縫進行分析。

關鍵詞：承臺；溫控措施；質量控制

中圖分類號：U445.57 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）25-0155-02

Abstract： In recent years， the pace of economic development in China is getting more and more block， and the relationship between cities is closer. Highway construction is of great significance to further promote the exchange of urban areas， so in recent years a large number of highway engineering projects have been built in China. With the continuous improvement of the level of economic development， the requirements for engineering quality are increasing year by year. The application of mass concrete technology in the construction of highway bridges is undoubtedly of great significance for improving the quality of highway bridges and other projects. The analysis is to optimize the mix ratio of concrete， reduce the amount of cement， add cooling water pipes， reduce the temperature difference between inside and outside of concrete to prevent cracks in bearing platform concrete caused by hydration heat temperature.

Keywords： bearing platform； temperature control； quality control

1 工程概況

三岔溝特大橋為麻昭高速公路上跨越三岔溝的一座特大橋梁，該大橋位于云南省昭通市大關縣悅樂鎮。全長546m，架立于兩座山頭之間，跨越一個深谷。墩柱最高99m，20根挖孔樁承臺基礎；承臺設計尺寸為19.2m×15.2m×4m，混凝土標號為C30，屬于大體積混凝土。

2 關鍵技術分析

2.1 鋼筋綁扎

鋼筋綁扎其主要流程為：測繪放線確定承臺大致輪廓以及墩身實際位置情況，用墨線對承臺位置進行詳細繪制，包括墩身尺寸輪廓等；基于紅漆對鋼筋間距豎向以及橫向進行標識；對橫向以及豎向鋼筋均進行綁扎；搭建承臺鋼筋管支撐架以及墩身實際定位架子；對受力鋼筋骨架進行仔細綁扎，并將散熱管道安裝好，在對鋼筋骨架記性綁扎；對放線進行測量，并確定承臺頂層鋼筋位置墩身，綁扎墩身預埋鋼筋并最終撤離鋼管支撐架。

2.2 模板的施工

承臺的施工主要基于定型整體的鋼模板，現階段采用固定模板方式主要為內拉外撐法。依據鋼筋實際布局等情況，設置多層拉筋。且拉筋之間的間距進行合理設計，對于拉引出模板外則采用螺栓記性強化處理，基于拉筋之外裸露處的模板則用鋼管進行進一步強化牢固。對于承臺內以及拉筋外部則套塑料管套，從而方便承臺施工后對拉筋進行拆除處理。承臺模板外側與鋼圍巖之間的支撐在基于模板一定高度內布置多道，梅花形設置從而確保在混凝土澆筑過程中模板不會出現變形等情況。對于模板表面則需要進行清理干凈，進而在其表面涂膜脫模劑，基于模板裂縫位置則采用橡膠條進行填塞，并防止漏漿等情況。

2.3 承臺混凝土施工要點

對于承臺混凝土的澆筑施工必須經過嚴密組織以及嚴格把控，基于原材料角度進行管控，科學合理的砼配合比設計，以及振搗、收光、養護等計劃均應當在受控情況下執行。混凝土的攪合應當在攪拌站進行集中生產處理，攪合時間一般不低于90秒，混凝土坍落度應當依據實際規定，按照設計配合比進行嚴格控制，從而確保整個攪拌的均勻性。在對承臺進行混凝土澆筑施工前，首先采用空壓機對模板及其內部的雜質進行清理。在澆筑過程中應當對澆筑區域進行劃分，分層處理。對于每個澆筑區域均應當有一臺混凝土輸送泵承擔灌注任務。對于混凝土澆筑流程主要為自承臺墩身預埋鋼筋處逐漸向外灌注，這樣操作可以有效確保墩身混凝土的密實度以及均勻效果。其次，混凝土澆筑是應當依據三十厘米為一層由內而外順序進行澆筑。在澆筑時，每個澆筑區域均應當配置多臺插入式振動棒，確保最終振搗品質滿足設計要求。整個振搗過程以混凝土停止沉降以及不再出現氣泡、表面較為平坦以及泛漿均勻為最終依據，通常設置振搗時間為11-16秒、實際振動棒與側模之間的間距不低于10厘米，避免由于振動從而對模板帶來影響。

3 優化配合比

（1）材料選選擇：水泥選用低水化熱的普硅P.O 32.5；粗骨科采用5毫米-31.5毫米石子（連續級配）；細骨料采用河沙（中砂）；粉煤灰采用Ⅰ級粉煤灰。（2）為了降低混凝土的絕熱溫升，經多次試驗，在混凝土中摻入20%的粉煤灰來代替水泥用量，從而達到降低水化熱的目的。（3）摻入高效減水緩凝劑來延尺混凝土水化熱高峰及每立方混凝土的水泥用量，從而達到降低承臺內部溫度的目的。最終的C30混凝土配合比為：水：水泥：碎石：砂：粉煤灰：外加劑=170：342：1059：736：86：6.42。根據經驗摻入高效減水緩凝劑水化熱絕熱溫升最高峰在混凝土澆筑19h后出現。

4 混凝土澆筑施工

（1）承臺基坑底部采用低標號的砂漿（M7.5號）找平，厚度不小于5cm，這樣做的目的是減小基巖對承臺的約束力，從降低承臺的水化熱應力。（2）承臺高度較高，為了降低承臺內的最高溫度，承臺分兩次澆筑，每層澆筑厚度為2 m，分次混凝土澆筑間隔時間不大于7天，如大于7天以上，第一次澆筑混凝土的彈性模量數值較大，對第二次澆筑的混凝土有很大的約束力從而造成第二澆筑的混凝土開裂。（3）澆筑前應對模板、鋼筋、預埋件、溫度監控元件及線路等進行檢查，檢驗合格后才能開盤。第二次混凝土澆筑前應對第一次澆筑的混凝土頂面鑿除水泥漿及松散的混凝土并沖洗干凈。（4）混凝土拌制配料前，各種衡器應請計量部門進行計量標定，稱量誤差應符合規范要求。應嚴格控制新拌混凝土質量，使其和易性滿足要求。坍落度檢驗應在施工現場進行，每班2～3次，拒絕使用坍落度過大或過小的混凝土料。應及時監測粗、細骨料的含水率，遇陰雨天氣應增加監測頻率，隨時調整用水量。（5）混凝土應按規定厚度、順序和方向分層澆筑，必須在下層混凝土初凝前澆筑完畢上層混凝土。如因故停歇，時間超過混凝土初凝時間時，倉面混凝土按工作縫處理。混凝土分層澆筑厚度不宜超過0.3米，并保持從倉面一側向另一側澆筑的順序和方向。

5 溫控措施

（1）在混凝土中埋入溫度監測元件，每隔2小時記錄一次溫度，以便隨時監測混凝土的內表溫差。溫度檢測儀采用智能化數字多回路溫度巡檢儀，溫度傳感器為PN結溫度傳感器。（2）在承臺內埋設4層冷卻水管。冷卻水管采用φ32mm的薄壁鋼管，其水平間距為1m，冷卻水管距混凝土表面為1.0m，每根冷卻水管長度不超過200m，冷卻水管進出水口應集中布置，以利于統一管理。（3）冷卻水管使用及其控制：冷卻水管使用前應進行壓水試驗，防止管道漏水、阻水；混凝土澆筑到各層冷卻水管標高后即開始通水，通水流量應達到30L/min，通水時間根據測溫結果確定；控制原則為：內表溫差控制在25℃以內；混凝土降溫速率不超過2.0℃/d。（4）保溫：為防止承臺出現表面裂縫，應在混凝土表面覆蓋塑料薄膜、土工布、彩條布三層材料進行保溫。在保溫期間，應由專人對各保溫部位進行檢查，并根據氣象預報在寒潮來臨前加強保溫檢查。保溫時間不少于28天。

6 施工質量控制

6.1 裂縫成因分析

實際對于較大體積混凝土其裂縫形成原因較為復雜，根據筆者經驗施工現場溫差、材料的彈性模量以及砼的實際拉伸強度極限、整體結構的長度以及砼自身的徐變、制約以及地基形變等均有可能對整體混凝土承臺造成裂縫。而其中水泥在進行水化熱時所產生的大量溫度變化以及收縮是現階段造成裂縫的主要誘因，因此科學合理的控制溫度變化是確保混凝土沒有裂縫的主要措施。

6.2 降低限制約束

由于承臺其混凝土在灌注完成后可能會受到封底混凝土以及鉆孔澆筑樁樁頭錨固筋的約束，因此在混凝土澆筑初始階段其相關彈性模量往往相對較低，進而使其底部產生相關收縮縫隙可能性，為了進一步避免此類約束情況，可以在其底部找平砂漿完畢后對其表面進行壓光處理，并在砂漿的頂端敷設隔離紙或者涂摸隔離試劑。

6.3 高性能外加劑混合

在承混凝土中摻加部分高效緩凝減水劑，可以有效的增加混凝土緩慢凝結時間，進而改善其易性，并減少在攪拌時的水資源浪費，降低水灰比例，并最終降低水化所造成的大量熱量，進而推遲澆筑最高溫度值的出現時間，其對于混凝土抗拉強度的提升具有積極意義。粉煤灰的添加可以很好減少實際對于水泥的消耗量。因此水泥其為水化熱所產生的主要物質，因此實際水泥摻雜量情況對于混凝土其內部熱量情況有直接關系，基于摻雜一定比例的粉煤灰措施，進而取代水泥可以大大降低對水泥的需求量，并使得水化熱其熱量得到明顯降低，水泥則選用低水化熱的普通硅酸鹽水泥。其有利于提高整個混凝土結構的抗拉強度，進而可以有效規避裂縫等的出現。在配合比的調制過程中，應當盡可能降低對水泥的需求用量，摻加質量相對較高的II級粉煤灰具有一定價值。

7 結束語

由于水泥水化過程中產生的水化熱，使澆筑后初期混凝土內部溫度急劇上升，引起混凝土膨脹變形，而此時混凝土的彈性模量很小，因此，升溫引起受基礎約束的膨脹變形產生的壓應力很小。隨著溫度逐漸降低混凝土產生收縮變形，但此時混凝土彈性模量較大，降溫引起的變形受基礎約束會產生相當大的拉應力，當拉應力超過混凝土的抗拉強度時，就會產生溫度裂縫，對混凝土結構產生不同程度的危害。

因此，在大體積混凝土施工中最關鍵的是優化配合比、減少水泥用量、延長混凝土初凝時間來降低混凝土最高絕熱溫升；承臺內設降溫水管降溫，承臺表面保溫來降低混凝土的內表溫差；從而來保證混凝土無有害裂縫產生。

參考文獻：

[1]劉強.大體積混凝土承臺施工工藝及質量控制措施[J].國防交通工程與技術，2012（s1）：153-155.

[2]伍文杰.橋梁承臺大體積混凝土施工技術要點質量控制[J].四川建材，2010，36（3）：139-140.