橋梁大體積混凝土結構的施工技術研究

王衛軍

摘 要：為提升橋梁承臺大體積混凝土施工水平，以某橋梁承臺施工為研究對象，在分析承臺大體積混凝土施工方案的基礎上，對橋梁承臺大體積混凝土配合比設計和混凝土溫度控制措施進行總結分析。實踐可知，要杜絕橋梁承臺大體積混凝土裂縫問題，在施工時就需要對承臺大體積混凝土的材料、工藝、后期養護進行控制，以保證工程整體質量。首先分析了大體積混凝土施工中進行溫度控制的重要性，隨后介紹了溫度控制方案，包括合理設計材料比和溫度控制設計，接著提出了溫度控制的有效方法，包括大體積混凝土分層分塊、澆筑溫度控制、明確澆筑間隔時間、合理設置冷卻水管、混凝土養護、現場施工控制、溫度監測，最后介紹了大體積混凝土的溫度控制效果，希望能給類似工程及相關人員提供有效參考。

關鍵詞：大體積混凝土;溫度控制;混凝土澆筑

承臺大體積混凝土體積比較大，具有較厚的結構，并且鋼筋數量較多。對于高承臺大體積的混凝土而言，若要提高其穩定性，則應在澆筑的過程中，對質量進行嚴格控制。如果其安全性和穩定性沒有得到有效的保障，那么投入使用之后，則會容易產生開裂問題，除此之外，外部環境對于整體工程的侵蝕會加重已有的病害問題，針對這種情況，在對承臺大體積混凝土進行施工時，需要采取相應措施，盡可能防止裂縫的出現，有效保證橋梁安全性^[1]。

一、大體積混凝土施工中對于溫度控制的重要性

大體積混凝土因其整體尺寸較大，因此在水化熱條件下混凝土內部產生溫度變化，進而出現表層裂縫。混凝土具有較強的抗壓能力，不會出現壓力破壞現象，但混凝土屬于一種脆性材料，抗拉性較差，在溫度應力環境下，便會出現裂縫。為此需加強大體積混凝土施工溫度控制^[2]。

二、大體積混凝土施工中的溫度控制方案

（一）合理設計大體積混凝土的材料比例

大體積混凝土材料混合過程中需要注意3種內容。

1、混凝土材料

其中水泥需選擇溫度為32.5℃的低熱礦渣水泥，散裝入場，同時其應用溫度應控制在50℃以下，否則需采取措施降低水泥溫度。砂的細度值應控制在2.3～3.1之間，保證其含泥量低于1%，在二區級配范圍內，剩余指標需滿足規范要求。保證砂源穩定性，同時在砂入場后，還需進行分批檢驗。針對粉煤灰材料，可選擇電廠一級粉煤灰，保證其滿足混凝土配置的質量要求。石塊方面，需選擇粒徑在5～31.5mm之間的連續級配，保證碎石來源穩定性，級配品質優良，同時還需對石子進行分批檢驗，確保其含泥量低于1%。外加劑可選擇NF系的緩凝型減水劑。添加水方面，需對水進行質量檢測，在滿足相關規定要求后才能進行使用^[3]。

2、雙摻技術

為進一步提升大體積混凝土整體性能，還需要摻加一些減水劑和粉煤灰，針對大體積混凝土而言，通過添加適量的粉煤灰取代了其中一定量的水泥，從而進一步降低混凝土中的水熱化，預防出現溫度裂縫的問題。（3）混凝土配合比

相關泵送混凝土需要維持良好的粘聚性與和易性，不會出現泌水和離析等問題。初始坍落度約維持在18cm，具體的初凝時間大概約為25h，前后時間不超出3h。為滿足基礎的施工要求，提升施工質量，需要對大體積混凝土的材料配合比進行各種試驗，并按照材料配置實際狀況，得出最優配置比例，并按照現場實際施工狀況，實時調節材料比。按照相關規范設計要求，針對大體積混凝土的檢測評定工作，可將標準養護環境下混凝土60d的抗壓強度作為依據指標^[4]。

（二）溫度控制設計

為了預防大體積混凝土結構因為干縮應力和溫度應力所導致的裂縫問題，需要合理控制混凝土溫度，并通過仿真計算的方法，對現實混凝土操作中的實際狀況進行模擬，結合混凝土徐變、外界溫度變化、冷卻水管降溫、養護方式、水化熱發熱規律、施工間歇、分層澆筑、混凝土分塊等因素，在實施仿真計算的條件上，制訂溫度控制標準^[4]。

1、混凝土的澆筑溫度需要維持在28℃之下;

2混凝土水化熱溫度需要維持在標準范圍內，其中C35等級的混凝土升溫不能超出35℃，而C30等級的混凝土升溫不能超出31℃;

3、混凝土內外溫差應該低于25℃;

4、相鄰混凝土之間的溫度差距也不能大于25℃。

三、現場控制和溫度控制方法

（一）大體積混凝土分層分塊

當大體積混凝土的澆筑面積比較大的情況下，可實施分塊澆筑，各混凝土塊間設置相應的后澆帶，在混凝土整體厚度比較大的情況下，應該實施分層澆筑，將分層厚度控制在2m左右為宜。在設置后澆帶過程中，需在主體的混凝土溫度穩定后在實施澆筑工作，預防接縫區域出現開裂問題^[5]。

（二）大體積混凝土澆筑中的溫度控制

在混凝土從拌合機中送出后，經過泵送和振搗等流程最終到達澆筑環節，其澆筑溫度應該控制在28℃之內。每次在混凝土開盤全，需要對混凝土材料溫度進行合理控制，同時對水、石、砂、粉煤灰、水泥等材料的溫度進行準確測量，并記錄下來，對澆筑溫度進行準確估算。在澆筑溫度超出標準限制后，應該采取有效措施進行控制：比如可以將草袋覆蓋到的傳輸泵管表層，頻繁進行灑水降溫，盡量在夜間進行混凝土的澆筑工作。當施工時間在冬季時，可通過鍋爐來加熱拌合水，使混凝土材料溫度維持在10℃以上，澆筑溫度不能低于5℃。當施工時節是夏季時，可在拌合水中增加冰塊進行降溫處理，控制混合材料溫度。

（三）各層混凝土澆筑的間歇期

混凝土澆筑過程中的間歇期需保持在5～7d左右，同時當混凝土底部的溫度降低后，才能開始下一層的混凝土澆筑。如果因為被其他施工任務所影響，從而導致混凝土塊間歇時間超出7d，便可通過驗算的方法，對溫控措施進行調整。具體措施是在間歇期間內，做好混凝土表層的保溫、養護工作，從而使混凝土能夠始終維持濕潤狀態。

（四）合理設置冷卻水管

針對一些混凝土厚度和面積較大的澆筑工作，需要在混凝土內部安裝冷卻水管，至于冷卻水管應該選擇厚度為3.25mm，

管徑為42.3mm的黑鐵管，布置成一種S形，各個方向的間距需要控制在1m左右，在布置完冷卻水管后，還需要進行壓水試驗，避免管道出現漏水的問題。澆筑混凝土到水管標高后，迅速開始水管通水，通水時間維持在8～10d左右，在通水過程中，如果混凝土的溫度降低速度超出每天1.5℃，就需要終止通水。對進水溫度進行嚴格控制，確保冷水管相關進水溫度和混凝土最高溫度之間的差距不會大于25℃，盡量降低進水口溫度。在溫度較高的天氣狀態下，需要從靜置后聚水池中抽取冷卻水，在冬季或氣溫較低的天氣中施工時，需將冷卻水管中的出水聚集到集水池中，適當提高進水溫度，從而更好地控制溫度差。

（五）混凝土養護

需要等待各層混凝土表面結束終凝后實施養護處理，并將濕麻袋覆蓋到混凝土表層，時間需要維持到表層混凝土結束澆筑后。在澆筑前，還需要對各層混凝土接縫進行適當處理，對混凝土表面進行徹底清洗和鑿毛處理。在氣溫較高的狀態下，如最高氣溫超出20℃的環境下，可不需要對混凝土側面進行保溫處理。但暴露在外的側面結束拆模后，需要實施噴淋養護，可通過冷卻水管進行噴淋，使混凝土表面維持潮濕狀態，預防干縮裂縫的出現。在混凝土內外溫度差遠遠超出控制標準，或在冬期施工中，需對混凝土側面實施保溫覆蓋^[5]。

四、結語

對大體積混凝土進行施工時，需要對工程質量進行嚴格的監督和控制，并對工程進行及時的養護，否則會產生裂縫，部分構件會因裂縫出現損壞的現象，對于整體結構也會產生一定的影響。在溫度的影響下，大體積混凝土容易出現表面裂縫，而隨著時間的發展，容易變成一種深層裂縫，能夠對大體積混凝土整體結構的持久性造成一定影響，降低建筑的應用性能，針對這種狀況，需要利用科學的技術，合理控制混凝土溫度，從而進一步降低其內外溫差，控制拉應力，預防溫度裂縫的出現。

參考文獻：

[1]大體積混凝土結構施工技術在土木工程建筑中的應用研究[J].張春龍.門窗.2019（08）

[2]土木工程建筑中大體積混凝土結構的施工技術探討[J].趙歡，贠照志.城市建設理論研究（電子版）.2019（13）

[3]土木工程建筑中大體積混凝土結構的施工技術探析[J].張強.綠色環保建材.2019（12）

[4]土木工程建筑中大體積混凝土結構的施工技術要點探析[J].方思儒.建材與裝飾.2019（22）

[5]關于土木工程建筑中大體積混凝土結構的施工技術應用分析[J].廖文有.建材與裝飾.2019（11）