橋梁承臺大體積混凝土施工技術要點分析

高 北

（河南海馬建設工程有限公司，河南 安陽 456400）

1 大體積混凝土的概述

隨著國民經濟的迅速增長，交通運輸量大幅增加，車流密度、車輛載重不斷加大。橋梁工程作為交通運輸體系的重要組成部分，其質量的優劣直接關乎整個行業的發展水平。

當前，針對大體積混凝土，全球并未設有統一、明確的定義。比如，國外混凝土協會的定義是“任何就地澆筑的大體積混凝土，其尺寸之大，必須采取措施解決水化熱及隨之引起的體積變化問題，以最大限度減少開裂。”比如，國際預應力混凝土協會規定：“凡是混凝土一次澆筑的最小尺寸大于0.6m，特別是水泥用量大于400kg/m3，應考慮采取水泥水化熱低的水泥或采取其他降溫措施。”而我國對于大體積混凝土施工，則根據《大體積混凝土施工規范》相關規定，認為混凝土結構物的最小尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預計會因混凝土內膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產生的混凝土為大體積混凝土。

綜合上述分析，每個國家對于大體積混凝土的定義各有不同，但整體來講，大體積混凝土是指尺寸達到必須采取措施以應對水泥水化熱的熱量及伴隨產生的體積變化的混凝土。也就是說，針對大體積混凝土，必須采取有效措施，切實處理好溫差、干縮等變化問題。只有做好積極的應對措施，才能減少及消除內應力，有效控制裂縫產生及發展。

2 工程概況

某路橋工程總長度為5.94km，其中共2座橋梁，分別為589m特大橋、50m中橋。3#、4#墩承臺結構尺寸為18.8x18.8x7m，4948.16m3為混凝土澆筑方量，C40為混凝土強度等級。本橋所處位置具有較為復雜的地形、地質條件，巖性變化大，第四系空隙潛水為地下水類型。計劃一次性澆筑單個承臺，為大體積混凝土施工。

3 橋梁承臺大體積混凝土施工準備

1）施工場地準備。通過施工現場實地考察情況，合理規劃施工便道、作業平臺。施工前，需平整樁位周圍地面，及時將其雜物清理干凈，保證道路暢通，同時合理布設排水系統，具有良好排水效果。按照巖石完整情況，做好開挖面防護措施，如噴漿、錨噴等。

2）測量放樣。按照施工圖紙，由測量工作人員進行樁基中心坐標、基礎承臺開挖坐標計算，且做好現場放樣，隨后進行承臺基礎開挖方位地確定。

3）優化配合比。為確保施工順利開展，必須保證供料充足，因混凝土用量多，需提前做好備料工作，并對進場材料質量進行認真檢測，待其質量合格后，才能用于施工。為對混凝土早、晚期發熱量進行有效控制，必須合理確定大體積混凝土配合比。在對工程所在地原料供應情況充分考慮的基礎上，可選用42.5普通水泥作為水泥材料，選用I級粉煤灰作為粉煤灰，選取S95級礦粉，外加劑則選用高效減水泵送劑。設計配合比如下：水泥：砂：碎石：粉煤灰：礦粉：外加劑：水=290：737：1060：70：79：7.64：167。同時，需在160～180mm范圍內控制混凝土塌落度。

4 橋梁承臺大體積混凝土施工工藝

1）模板工程。根據工程施工情況，選用定型定制大鋼模作為橋梁模板材料，尺寸為2.5x5m，向施工現場運送后進行拼裝。模板橫、豎加勁肋則選用Φ50鋼管，為確保保護層厚度準確，可在承臺鋼筋和模板中間位置墊上砂漿墊塊（模板內側），并通過型鋼、方木等和基坑壁撐緊（模板外側）。同時，需選取Φ50鋼管在承臺周圍進行腳手架搭設，以此為安裝模板、澆筑混凝土提供便利。并選取Φ25鋼筋進行模板內拉桿對拉連接，因承臺高7m，可選定80cm為拉桿垂直間距。在澆筑混凝土過程中為避免模板變形，需通過鋼筋、鋼管等在承臺內部進行支撐，進而提高模板剛度。

2）鋼筋工程。在指定場地完成鋼筋下料、加工作業，隨后向施工現場運送。在承臺鋼筋綁扎前，需做好承臺平面放樣工作，將所有底層鋼筋的平面位置準確標注到封底混凝土面，且做好鋼筋放置工作。為確保各層鋼筋標高準確無誤，可設置承臺鋼筋支承筋，一般在豎向設置，防止鋼筋網形變。承臺頂網鋼筋綁扎過程中，可先預埋墩身豎向鋼筋，并利用型鋼架進行預埋件定位，待其位置準確后，即可澆筑混凝土。

3）安裝冷卻管及測溫元件。選取Φ48焊接鋼管作為冷卻管，以鋼接頭用于施工。根據設計要求，安裝冷卻管，安裝時可將油漆均勻涂抹到接頭位置，并緊固，避免澆筑混凝土時，出現管道堵塞或漏漿現象。完成冷卻管安裝作業后，即可進行通水施工，以此對通水效果進行檢測，避免出現漏水問題。完成上述施工后，需及時安裝測溫元件，要求做好安裝固定工作，保證定位準確，順著鋼筋將導線向承臺頂面相應高度引出，導線端頭應選取膠布包好，避免被污染、損壞。除此之外，還應做好導線編號工作，以此為后期監測溫度提供方便。

4）混凝土工程。（1）混凝土運輸。為滿足設計要求，根據工程量實際情況，可選用10m3混凝土罐車運輸，共7臺，其中因3#墩距施工場地較近，選用混凝土罐車5臺即可滿足澆筑要求；而4#墩距離較遠，選用6臺即可，其余1臺備用。（2）混凝土澆筑。澆筑施工前，需清理干凈接縫面雜物，如松軟混凝土層、松動地石子等，并通過壓力水做好清洗工作，保證無積水現象。隨后檢查各個構件，如模板、鋼筋等，如尺寸與設計要求不符，需及時處理，保證尺寸無誤。澆筑施工時，需將一薄層水泥砂漿鋪筑到基層表面，隨后進行混凝土灌注。根據工程實際情況，本工程需分層完成混凝土澆筑工作，且在30cm以內控制各層厚度，待下層混凝土初凝前，需保證上層混凝土完成澆筑。選用混凝土預制墊塊作為鋼筋保護層墊塊，在混凝土澆筑過程中即可拆除此墊塊，不得影響墩臺身混凝土表面平整度。澆筑施工需具有連續性，并通過混凝土面層散熱。一般澆筑始于承臺短邊位置，澆筑順序為“兩邊—中間”。（3）振搗施工。以插入式振搗器作為混凝土振搗施工工具，施工中必須嚴格把控振搗施工范圍，避免過振、漏振等問題發生。振搗需謹遵快插慢拔的原則，并對振搗時間加以合理控制，如振搗密實度不足，將產生蜂窩、麻面等問題。（4）養護施工。完成混凝土澆筑作業后，在混凝土初凝前，需及時抹壓、收光混凝土表面，做好塑性裂縫處理工作。一般在14d以上控制混凝土養護時間，為保證養護質量，需覆蓋麻袋，并灑水濕潤，按照溫度測量結果，每天降溫速度必須控制在2℃左右。

5）溫控監測。因大體積混凝土具有較大結構尺寸，水泥水化熱將大幅度提升混凝土溫度，如無法及時將熱量散發出去，極易產生過大內外溫差，進而產生混凝土體積變化差異，制約混凝土各部位，導致其無法自由伸縮。因溫度變形作用，將產生極大拉應力，引發裂縫問題。為此，必須做好溫控監測工作。主要對澆筑體表面溫差、降溫速率等進行監測。澆筑混凝土后，每天監測次數需控制在4次以上。測量入模溫度時，則各個臺班需控制在2次以上。按照設計要求，合理布設監測點。要求在0.3℃以內控制測溫誤差。

5 結束語

綜上所述，伴隨社會經濟的高速發展，我國越來越多大型橋梁結構開始選用大型混凝土實體現場澆注而成，但此類結構體在施工過程中極易產生裂縫病害，進而對混凝土質量造成嚴重影響。其主要原因在于水泥水化熱作用下，在升降溫度過程中混凝土結構極易受“熱脹冷縮”影響，從而出現各類變形情況。同時因混凝土本體、鋼模板等因素制約，裂縫也會產生于結構內部或表面位置，隨著時間的推移，裂縫逐步擴展，加重結構整體開裂程度。為此，在橋梁承臺大體積混凝土施工中，必須規范施工工藝，采取科學、有效的措施降溫，避免產生溫度裂縫，保證工程施工質量，延長橋梁工程使用壽命。