对于大体积混凝土施工技术的研究

摘要：近年来，大型桥梁工程日益增多，于是大体积混凝土逐渐成为大型桥梁工程的重要组成部分。本文结合工程应用实例，介绍了大体积混凝土的施工技术，阐述了大体积混凝土的质量控制措施。

关键词：大体积混凝土；施工技术；分析

中图分类号：TV331文献标识码： A

引言

如今，以大体积混凝土作为主体基础结构的桥梁建筑比比皆是，大体积混凝土都发挥着其不可替代的重要作用，因此，想要保证混凝土建筑的质量，就必须要从施工的各个细节处入手，将施工质量问题降至最低

1.工程概况

该大桥项目桥址处年平均气温较高，日温差变化较小，属海洋性气侯。每年11月～次年4月为旱季，5月～10月为雨季，季风主要为南风和北风。该桥设计全长900ｍ，桥面宽12ｍ，两端引桥均为8×30ｍ 简支预应力 Ｔ梁，中间主桥为110＋200＋110ｍ 连续刚构，主跨净跨高32ｍ。以桥梁中心线为对称点，两端各设5.5％的纵坡，竖曲线半径为1800ｍ。

大桥所处位置海底无覆盖层，砂岩，最大水深17ｍ，海水流向横桥向，潮汐变化明显，晨时涨潮流向从左向右，夕时退潮从右向左，表面最大流速３．3ｍ／ｓ。最高潮位标高为1.85ｍ，最低潮位标高为0.75ｍ，最大潮差1.10ｍ。平时海浪较小，但受到大风和远海气候变化时，会发生较大风浪，最大浪高约1.40ｍ，平均浪高为0.6ｍ。

承台设计为水中承台，主墩承台设计呈六边形，横桥向宽16ｍ，顺桥向长12ｍ，高5ｍ，其中有3ｍ在常水位以下，水上为2ｍ，海水深17ｍ。每个主墩承台下设10根混凝土灌注桩，桩径2.0ｍ。混凝土标号C35，每个承台混凝土数量800m3。

2.施工工艺原理

在水面以上将钢套箱拼装完成，利用２０根精轧螺纹钢与钢套箱底连接，用２８台千斤顶同步将钢套箱下放到位。用１０根钢管与钢护筒和套箱底板连接，防止钢套箱上浮。浇筑封底混凝土后抽干套箱中的水，使水中施工变为无水施工。体系转换，在钢护筒上焊接牛腿防止在混凝土浇筑期间钢套箱下沉。浇筑混凝土前预埋冷却管，浇筑完毕后利用循环水降低混凝土的水化热。

1.混凝土结构裂缝产生的原因

钢筋混凝土结构的裂缝产生的原因主要有:1）由外部荷载引起的裂缝，按常规计算的各种荷载引起的；2）由于结构的实际工作状态与设计模型的不同而产生的结构次应力引起的裂缝；3）由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素产生的变形应力引起的裂缝，施工中可采取措施避免；4）大体积混凝土结构中，由于结构截面大，水泥用量多，水泥水化释放的水化热能产生很大的温度变化和收缩作用，是导致大体积混凝土温度裂缝的主要原因。

2.加强大体积混凝土的施工技术的措施

4.1原料

（1）水泥。在我们进行选择水泥的时候必须是选用符合国家质量标准的水泥产品，优先选用的是中低热硅酸盐水泥，这种水泥有很多比如说粉煤灰硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥。在使用的时候应当是尽量降低水泥的用量，并且考虑增加粉煤灰等料的含量。在我们施工时如果对于施工的混凝土有抗渗要求的时候对于铝酸三钙的含量不能超过规定的要求。在混凝土进行初凝的时候要掺加必要掺合材料来增加它凝固的速度，同时应该注意的是在混凝土进行初凝前它所产生的温度不会对混凝土产生温度应力，并且应该保证的是在混凝土凝结的时间应该在十小时以上。

（2）骨料。在进行混凝土骨料的选择的时候要注意比例的搭配和骨料的选择。我们应该优先选择结构致密，有足够的轻度，并且需要含泥量低膨胀系数小的骨料。在进行骨料筛选的时候还应该注意骨料的表面光滑度，不能够有杂质。一般可以选择石子、砂子、毛石、碎石等作为骨料，在进行配比的时候要适当减少水泥的使用量降低水化热。

（3）外加剂及掺合料。在我们进行混凝土配比的时候应该正确合理的使用外加剂这样能够有效的提高混凝土的耐久性，也能够有效地减少混凝土开裂，从而在很大程度上能够保证混凝土的质量。在我们进行混凝土配比的时候如果想让水泥浆的稠度增大可以选择减水防裂剂这种掺合料，能够有效地降低水的使用量，一般情况下能够减少20%。在我们进行外加剂选择的时候一定要符合国家的标准和相关的规定，并且要根据实际情况进行外加剂的添加，并要进行一定的试验对实际的效果进行验证。另外在相对寒冷的高原地区可以加入引气剂在大体积混凝土中。

4.2配合比设计

（1）基本要求：混凝土配合比，根据使用的材料通过试配后确定。为满足现场使用泵送施工的要求，混凝土坍落度控制在10~14cm范围，同时，为满足浇筑工艺的要求，混凝土的初凝时间控制在6h以上；在满足混凝土设计强度及可泵性的前提下，通过合理选用外加剂及掺合料，尽可能减少水泥用量，水灰比不超过0.4，将配合比与材料的质量要求提供给混凝土供应商进行配料供应。生产拌制混凝土时，必须严格按经审批的混凝土配合比和优选的原材料进行配料,不得随意更改配合比的设计。

（2）配合比设计：按现行《混凝土结构工程施工及验收规范》和GB/T14902-2003《预拌混凝土》标准严格执行。

4.3浇筑技术

（1）根据泵送大体积混凝土的特点，采用“分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶”的方法进行浇筑，这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能较好地适应泵送工艺，避免混凝土泵管经常拆除、冲洗和接长，从而提高泵送效率，保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。根据混凝土浇筑时形成坡度的实际情况，在每个浇筑带的前、后布置两道振动棒，第一道布置在混凝土卸料点，主要进行上部混凝土的振实，第二道布置在混凝土坡脚处，确保下部的混凝土密实。

（2）振动棒的操作要做到“快插慢拨”，宜将振动棒上下略有抽动，以便上下振动均匀。严禁采取振动棒振动钢筋或模扳的方法来振实混凝土，尽量避免碰撞钢筋、预埋件和止水带等。振捣器移距不宜大于有效作用半径的1.5倍，应插入到尚未初凝的下层混凝土深度为50～100mm。平板式振动器振捣混凝土，应使平板底面与混凝土全面接触，每一处振到混凝土表面泛浆，不再下沉后，即可缓慢向前移动，平板式振动器移距与已振捣混凝土搭接宽度不小于100mm。

4.4大体积混凝土施工过程中的温度控制策略

要先选择测温点，测温点的布置原则应在有代表性的整个基础底板最深处、底板四个角点及结构尺寸变化较大的地方，设置在混凝土的下部和中间位置，表面温度在砼面向下5-10cm部位量取。测控的时间应在混凝土浇筑完6至10小时开始测温。在浇筑完后的2天内，每2小时测温一次；浇筑完后3-7天内，每4小时测温一次，7天后一天测一次，14天后结束测温，每次测温同时须测出周围环境的温度。

温控指标应保证在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃；内部与表面的温差不宜大于25℃；混凝土表面与大气的温差不宜大于20度；每天的降温速率不宜大于2℃。

未能令混凝土中心温度与表面温度差值小于25℃,或者混凝土中心温度过高(如超过75℃)时，可在基础绑扎钢筋后期,安装直径50的钢循环水管,以大体积混凝土中心范围水管间距不大于4米,以1000立方米为一个循环系统为原则，采用循环水管作为辅助混凝土内部进行水冷散热作用；降低混凝土表面与空气的温差可采用在混凝土浇注完成后，马上搭设不小于2米高的保温棚,棚内安装碘钨灯,通过利用碘钨灯加热棚中空气。使用以上两种方法时,须将混凝土测温增加到每1小时测温一次,当温度受到控制时,可减少水冷至停止。

3.5混凝土养护

养护工作在混凝土施工中经常被忽视，然而，养护对于提高混凝土的强度和抗裂能力有非常重要的意义。在混凝土的二次振捣搓压工作工作完成后，在混凝土表面用塑料薄膜进行覆盖，最后加盖上保温材料。这样既可以减少外界温度对混凝土的影响，也可以保障混凝土表层的湿度。如塑料薄膜破损，应及时洒水养护，并应覆盖草苫进行保温、保湿养护，至少养护14天，防止混凝土早期裂缝的产生。

结束语

随着时代的发展，桥梁的建设越来越多，在建设桥梁的时候，只有充分把握好大体积混凝土的浇筑技术，才能为桥梁的建造打好基础，让桥梁更加牢固。

参考文献：

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[2]包义勇.大体积混凝土裂缝控制技术[J].现代经济信息,2014,17:373.

[3]徐亚东.浅析大体积混凝土裂缝产生原因及其控制措施[J].四川水泥,2014,09:201-202.