浅谈桥梁大体积混凝土施工技术

摘要：近来我国的公路建设发展十分迅速，桥梁大体积混凝土施工技术成为人们研究的热点。本文对桥梁大体积混凝土施工技术进行了讨论，具有重要的参考意义。

关键词：公路桥梁大体积混凝土水中承台施工

中图分类号： U448.14 文献标识码： A 文章编号：

1前言

随着国家高速公路建设的发展,桥梁施工工艺已日趋成熟,但有关常规项目施工方面的总结较少,本文结合项目建设的数据,通过介绍桥梁承台施工工艺,探讨高速公路桥梁整体施工技术,以期为将来的公路桥梁承台建设提高施工水平。

2公路桥梁大体积混凝土水中承台施工工艺

2.1工程概况

某大桥主桥1#，2#主墩承台为钢筋混凝土结构，矩形截面。

尺寸为:27m×17.4m×5m的C30混凝土，每个承台方量为2349m³ 属大体积混凝土结构。

承台钢筋配置:底板布2层钢筋网，顶板布设4层钢筋网，四边由底板、顶板钢筋弯折及半框钢筋绑扎而成，内部为无筋混凝土，墩身钢筋伸入承台250cm 。

2.2施工准备

待钢板桩围堰施工完毕，进行抽水工作并完成桩头破除工作后，将承台范围内的封底高程进行测量，对封底顶面高低处整平处理，测量控制封底层顶标高（承台底标高）准确，测量放样出承台边线，作为承台模板安装和钢筋绑扎控制线，确保承台尺寸、平面位置和钢筋保护层大小。

2.3承台模板制作、安装及加固

2.3.1模板制作

主墩承台模板制作采用钢板及型钢加工，加工成大块钢模板，减少拼装接缝数量。模板设计时，考虑足够的强度、刚度，能达到在安装和混凝土施工等工况下不变形。模板制作时，既要保证尺寸、平整度，又要保证光洁度，并尽量减少板面焊缝，焊缝应打磨抛光，模板间接缝采用企口缝，防止模板接缝漏浆。

2.3.2模板安装及加固：模板采用大平面钢模，每块模板设Φ16的6颗拉杆孔。模板即将安装前，用钢丝刷将模板表面打磨光洁，用新机油作脱模剂并涂抹均匀，模板安装时，模板之间缝隙用2～3mm塑纸在安装前贴在其中一块的侧面，模板与底部之间缝隙采用砂浆处理，采用砂浆时至少在砼浇注前1天用1：2砂浆从模板外部将缝隙填塞。在进行承台模板安装时对长期露出表面的位置应选取完好规整的模板安装。

模板加固采用拉杆对拉形式，在模板外部设水平槽钢增加模板整体性。为了改善砼外观质量，防止钢筋露头，采用特制的拉杆带套筒，在模板对位准确后将拉杆穿入模板孔，拧上套筒，将套筒焊在指定的拉筋上，拉筋可利用冷却管或角钢（注意：套筒所焊钢筋与相对面应是同一根钢筋才能形成对拉），利用冷却管作拉筋时要避开接头受力。拉筋焊接好后拧紧螺栓校正并固定模板。

2.4钢筋及冷却水管施工。

2.4.1钢筋施工。

在桩头凿除、清渣完毕后，测放出承台边线，绑扎钢筋。承台钢筋除顶面水平钢筋外均一次性绑扎到位。承台钢筋在场内加工，运至现场安装，钢筋制作与安装严格按照设计与施工规范要求施工。

主筋连接采用滚轧直螺纹接头连接，连接要求严格按照《钢筋等强度滚轧直螺纹连接技术规程》（DBJ/CToos-2002）执行，其余钢筋连接采用焊接或搭接。

2.4.2冷却水管、测温元件施工。

承台混凝土属大体积混凝土，采用水冷法降低混凝土的内部温度，防止收缩裂缝的产生。承台的混凝土分两层施工，每层为2.5m。每层混凝土内布置三层冷却水管，层距为0.9m，水平间距为1.0m。冷却水管与同层钢筋进行绑扎固定，接头采用橡胶软管进行连接，混凝土浇筑前对冷却水管进行试通水，确保不漏水方可进行混凝土浇筑。

2.4.3预埋件施工。

在钢筋施工时，注意后续工程相关预埋件的埋设，预埋位置严格按照设计图纸要求及《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）要求进行控制。预埋件与承台钢筋位置冲突时，适当调整承台钢筋，以保证预埋构件位置准确。主墩承台预埋件主要有：墩身钢筋预埋、0号块现浇支架钢管预埋钢板、塔吊地脚螺栓预埋及接地装置预埋件等。

2.5混凝土浇筑。

2.5.1严格控制铺筑厚度和振捣：每层铺筑厚度为 30cm，由一端向另一端推进。采用振动棒振捣密实。振捣时，振捣棒插入下层混凝土5～10cm，移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍，与侧模保持5～10m的间距，避免碰撞钢筋、预埋件、模板。每点振捣时间不宜过长，混凝土振捣密实的标志是：不再冒出气泡，停止下沉，表面呈现平坦、泛浆。

2.5.2混凝土施工缝的处理：在第一次混凝土终凝后，人工凿毛，清渣外运。清渣后，采用高压水枪彻底冲洗毛面，确保混凝土接缝质量。

2.5.3混凝土表面的处理：第二次混凝土顶面初凝前，按测量标高用木刮尺进行刮平，混凝土初凝后，用木泥板打磨压实，最后用铁抹收光压实。在施工过程中，为防止混凝土表面裂纹的出现，应采用二次振捣，增加混凝土收面、压光遍数等办法。

2.5.4混凝土养护措施：大体积混凝土容易出现裂缝，其主要原因在于混凝土中心与混凝土表面及外部环境温度梯度过大，由此产生的温度应力超过混凝土内外的约束力。为减小温度梯度，在混凝土未初凝前进行二次抹压，覆盖一层塑料膜，在塑料薄膜上方加盖1层草袋子，每天均匀洒水湿润。待冷却循环水开通后，利用冷却循环水管出水，向混凝土表面的塑料膜上灌入30cm厚的循环温水。提高养护水的温度是为减少混凝土表面与水及大气之间的温差，形成“内散外蓄”的保温体系，控制混凝土中心与表面及表面与环境温差在规定范围之内。

3混凝土配合比设计和模拟试验。

针对承台大体积混凝土施工特点和其技术要求，主要从以下两个方面进行混凝土配合比的设计与试验：（l）降低混凝土水化热，加强保温措施，减少温度应力，防止混凝土出现有害裂缝；（2）减少混凝土的泌水量和含气量，防止混凝土表面出现砂线气泡，保证承台混凝土的内实外光。

3.1配合比技术要求。

根据承台混凝土强度、温控、施工等要求，采用高集料、低水灰比、低水泥用量，并掺加粉煤灰、外加剂进行设计。混凝土的性能指标要求如下：

3.1.1混凝土抗压强度：混凝土28d强度大于设计标号C40。

3.1.2混凝土弹性模量：混凝土28d， E>3.25x104MPa。

3.1.3坍落度：16～18cm。

3.1.4含气量 :

3.1.5初凝时间：40h左右，终凝时间：42h左右。

3.2材料优选及配合比确定。

3.2.1根据设计要求、业主提供的主要材料供应商名单，通过对多料源的实地调研、取样检验，进行配合比设计与试验。

3.2.2利用正交试验检验不同的水灰比、砂率、大石子和小石子的比例、粉煤灰掺量等因素对混凝土强度、和易性的影响。

3.2.3对正交试验的结果进行综合分析，得出2～3组配合比供进一步优选。

3.2.4经过多次室内试配试拌，最终比选出两组较适合承台施工的混凝土配合比。

3.2.5在室外模拟浇筑混凝土模拟试验块，通过比较其施工性能、外观质量和内在质量，确定混凝土施工配合比和混凝土材料。

4大体积混凝土浇筑过程中采取的温控措施

4.1降低水泥水化热

水泥水化热温升主要取决于水泥品种，水泥用量及散热速度等因素，因此施工中选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥。同时为减少混凝土配合比中的水泥用量，在确保混凝土强度及塌落度条件下，考虑掺用粉煤灰及外加剂，优化配合比设计，从而减少混凝土配合比中的水泥用量，降低混凝土的水化热温升，控制最终水化热。

4.2控制混凝土的浇筑温度

浇筑温度是指混凝土经拌和、运输至模板内的温度，浇筑温度控制在30℃左右。降低混凝土的浇筑温度的措施一是尽量采取夜间浇筑，二是对混凝土原材料进行遇冷降温。夏季施工时，可在混凝土拌和水中掺加一定数量的冰块，把水温降低到10℃以内，同时采用淡水冲洗石子，使石子温度降低。混凝土用料应避免日光曝晒，以降低初始温度。

4.3安装循环冷却管

即在混凝土浇筑前预先安装循环冷却管，利用管内流淌的冷水带走混凝土内部的部分热量，从而降低混凝土内部的温度。为检验施工质量和温控效果，在承台各层多点埋设温度传感器，布设温度测点，进行24小时温度监测。当发现进出水口温差过大或过小，或者水温与混凝土内部温度的差值超过25℃时，应及时调整水温或流量，防止水管周围产生温度裂缝。

5结语

水中大体积混凝土承台施工的难点：一是水中承台施工平台的施工，二是承台模板的支立、加固，三是大体积混凝土的浇筑及水化热的散热。根据实际情况经过方案比选，确定了公路桥梁水中承台的最佳施工方案，解决了以上三个方面的难题，公路桥梁水中大体积混凝土承台顺利施工，质量符合规范要求。

参考文献

[1] D 60—2004， 公路桥涵设计规范[S]．

[2] JTG/T F50—2011， 公路桥涵施工技术规范[S]．

[3] 尹平． 混凝土裂缝产生原因及预防处理措施[J]． 山西建筑，2008， 34（10）： 159-160．