桥梁大体积混凝土施工的应用探究

摘要：近年来，在我国桥梁施工工程建设中，大体积混凝土被广泛应用，桥梁大体积混凝土施工较为复杂，因此，笔者通过设计与原材料等多个方面对桥梁大体积混凝土施工的应用进行阐述。以供同仁参考。

关键词：桥梁；施工质量；大体积混凝土；施工；

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：

近年来，我国大型桥梁建筑日益增多，由于构造上需要一些悬索桥锚碇及桥梁承台，基础结构采用大几何尺寸的设计方案，采用混凝土施工时其庞大的体积达一万至几万立方米，而且与一般的钢筋混凝土相比，其结构厚实、混凝土体积大、工程条件复杂（一般都是现浇且多为地下或半地下建筑）、施工技术要求高，水泥水化热易使结构产生温度和收缩变形。在这些桥梁施工过程中，已出现多起桥梁大体积混凝土工程质量问题，这些问题会给工程正常使用和耐久性带来不同程度的危害。因此，桥梁的工程质量与大体积混凝土的设计要求、原材料等有着莫大的关系，为确保桥梁整体质量，不仅要提高大体积混凝土内部结构安全，更要从改善施工技术等方面进行全面把控。基于此，笔者结合多年的施工经验，对桥梁大体积混凝土施工技术做了以下探讨与分析。

一、探讨桥梁应用大体积混凝土的设计要求

为了确保桥梁最终的施工质量，我们应该要做好充足的准备工作，在大体积混凝土前期的设计上也要加强把控，一个科学合理的设计对桥梁质量有着至关重要的作用。具体来说，桥梁大体积混凝土的设计要求体现在以下几个方面：

1)对于桥梁大体积混凝土而言，为了避免混凝土内部形成大量热量难以扩散，使大体积混凝土热量不均而导致混凝土开裂的情况，在设计中最好选用强度等级在c20－c35范围内的中低强度混凝土。2)在大体积混凝土的设计过程中，应该采取合理的结构形式和合理的分块，如果桥梁施工允许设置水平施工缝，就要根据温度裂缝的要求科学地进行分块，除此之外，还要设置必要的连接方式。3)众所周知，钢筋在建筑施工中运用普遍，桥梁大体积混凝土在钢筋的分布设置上也有很高的要求，应该尽量采用直径小的钢筋，且布置密度要大，每一根钢筋的间距要小，以加强整体的承载能力。4)如果在承压式基础不受影响的情况下，在设计方面应该多改善结构物的约束条件，比如在混凝土垫层上设置滑动层，这样也更有利于减少质量问题。

二、应用在桥梁大体积混凝土原材料的选取条件

在桥梁大体积混凝土施工过程中，出现得最多的问题就是混凝土结构产生裂缝，这就要尽可能控制大体积混凝土内部最高温度与外部温度之间的差距，而原材料的使用在很大程度上影响着工程质量，因此，选择合适的混凝土原材料、优化混凝士配合比有利于减少大体积混凝土的裂缝。

1、采用中低强度混凝土，并尽量降低水泥的用量

由于水泥在水化过程中会产生大量的水化热，从而导致内部温度骤然增高，与外部温度产生极大的差距，这是造成大体积混凝土产生温度裂缝的主要原因。不同强度的水泥由于矿物成分以及所掺加的混合材数量不同，就会导致水泥的水化热差异较大。例如，铝酸三钙和硅酸三钙含量高的水泥，水化热非常高，而混合材掺量多的水泥水化热则较低。为了降低大体积混凝土水化热升温导致体积变形的情况，在桥梁的施工过程中，一般会采用水化热较低的中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。与此同时，不同强度的水泥也对大体积混凝土的裂缝产生影响，选用级配良好的骨料、采用后期强度作为设计强度、掺入混合料和减水剂等方法，都能在满足混凝土强度的要求下尽量降低水泥的使用量，因此，采用中低强度混凝土，并尽量降低水泥的用量能有效减少大体积混凝土裂缝的产生。

2、选用级配良好的骨料

在建筑领域，骨料的配置十分讲究：粗骨料适合优先选用连续级配和碎石，连续级配在达到相应强度的前提下，还可以适当减少水泥的使用量，使混凝土搅拌均匀，具有很好的和易性；碎石配置的混凝土主要有较高的强度，具备良好的抗裂性能。细骨料则适宜选用中粗砂，这样配置每立方混凝土就能够减少20－25kg水泥，通常情况下，每减少10 kg水泥，混凝土内部温度就会降低1℃，如果在大体积混凝土上应用这种骨料，就会在很大程度上降低温差，减少温度裂缝。

3、在混凝土中掺加粉煤灰

粉煤灰是防止大体积混凝土裂缝产生的最佳外加剂，它可以有效改善混凝土的干缩性和脆性，也可以降低混凝土的水化热。但要注意的是，过量的添加粉煤灰会降低混凝土早期的强度，造成大量低温泌水现象的出现。

4、优化混凝土的配合比

在满足强度要求的前提下，尽量减少水泥的用量是提高混凝土流动性、改善和易性的途径，这也是优化大体积混凝土配合比的基本原则。因此，在大体积混凝土配合比试验中，应该从不同方面开展，着重观察混凝土的和易性和保水性，从而选出最有效的方案应用到具体的施工过程中。

5、研制特殊的混凝土

纤维混凝土、微膨胀混凝土等是桥梁大体积混凝土施工过程中经常选用的特殊品种，所谓纤维混凝土，就是混凝土中含有有纵横交错的细长纤维，它们强度很高，牵制着裂缝的扩大，可以极大地增加混凝土的抗裂能力；而微膨胀混凝土所运用的原理就是膨胀应力的温差补偿效应，通过膨胀对温差和收缩产生拉应力来达到防渗漏和抗裂缝的目的。

三、桥梁大体积混凝土施工措施的浅见

桥梁大体积混凝土的质量不仅取决于前期的设计和原材料的选用，施工过程中科学合理的措施也是节约建筑成本、降低混凝土内外温差、减少裂缝产生的重要部分。那么在施工中有一些什么样的方式能提高大体积混凝土的质量呢？

1、采用分块浇筑，减小混凝土内外温差

现阶段，在桥梁大体积混凝土施工中，经常会采用分块浇筑的方式来降低混凝土的内外温差。具体来说，分块浇筑有分层浇筑和分段跳仓浇筑两种方法，而通常情况下，桥梁施工中最常见的是采用全面分层多次浇筑的方法，从而使混凝土均匀散热，进一步减少裂缝的出现。

2、降低浇筑温度，减小温度应力

降低浇筑温度也是加强桥梁大体积混凝土施工技术的有效措施之一，通过做好水泥散热、预冷骨料和加冰搅拌等方法来降低混凝土的内外温差，减小温度应力。如果在夏季高温情况下施工，就应该尽量安排在夜间或者采取隔热遮阳等措施来减小混凝土温度的回升。

3、注意浇筑间歇时间，合理安排施工进度

浇筑的施工进度对于桥梁大体积混凝土温度的变化有着非常明显的影响，比如，分层浇筑时，上层混凝土必须在下层混凝土温度降到一定值时才能覆盖，下层混凝土温度回升值不能大于原混凝土的最高温升，所以，每一层的浇筑时间应尽量缩短，当上层混凝土初凝之前，就要开始浇筑下层混凝土。

4、加强后期养护，抵抗混凝土开裂应力

在尽量减少混凝土内部温度过高的前提下，大体积混凝土后期养护也是保证施工质量的关键环节。当施工完成后，应该尽量让混凝土保持湿润的状态，通过间接性洒水等确保混凝土表面不会因干燥而开裂，使混凝土能够获得最佳的硬度和强度。

结束语

综上所述，桥梁大体积混凝土技术是一项系统而又复杂的技术。因而应确保准备满足设计要求，选择配置良好的原材料，采用科学的施工措施等方式，降低大体积混凝土的内外温差，有效减少裂缝的产生，这就从根本上保证了桥梁的施工质量，极大程度上减少了因结构垮塌而引发事故的情况。

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