石济客专跨工业站特大桥混凝土施工技术控制的研究

[摘 要]伴随着科学技术的发展和经济建设的需要，我国各地在大量兴建各种桥梁，其跨度和体积越来越大，研究桥梁工程中的混凝土施工技术，具有重要的意义。通过混凝土施工过程中对原材料选择、配合比设计、混凝土运输、浇筑、养护等各个环节的工艺控制，成功的进行了对石济客专跨工业站特大桥的混凝土施工。研究发现，通过合理选择水泥等原材料种类、选用适当品种的掺合料、外加剂，控制混凝土凝结时间，浇筑和养护工艺、以及钢筋的绑扎技术，可以得到强度、耐久性、工作性以及经济型都满足要求的混凝土，同时提高了施工效率和施工质量，为石济客专的顺利施工做出应有的贡献。

[关键词]桥梁工程；混凝土施工技术；材料和工艺

文章编号：2095-4085（2015）03-0062-03

混凝土工程是一个技术要求比较高的专业项目，从原材料的选择与控制、配合比的制定、成品的运输、现场的浇筑顺序及安排、振捣与找平以及温度监控和后期养护等，任何一个环节出现问题，都可能导致质量和安全问题的发生。本文结合新建铁路石家庄至济南客运专线跨工业站特大桥承台施工，就以上各环节的技术控制要点进行简要的剖析。

新建铁路石家庄至济南客运专线跨工业站特大桥，石家庄起点里程D2K2+949.89，终点里程D3K12+048. 44，全长9103. 422 m，桥墩267个。工程有40+64+80 m连续梁1座，48+80+48 m连续梁2座，40+56+40 m连续梁2座，60+100+60 m连续梁1座，32+48+32 m连续梁4座，2跨1-56 m现浇拱梁。

1 原材料的选择

水泥是混凝土的最重要组成材料，而市场上水泥品种很多，不同的品种其组成的成分有较大区别，常见的为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰质水泥、矿渣水泥等。根据混合材种类和数量的不同，价格有较大的差别。很多商家在水泥选择的时候，会选择价格比较低廉的水泥来节省成本。而硅酸盐水泥水化热较大。使用这种水泥配置的混凝土，应用于大体量的桥梁工程中，会产生很大的水化热，同时由于体积过大，热量无法得到有效的散失，就会造成混凝土结构内外温差过大，强烈的热胀冷缩下，而产生温度裂缝。掺较多混合材的硅酸盐水泥，因早期强度较低不适合工程进度要求较紧的实际情况，因此根据项目工程特征和使用环境，既考虑强度发展，又要考虑耐久性和工程造价，应该选择不同的水泥，才能达到最佳的要求。新建铁路石家庄至济南客运专线跨工业站特大桥工程由于体量比较大、耐久性要求较高，应该选用普通硅酸盐水泥比较合适，石济客专工程采用金隅鼎鑫P.042.5水泥。

2 混凝土配合比

混凝土是由水泥、粗细集料、水、掺合料和外加剂混合拌制而成。桥梁根据使用性质和等级的不同，需要使用的混凝土强度等级都有较大的差别。很多厂家在混凝土生产时，由于需要供给的工地非常多，没有进行混凝土配合比的试验就直接根据经验进行生产。导致很多混凝土配比无法满足设计要求，在使用过程中，出现水泥选用不当、掺合料过多，含水率过大等情况，以致强度达不到使用要求。因此在混凝土搅拌之前，必须要根据设计的强度、耐久性、工作性要求，依据TB10424-2010《铁路混凝土施工及验收规范》进行合理的配比设计、进行检测符合要求后，再进行大规模的生产。为满足强度、耐久性、等要求，掺入聚羧酸高性能减水剂。根据上述指导思想该特大桥工程承台强度等级为C35，抗渗等级Pl0，配合比选定结果，坍落度要求160～200mm。

3 混凝土的运输

由于桥梁工程中钢筋分布较密，间距很小，特别是桩基混凝土，要求混凝土浇筑时应具有良好的流动性。标号高的混凝土其凝结时间越短，因此运输必须保证在混凝土初凝前运送到施工现场并浇筑振捣完成，特别是夏季高温时期，必须不断进行搅拌，必要时采用降温和掺加含有缓凝成分的外加剂等措施防止快速凝结；对于雨期运输的时候，必须采取挡雨措施，严防雨水进入泵车内部，与混凝土发生反应改变了其强度等级及相关性能。

4 混凝土浇筑过程

4.1 浇筑顺序的选择

桥梁工程为大体积混凝土，长度非常大，为了减少裂缝和其他问题的产生，必须提前制定浇筑方案。对于桥墩部分由于体积、高度都较大，必须采取分层浇筑的方式，以防内部温度热量无法得到及时的散失，形成结构断层和温度裂缝。对于桥面部分务必根据混凝土运输及供应的情况，以及整体的施工节点要求，进行分段浇筑。在浇筑连接点处，做好后浇带或者施工缝的处理工作，当混凝土供应不及时的时候，必须对其进行有效的保护。一旦在初凝后再进行浇筑的，在连接处必须对先前部分进行凿毛处理，让后期混凝土与原凝固部分进行有效的粘结，形成整体。

4.2 钢筋绑扎的要求

桥梁工程的运行荷载都非常大，因此其钢筋配筋也一定非常密集。在很多的节点部位，钢筋可能是密密麻麻的。这给浇筑带来了较大的难度，振捣泵根本就无法插入进去，很多比较深的部位和边角部位都无法振捣。因此，设计单位在设计钢筋配筋的时候，必须充分考虑施工振捣的因素，合理布置确保振捣；同时在现场钢筋绑扎的时候，技术人员应该做好技术准备和交底工作，必须采取分层绑扎的措施，确保钢筋最小间距大于振捣泵的直径。

4.3 拆模时间的控制

很多施工企业为了节约成本，配备的模板数量不足。在混凝土结构还没有达到设计强度值的时候，就强行拆模，导致结构发生变形、开裂甚至坍塌等质量问题。因此在施工过程中，必须坚持做好同条件养护试块，待试块强度达到标准值后再拆模。

5 浇筑完成后的技术要求

5.1 做好养护工作

大体积混凝土工程，在浇筑完成后需要进行及时的保温或降温以防大体积混凝土的温度裂缝。而很多施工单位为了节省此类成本，或者管理上的问题，没有配备专业人员对其进行养护管理。且夏季和冬天的养护方法有较大的区别，根据温度和湿度的不同，养护需要的水量和方式都有较大的区别。一旦在施工现场没有得到较好的养护，在后期强度硬化的过程中，无法得到及时的降温或保护，就很容易在表面形成温度裂缝。因此在浇筑完成后，必须派驻专人对其进行养护，确保养护的时间和效果。

5.2 控制施工荷载

桥梁工程工期都非常紧张，企业在施工的时候，都会赶工期。在钢筋混凝土刚刚浇筑完成，强度还没有达到设计要求的情况下，就在表面堆载较多的施工材料。这样在较大荷载的情况下，结构表面会被压出很多裂缝，而且在局部受弯和剪切力过大的部位，内部也会形成贯通裂缝。给后期造成较大的隐患。一旦后期没用较好的处理，就会出现裂缝。因此，在浇筑完成后，必须严格控制，在强度达到之前，不允许在表面施加荷载，对于违规人员要给予严重的处罚。

6 做好混凝土浇筑的温度监控工作

桥梁工程最关键的问题就是要防止结构和温度裂缝的产生，在施工全过程中做好温度的监控工作。

6.1 施工前降低混凝土的入模温度。

（1）在混凝土从搅拌站出来运输的过程中，应尽量缩短运输时间，防止在运输过程中发生足够的反应，而使混凝土浇筑前达到较高的温度。因此在运输过程中就应该采取遮阳等保护措施。

（2）浇筑混凝土的时候，尽量避开高温时间段，特别是夏季中午阶段温度非常高，混凝土的入模温度也随之变高，对裂缝产生不利。因此在夏季的时候采取温度较低的水来进行砼搅拌。

6.2施工中的温度控制

（1）在浇筑混凝土的时候，应根据现场情况采取分段、分层浇筑。这样可以让混凝土有充分的反应和散热的时间，热量有效散失之后，就不会集聚在内部，可以有效减少裂缝的产生。

（2）夏季施工的时候，在混凝土中加入一些冰块，来降低整体的温度。

（3）施工完成后，及时进行洒水养护，以保证混凝土凝结过程中需要的水分，防止开裂。同时通过洒水的方式，可以有效降低混凝土表面的温度，避免温度过高而发生裂缝。

6.3 施工后的温度监测工作

混凝土内外表面的温差不超过25℃，表面温度与外部环境温度温差不超过20℃，每天的温度变化不超过20℃。根据这几个规范值，加强混凝土温度的监测工作，如果发现超过规范值，一定要马上调整养护方案，将温度变化控制在规范值内。

7 结语

桥梁工程是公共交通安全的载体，它关系公众居民的出行安全。通过对混凝土施工过程研究发现，合理选择水泥等原材料种类、选用适当品种的掺合料、外加剂，控制混凝土凝结时间，浇筑和养护工艺、以及钢筋的绑扎技术，截至目前为止，石济客专跨工业站特大桥混凝土的强度、耐久性、工作性以及经济型都是满足要求的混凝土，同时提高了施工效率和施工质量，并且由于使用了掺合料和外加剂大幅降低了单方混凝土的经济成本，混凝土强度合格率100%，电通量为1103，承台成型后几乎无裂纹，保证了工程质量。

参考文献：

[1]李国平，浅析道路桥梁工程施工技术控制要点[j]建筑周刊.2012（7）

[2]袁浩，论道路桥梁工程混凝土施工常见问题及应对措施[j]建材发展导向.2013（9）