公路桥梁大体积混凝土浇筑施工技术研究

梁蕊、乔园园

（中交第三公路工程局有限公司工程总承包分公司，北京100124）

1 工程背景

在总体布置方面，滦河特大桥桥型为：5X40+5X35+83X40+120+7X40m，中心桩号为K63+390，起点桩号为K61+337.92，终点桩号为K65+442，桥梁全长4104.08m。主桥采用120m 钢箱梁系杆拱桥，主桥位千半径7500m 左偏圆曲线上，主桥墩台采用平行布设。

2 大体积混凝土浇筑的特点

2.1 对混凝土材料具有较大需求

在现场施工过程中，大体积混凝土的浇筑工序较为复杂，整体作业难度与技术水准也相对较高。在实际的工程项目实施过程中，混凝土自身的体积较大，需要应用到大量的材料，这些材料的水平将会直接影响到最终浇筑的效率和后续的使用[1]。因此，必须要严格选择施工材料，并且做好施工材料的质量管控，确保所有进场的材料质量能满足工程项目的质量要求，拟定切实可行的存储方法，对各类材料进行分类，妥善保管。在正式开工之前，需要施工单位根据工程项目的需求，确定混凝土材料的配比，并且通过试验对多种配比形式下的混凝土质量进行检测，最终得到可行的混凝土配比。混凝土搅拌作业阶段，要求工作人员对混凝土的质量情况进行监测，保证混合料得以充分融合，防止搅拌作业阶段内出现离析现象。

2.2 易出现裂缝

浇筑大体积混凝土，关键在于适当减少水泥的用量，以此对水泥水化现象的出现实行有效控制。这一阶段内，减少或把控水泥用量，也需要适当添加其他材料，确保混凝土混合料的使用性质较为稳定、平衡，符合工程施工的规定要求[2]。在实施的过程中，通过适当添加减水剂或者混合材料等均可有效替代水泥，提高材料的强度。混凝土若出现水化反应，则通常会造成较为严重后果，在水化反应过程中，混凝土内部会伴随热量的产生，这些热量在难以有效散出的情况下，会进一步加大混凝土的内外温差，内外温差较大，便会增加混凝土出现裂缝的概率。在混凝土最初的浇筑环节，其应力较小，但是由于水化的影响温度不断变化，就很容易出现低级紧绷的情况，当应力达到峰值，混凝土便会出现不同程度的裂缝。

2.3 对养护过程要求更高

想要进一步调整混凝土的施工质量，就必须要做好后续的混凝土养护作业。通常情况下，在大面积混凝土施工过程中，往往会涉及对连续性浇筑技术方式的应用，确保整个施工区域的浇筑作业顺利完成。通过该种方式能进一步降低混凝土出现裂缝问题，并在完成施工后根据相关标准落实全方位的养护作业，优化大体积混凝土的施工成效。

3 大体积混凝土的浇筑温控技术

3.1 温控参数

通常来说，如若工程项目施工处于高温季节时段内，则需要控制入模温度不超过28℃。如若施工环境温度较低，抑或是施工工作的开展处于冬季时节，则需要确保入模温度在5℃以上。在施工的过程中要控制混凝土内外温差，以不超过25℃为宜，并且确保混凝土表面的温度与大气温度温差在20℃以内，新浇混凝土与下层已完成浇筑的混凝土温差需控制在20℃以下。在对混凝土内部进行通水降温的过程中，需要将进出口的水体温差控制在10℃及以下。水温与内部混凝土之间的温差需控制在20℃及以下。混凝土的降温速度需要控制在2℃/d 及以下。在利用冷却水管中排出的水体养护处理混凝土的过程中，需要将养护水温与混凝土的表面温度温差控制在15℃及以下。

3.2 对保温层进行铺设

在进行保温层的铺设作业时，需要施工人员将整个混凝土的温度变化作为重点。在施工的过程中，于现有基础之上对整个保温层进行有效调整以及纠正，如若混凝土在这一过程中的内外温差增加，并且超过一定控制值，则需要通过相应的手段适当调控保温层厚度，确保混凝土的内外温差能够控制在合理范围内，避免混凝土内外温差过大。在施工的过程中，可以根据工程项目的实际情况，在适当的时间将混凝土的保温层进行拆除。

3.3 控制总温度

有效控制总温度，有利于进一步降低混凝土的温度水平。现阶段，常用混凝土总温度控制手段主要有两种：

第一，在施工的过程中通过洒水的方式，对集料进行降温。

第二，选用低温水展开相应的施工作业。

4 大体积混凝土裂缝

4.1 塑形收缩裂缝

塑性收缩裂缝是大体积混凝土施工过程中，最为常见的一种裂缝形式，该种裂缝问题多发在天气炎热、风力较大的施工环境当中。该种裂缝主要由于客观环境因素的影响而产生，因此，裂缝形状以及具体规格难以在施工过程中有效预判。虽然这一类裂缝具备不可预知性，但这一类裂缝往往都呈现于两边长、中间宽的结构，裂缝的长度最短一般在20cm 左右，最长能够达到2～3m 以上。如若在施工过程中混凝土的表面失水速度过快，就容易产生该种裂缝病害。

4.2 温度裂缝

产生裂缝的另一个原因就是，在施工过程中混凝土的内外温差不断处于变化过程中，水和水泥产生一定程度的水化反应，导致混凝土自身不断发出热量，导致混凝土内外温度得不到有效控制，最终导致裂缝问题的发生。一般来说，混凝土浇筑完成后，其外表面直接与空气接触。在该种环境下，散热速度则相对较快。但是混凝土内部温度处于一个封闭环境中，散热效率往往较慢，甚至在很长一段时间内，都无法有效散热。在该种情况下，就有可能导致混凝土的内外两层温度差异过大，而混凝土结构的应力也就会不断提升，直至混凝土的应力达到混凝土自身承受的峰值后，混凝土出现断裂也就产生温度裂缝。

4.3 干缩裂缝

不同的施工材料以及混凝土原材料，自身的性能以及各项参数存在差异，在施工的过程中，不同的材料对混凝土收缩产生的影响也不同。在进行混凝土浇筑的过程中，混凝土内部的水分往往会因为热量的提升不断蒸发。在这一过程中，混凝土内部结构也会出现一定的应力，导致混凝土无法承受应力发生变形，出现裂缝。另外，工作人员在完成相关的浇筑作业之后，往往会出现平行或者网状的裂缝，这一类裂缝往往出现在浇筑作业完成后的一周内，通常被称为干缩裂缝。

4.4 沉降裂缝

沉降裂缝一经发生，就会深入到整个建筑物的内部结构当中。一般来说，沉降裂缝的发生原因主要分为以下两种：

第一，在施工前，并未深入了解桥基的地质结构，其地质结构并不具备施工可能。

第二，地基在施工的过程中出现不均匀沉降问题，或者地基长期处于被水体浸泡的状态下，便有可能出现这一类沉降裂缝。

另外，急剧的温度变化，也会对桥基的稳定性造成一定影响，最终引发沉降裂缝问题。

5 对大体积混凝土浇筑施工工艺进行分析

5.1 块状筑造

在对大体积混凝土进行施工的过程中，为控制好混凝土的内外温差可以进行分块浇筑作业。分块浇筑作业的主要形式，分为箱形结构以及层状结构。为了减少混凝土的问题发生可能，应当对整个浇筑作业加以高度重视，保障混凝土的搅拌质量。且对于部分较薄、面积较大的斜形分层建筑，也可以通过分段浇筑的方式，避免混凝土被冲蚀破坏。

5.2 控制浇筑温度

为了将整个混凝土浇筑作业的温度控制在合理范围内，可以通过风冷以及水冷的方式对骨料温度进行处理。在进行浇筑的过程中，可以在夜间展开施工，夜间温度相对较低，能有效实现对温度的有效调节。如若浇筑的过程中，温度高于标准要求，则需要做好运输过程中的保护工作，控制好混凝土暴露于空气中的时间。

5.3 对施工进度进行控制

在进行分步浇筑的过程中需要合理选用分层间隔，进行定点温度调控的过程中，需要严格把控展开作业的时机，确保底部混凝土的温度变化能满足工程项目的相关需求。在进行二次浇筑作业时，可以通过分层浇筑的方式，控制好每一层浇筑作业所耗费的时间。

5.4 预埋水管工艺

预埋水管，可以通过流水进一步降低混凝土的内部温度。一般来说，预埋水管的管道直径范围大概在15～50mm 之间，管道的材质为钢制或者铝制。在实际的施工过程中，可以根据现场的实际情况合理选择管道的材质。通过对各测点温度的监测，控制整个管道的水流流量，同时内部温度要在50℃以下。

6 结语

在当下的城市交通建设中，公路桥梁工程不可或缺。在其施工的过程中，大体积混凝土浇筑面临着诸多困难以及问题，想要保障公路桥梁的正常通行，就必须要重视该部分工作的开展，保障大体积混凝土的浇筑质量。