桥梁承台大体积混凝土施工技术要点分析

高 北

（河南海马建设工程有限公司，河南 安阳 456400）

1 大体积混凝土的概述

随着国民经济的迅速增长，交通运输量大幅增加，车流密度、车辆载重不断加大。桥梁工程作为交通运输体系的重要组成部分，其质量的优劣直接关乎整个行业的发展水平。

当前，针对大体积混凝土，全球并未设有统一、明确的定义。比如，国外混凝土协会的定义是“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须采取措施解决水化热及随之引起的体积变化问题，以最大限度减少开裂。”比如，国际预应力混凝土协会规定：“凡是混凝土一次浇筑的最小尺寸大于0.6m，特别是水泥用量大于400kg/m³，应考虑采取水泥水化热低的水泥或采取其他降温措施。”而我国对于大体积混凝土施工，则根据《大体积混凝土施工规范》相关规定，认为混凝土结构物的最小尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土内胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土为大体积混凝土。

综合上述分析，每个国家对于大体积混凝土的定义各有不同，但整体来讲，大体积混凝土是指尺寸达到必须采取措施以应对水泥水化热的热量及伴随产生的体积变化的混凝土。也就是说，针对大体积混凝土，必须采取有效措施，切实处理好温差、干缩等变化问题。只有做好积极的应对措施，才能减少及消除内应力，有效控制裂缝产生及发展。

2 工程概况

某路桥工程总长度为5.94km，其中共2座桥梁，分别为589m特大桥、50m中桥。3#、4#墩承台结构尺寸为18.8x18.8x7m，4948.16m³为混凝土浇筑方量，C40为混凝土强度等级。本桥所处位置具有较为复杂的地形、地质条件，岩性变化大，第四系空隙潜水为地下水类型。计划一次性浇筑单个承台，为大体积混凝土施工。

3 桥梁承台大体积混凝土施工准备

1）施工场地准备。通过施工现场实地考察情况，合理规划施工便道、作业平台。施工前，需平整桩位周围地面，及时将其杂物清理干净，保证道路畅通，同时合理布设排水系统，具有良好排水效果。按照岩石完整情况，做好开挖面防护措施，如喷浆、锚喷等。

2）测量放样。按照施工图纸，由测量工作人员进行桩基中心坐标、基础承台开挖坐标计算，且做好现场放样，随后进行承台基础开挖方位地确定。

3）优化配合比。为确保施工顺利开展，必须保证供料充足，因混凝土用量多，需提前做好备料工作，并对进场材料质量进行认真检测，待其质量合格后，才能用于施工。为对混凝土早、晚期发热量进行有效控制，必须合理确定大体积混凝土配合比。在对工程所在地原料供应情况充分考虑的基础上，可选用42.5普通水泥作为水泥材料，选用I级粉煤灰作为粉煤灰，选取S95级矿粉，外加剂则选用高效减水泵送剂。设计配合比如下：水泥：砂：碎石：粉煤灰：矿粉：外加剂：水=290：737：1060：70：79：7.64：167。同时，需在160～180mm范围内控制混凝土塌落度。

4 桥梁承台大体积混凝土施工工艺

1）模板工程。根据工程施工情况，选用定型定制大钢模作为桥梁模板材料，尺寸为2.5x5m，向施工现场运送后进行拼装。模板横、竖加劲肋则选用Φ50钢管，为确保保护层厚度准确，可在承台钢筋和模板中间位置垫上砂浆垫块（模板内侧），并通过型钢、方木等和基坑壁撑紧（模板外侧）。同时，需选取Φ50钢管在承台周围进行脚手架搭设，以此为安装模板、浇筑混凝土提供便利。并选取Φ25钢筋进行模板内拉杆对拉连接，因承台高7m，可选定80cm为拉杆垂直间距。在浇筑混凝土过程中为避免模板变形，需通过钢筋、钢管等在承台内部进行支撑，进而提高模板刚度。

2）钢筋工程。在指定场地完成钢筋下料、加工作业，随后向施工现场运送。在承台钢筋绑扎前，需做好承台平面放样工作，将所有底层钢筋的平面位置准确标注到封底混凝土面，且做好钢筋放置工作。为确保各层钢筋标高准确无误，可设置承台钢筋支承筋，一般在竖向设置，防止钢筋网形变。承台顶网钢筋绑扎过程中，可先预埋墩身竖向钢筋，并利用型钢架进行预埋件定位，待其位置准确后，即可浇筑混凝土。

3）安装冷却管及测温元件。选取Φ48焊接钢管作为冷却管，以钢接头用于施工。根据设计要求，安装冷却管，安装时可将油漆均匀涂抹到接头位置，并紧固，避免浇筑混凝土时，出现管道堵塞或漏浆现象。完成冷却管安装作业后，即可进行通水施工，以此对通水效果进行检测，避免出现漏水问题。完成上述施工后，需及时安装测温元件，要求做好安装固定工作，保证定位准确，顺着钢筋将导线向承台顶面相应高度引出，导线端头应选取胶布包好，避免被污染、损坏。除此之外，还应做好导线编号工作，以此为后期监测温度提供方便。

4）混凝土工程。（1）混凝土运输。为满足设计要求，根据工程量实际情况，可选用10m³混凝土罐车运输，共7台，其中因3#墩距施工场地较近，选用混凝土罐车5台即可满足浇筑要求；而4#墩距离较远，选用6台即可，其余1台备用。（2）混凝土浇筑。浇筑施工前，需清理干净接缝面杂物，如松软混凝土层、松动地石子等，并通过压力水做好清洗工作，保证无积水现象。随后检查各个构件，如模板、钢筋等，如尺寸与设计要求不符，需及时处理，保证尺寸无误。浇筑施工时，需将一薄层水泥砂浆铺筑到基层表面，随后进行混凝土灌注。根据工程实际情况，本工程需分层完成混凝土浇筑工作，且在30cm以内控制各层厚度，待下层混凝土初凝前，需保证上层混凝土完成浇筑。选用混凝土预制垫块作为钢筋保护层垫块，在混凝土浇筑过程中即可拆除此垫块，不得影响墩台身混凝土表面平整度。浇筑施工需具有连续性，并通过混凝土面层散热。一般浇筑始于承台短边位置，浇筑顺序为“两边—中间”。（3）振捣施工。以插入式振捣器作为混凝土振捣施工工具，施工中必须严格把控振捣施工范围，避免过振、漏振等问题发生。振捣需谨遵快插慢拔的原则，并对振捣时间加以合理控制，如振捣密实度不足，将产生蜂窝、麻面等问题。（4）养护施工。完成混凝土浇筑作业后，在混凝土初凝前，需及时抹压、收光混凝土表面，做好塑性裂缝处理工作。一般在14d以上控制混凝土养护时间，为保证养护质量，需覆盖麻袋，并洒水湿润，按照温度测量结果，每天降温速度必须控制在2℃左右。

5）温控监测。因大体积混凝土具有较大结构尺寸，水泥水化热将大幅度提升混凝土温度，如无法及时将热量散发出去，极易产生过大内外温差，进而产生混凝土体积变化差异，制约混凝土各部位，导致其无法自由伸缩。因温度变形作用，将产生极大拉应力，引发裂缝问题。为此，必须做好温控监测工作。主要对浇筑体表面温差、降温速率等进行监测。浇筑混凝土后，每天监测次数需控制在4次以上。测量入模温度时，则各个台班需控制在2次以上。按照设计要求，合理布设监测点。要求在0.3℃以内控制测温误差。

5 结束语

综上所述，伴随社会经济的高速发展，我国越来越多大型桥梁结构开始选用大型混凝土实体现场浇注而成，但此类结构体在施工过程中极易产生裂缝病害，进而对混凝土质量造成严重影响。其主要原因在于水泥水化热作用下，在升降温度过程中混凝土结构极易受“热胀冷缩”影响，从而出现各类变形情况。同时因混凝土本体、钢模板等因素制约，裂缝也会产生于结构内部或表面位置，随着时间的推移，裂缝逐步扩展，加重结构整体开裂程度。为此，在桥梁承台大体积混凝土施工中，必须规范施工工艺，采取科学、有效的措施降温，避免产生温度裂缝，保证工程施工质量，延长桥梁工程使用寿命。