大型桥梁主墩承台大体积混凝土施工质量控制

大型桥梁主墩承台大体积混凝土施工质量控制

曾鹏

曾鹏

广东潮惠高速公路有限公司

摘要：桥梁主墩承台大体积混凝土施工是桥梁建设的主体部分，要实现桥梁主墩承台大体积混凝土施工质量的提升，就必须达到有效防治大体积混凝土的裂缝。本文结合某大桥中大体积水泥混凝土施工实例，阐述了大体积水泥混凝土施工裂缝及应对措施，以期为类似的工程问题提供借鉴参考。

关键词：桥梁工程；大体积混凝土施工；裂缝；控制措施

0引言

随着我国交通建设行业的快速发展，桥梁的结构越来越复杂，特别是桥梁承台，需要浇筑大体积的混凝土，操作不易又要求严格，所以对各种施工条件和施工技术的要求都很高。由于混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝是一个相当普遍的现象，因此，施工人员要找到科学高效的施工技术来找到影响裂缝的主要原因，采取有效措施，减少工程损失，提高效益。

1工程概况

某大桥承台设计为C40混凝土，1#和2#承台尺寸：17.2m×34m×5.5m；0#和3#承台尺寸：31.3m×6.2m×4m。单个方量分别是2905.6m3和1097.6m3。

2承台基础施工方案

2.1基坑开挖

施工结束后即开挖，挖至实际标高后将水下封底，封底后的标高为承台底标高。

2.2清凿桩头

按测量提供的标高，组织机械设备将桩顶多余混凝土规范破凿清除，断面均匀露出集料，墩柱直径范围外混凝土清凿至承台底面。

2.3钢筋绑扎

钢筋进场须报请现场监理取样复检试验，下料应符合设计规范要求，在满足设计及规范要求基础上，尽量控制损耗并错开接头位置。

钢筋骨架绑扎前，进行基坑清洁及桩头混凝土面清洗，嵌入承台部分的桩基钢筋宜制成倒喇叭状，同时底、顶层与周边钢筋进行点焊链接，以加强骨架稳定性，绑扎完成后需经监理工程师验收认证。与此同时，预埋墩柱钢筋位置严格准确，并保证其相邻接头规范错开。

2.4水管冷却系统布设

承台水管冷却系统采用具足够强度且导热性能良好的防锈金属管制成，管间焊接连接且焊接严格控制不漏焊，并保证各接头焊接到位且避免焊穿金属管。依据图纸要求精确确定水管冷却金属管进、出口数量及位置。冷却金属管接头采用焊接连接，采用角钢或槽钢支架予以安装固定，U型定位钢筋支架卡焊定位且位置准确牢固，确保混凝土浇筑过程中冷却管位置不发生偏移。水管冷却系统安装完成后，需进行注水试运行检测，以确保混凝土浇筑施工过程中水管冷却系统管路畅通，冷却水循环正常。水管冷却系统管路进出水口依据集中布置、标识清晰及统一管理原则布设。系统工作结束后，水管冷却系统的防锈金属管内采取压注水泥浆封闭方式予以封闭处理。

2.5大体积混凝土模板安装

本桥大体积混凝土模板采用组合式钢制模板，吊车配合人工于基坑内组织安装，根据承台纵、横轴线及混凝土设计尺寸，全站仪精确放样立摸并同步在模板表面涂刷高效脱模剂。模板安装严格遵循力求支撑稳固，保证模板在混凝土浇筑时不移位不变形工作原则。务必确保模板稳定牢固，内表面光滑平整，线型顺直，尺寸符合设计要求，不漏浆不变形。模板支撑加固稳定后，应检查其平面位置及几何尺寸，符合要求并报请监理工程师同意后开始混凝土浇筑。

2.6模板加固

钢模板法兰板间隔20cm一道螺栓连接孔，间隔1m一条背楞，每条背楞上面间隔65cm一根直径20mm圆钢拉条。每个连接的地方均保质保量连接到位，并且自检合格后，允许进入下道工序。除此之外，在模板四周用方木做辅助支撑，确保模板稳定，牢固，并在浇筑混凝土过程中控制速度。

3施工部署

3.1混凝土供应和设计

3.1.1原材料选择确定

（1）选用低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土。

（2）采用非碱性活性骨料。

（3）粗骨料采用表面粗糙、质地坚硬、级配良好、孔隙率和含砂率小的碎石，粒径5～31.5mm，含泥量不大于1%。

（4）细骨料选用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂，含泥量不大于3%，细度模数宜大于2.3。

（5）除上述以外，混凝土原材料还应满足《大体积混凝土施工规范》（GB50496－2009）和《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ52－2006）的规定。

（6）掺和料。基础筏板属大体积混凝土，需添加粉煤灰的掺量约为15%～20%。粉煤灰质量应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596－2005）和《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》（GB/T18046－2000）标准的质量检验要求。

（7）添加剂。减水剂、缓凝剂、膨胀剂、抗裂防水剂的添加必须符合《混凝土外加剂》（GB8076－2008）、《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119－2013）的规定。

掺入的混凝土外加剂品种与掺量应根据工程实际水泥技术指标经试验确定。外加剂的准确掺量严格按混凝土强度等级，提前由试验室试配确定。

3.1.2大体积混凝土配比设计

本桥大体积混凝土的施工配合比设计，同时满足《普通混凝土配合比设计规范》（JGJ55－2011）及（GB50496－2009）规定。

（1）采用混凝土90d强度指标作为混凝土配合比的设计依据。

（2）大体积混凝土拌和物，浇筑工作面塌落度控制在160mm以内。

（3）水泥用量338kg/m3，掺和料用量4.2kg/m3，水169kg/m3。

（4）粉煤灰用量84kg/m3。

（5）水胶比0.4。

（6）碎石1049kg/m3。

（7）拌和物泌水量9L/m3。

3.1.3混凝土供应

采用罐车运输，为预防混凝土浇筑过程中出现停、断情况，由拌和站与前盘及时沟通，并根据实际情况调整运输车数。

混凝土搅拌运输车装料前需清洁拌筒。拌筒运输途中不停转动，以防混凝土离析及假凝。

3.1.4保证混凝土施工质量

（1）严格原材料进场检验，检测不合格严禁使用。混凝土浇注前，到混凝土供应站进行原材料质量和数量的检查。

（2）加强现场对每车混凝土塌落度及和易性检查，不合格的混凝土不允许卸料。

3.2混凝土浇筑方式

因为混凝土体积较大，所以在浇筑时应分层浇筑。浇筑方向如图1、图2所示。

3.3混凝土输送方式及条件

3.3.1混凝土输送方式

根据施工现场平面布置、混凝土浇筑顺序、拟浇筑混凝土强度等级种类、工程量及分布情况，合理布置溜槽位置，确保施工进度和浇筑质量。

3.3.2混凝土输送条件

（1）输送时间和输送道路：混凝土应以最短的时间从搅拌地点运至浇筑地点，时间控制在20min内。同时也要考虑到特殊情况下的备选道路，为保证浇筑的顺畅，事先需充分做好一切准备。

施工场内通道：场内输送道路应尽量平坦，以减少运输时的震荡，避免造成混凝土分层离析。同时还应考虑布置环形回路，施工高峰时设置专人管理指挥车辆。夜间施工，在交通出入口的运输道路上设置良好照明。危险区域设置安全警戒标志。

（2）季节施工。在风雨或暴热天气输送混凝土，容器上应加遮盖，以防进水或水分蒸发。冬期施工应加以保温。夏季最高气温超过40℃时应有隔热措施。

3.3.3施工现场安排统一指挥与调度。

3.3.4混凝土浇筑前按既定施工方案进行详细的技术交底，并排定各作业班相应岗位人员。

图2混凝土斜面分层浇筑示意图

3.3.5将模板内的杂物清理干净。

3.3.6混凝土浇筑前对模板、支架、钢筋及预埋件、预留孔洞、止水设施严格检查，符合设计及规范、标准规定，并经监理工程师认可后方可进行混凝土浇筑。

3.3.7严格控制结构设计高低差等重要部位，重点控制标高，以确保控制标高的正确性。

3.4混凝土的振捣

（1）混凝土入模后，用插入式振捣棒将混凝土摊平并振捣到位。

（2）混凝土浇筑施工，振捣是重要一环，应严格按操作规程操作。

（3）振捣器不得碰撞钢筋、模板以及预埋件。

（4）在浇筑过程中，正确控制混凝土间歇时间，上层混凝土应在下层混凝土初凝前浇筑完毕。

4温度及裂缝控制措施

大体积混凝土很容易由于混凝土内水化热过高导致内外温差过大，从而引起温度应力而产生裂缝。除对混凝土的原材料提出技术要求外（降低水泥水化热、保证混凝土入模温度），还应设置测温孔进行测温监控，加强施工中的温度控制。

（1）在混凝土浇捣后立即覆盖，进行保温，做法是铺一层塑料薄膜及一层棉被，再浇水养护。这样将使混凝土表面升温，减少了内外温差。

（2）加强施工中的温度控制。在混凝土浇捣后，立即覆盖进行保温。该措施可保持混凝土表面温度，减少内外温差。倘若情况有变，还可再增加一层棉被，以增加混凝土表面温度，减少内外温差，避免因温差过大产生裂缝。养护时间不少于14d。

5结语

总之，对于桥梁承台大体积混凝土施工而言，质量控制的关键就在于控制施工中的温度。因此，在桥梁主墩承台大体积混凝土施工中，要严格按照相关规范从原材料、工序、组织出发，精密部署，严控施工质量，采取混凝土在施工过程和养生阶段内部和外部的温度控制，有效解决了大体积混凝土的水化热问题，防止了温度裂缝的产生，使得施工质量得到了保证。

参考文献：

[1]祝昌暾；洪纪平；周志斌.厚大体积混凝土裂缝控制技术[J].施工技术.2006（1）

[2]王白林.大体积混凝土基础底板施工裂缝控制技术[J].陕西建筑，2012（5）