桥梁大体积混凝土施工技术分析

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【摘 要】大体积混凝土常见的质量问题是混凝土结构产生的裂缝，为防止裂缝产生，主要从原材料选择、合理安排施工进度、养护及施工缝处理等等几个方面分析了一些施工技术和方法，可为同类工程提供一定的参考。

【关键词】大体积混凝土；质量；裂缝；施工技术

1、前言

随着桥梁的高速发展，大体积混凝土广泛应用于桥梁上，而在应用中最常见的问题则是结构裂缝，由于大体积混凝土施工，条件复杂、原材料差异较大等均增加了结构裂缝生成的可能性，裂缝的存在在很大程度上影响了结构的使用效果和寿命，因此，认真研究混凝土的施工技术对提高结构的经济效益和社会效益均有很大的意义。

2、桥梁大体积混凝土施工技术

2.1 原材料选择

原材料选择包括如下几个方面：

2.1.1 骨料选择

粗骨料宜优先选用自然连续级配和碎石，连续级配骨料配制混凝土具有较好的和易性。可以适当减少水泥用量，达到相应的强度，使混凝均匀、易密实。而用碎石拌制的混凝土有较高的强度、良好的抗裂性能。细骨料宜选用中粗砂，通过试验表明每立方混凝土能够减少水泥用量20kg～25kg，通常，每立方混凝土减少l0kg水泥，在绝热温升中，温度就会降低1℃。

2.1.2 掺加粉煤灰

掺加粉煤灰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。粉煤灰是大体积混凝土中防裂效果最好的一种外加剂，但粉煤灰的掺量不宜过大，否则会出现早期强度低、低温泌水大的缺点。

2.1.2.1 优化配合比

大体积混凝土配合比的原则是在满足强度要求的同时，尽量减少水泥用量，提高混凝土的流动性，改善混凝土的和易性。尤其是对混凝土和易性中的流动性和保水性，要反复进行试验，以选出比较合适的配合比。

2.1.2.2 发展特种混凝土

在大体积混凝土常用的特种混凝土有纤维混凝土、微膨胀混凝土等。纤维混凝土通过纵横交错分布的高强度的细长纤维来增大混凝土的抗裂能力，从而达到限制裂缝发展，阻止其扩大的目的。微膨胀混凝土实质上就是膨胀应力对由温差和收缩产生拉应力的补偿。利用这种温差补偿效应，取得了防渗抗裂的效果。

2.2 合理安排施工进度

大体积混凝土施工进度对温控效果非常明显，尤其是采取分层分次浇筑时的间隔时间更为重要。一般应控制上层混凝土浇筑时间应在下层混凝土温度已经降到一定值，即能实现上层混凝土浇筑后下层混凝土温度回升值不超过原来的最高温升，同时应尽量缩短间隔时间，保证在下层混凝土初凝前浇筑上层，即间隔时间不应超过其初凝时间。

2.3 降低出仓和入模温度

混凝土拌和时碎石和水对其出仓温度影响较大，因此在高温季节应在骨料堆积场地、水池及拌和站顶部搭设简易遮阳棚，也可向骨料进行洒水降温，但应保证在拌和时扣除相应洒水量以保证正确的水灰比；混凝土运输过程中应在车辆外表面洒水或在泵送管道上包裹麻袋或无纺布后进行洒水降温。以降低混凝土的人模温度并利于降低混凝土内部温度，并应尽量缩短混凝土的运输时间和暴晒时间等可减小混凝土温度回升的措施。

2.4 埋设冷却水管

在桥梁大体积混凝土内埋设冷却水管是利用管内循环冷却水来降低混凝土内部温度，并可将混凝土块体冷却到稳定的体积，若条件允许尚可在内部埋设温度传感器以便于对内部温度实施实时监测；冷却水管多采用直径不超过25mm的薄壁钢管或铝管。其在混凝土内部呈交叉排列，上下两层间的水管间距一般控制在1.5m～3m，并应通过立管使其连接，每层水管的垂直进水口和出水口应相互错开，并应在出水口设置调节水阀和流量测量装置；在浇筑后的混凝土覆盖一层水管时则应通水冷却，通水的持续时间应足以保证其二次温升不超过初次温升。体积较小的大体积混凝土达到最高温度并开始出现下降趋势时则可停止通水以免出现较大的温度梯度；混凝土的冷却速度应控制在每天下降0.6℃为宜，因此一般控制管内水的流量在2.2 /h～2.8 /h范围内，水管内进出水的温差不易超过10℃，一旦温差过大或过小，则应及时调整水温或流量以免在水管周围出现温度裂缝；冷却水管的最终排放水应排至结构外而避免排至混凝土表面。

2.5 分块浇筑

为有效降低大体积混凝土的内外温差在浇筑过程中常采用分块浇筑，具体可分为分层浇筑和分段跳仓浇筑，分层浇筑又可细分为全面分层法、分段分层法和斜面分层法，其中全面分层法利于混凝土的均匀散热而不宜产生垂直裂缝，但应保证混凝土的生产运输能力能够满足在其初凝前连续浇筑而避免水平施工缝的产生；分段浇筑则适用于生产能力较低且对混凝土抗渗要求不高的桥梁结构，斜面分层法适用于平面尺寸较大但厚度较小的结构内应用。

2.6 混凝土振捣

为保证大体积混凝土振捣质量宜采用振捣棒进行振捣，并应结合结构钢筋间距选择合适型号的振捣装置；振捣过程中应在每个浇筑带的前后分别布置两道振捣棒。第一道于甭管出料口以保证上部混凝土的密实性，一般由于结构内钢筋布置较密而将第二道布置在混凝土坡脚部位以保证下部混凝土密实，施工期间应保证振捣棒随浇筑及时振捣，振捣时的移动间距不应超过其作用半径的1.5倍，并应避免其与周围模板及内部钢筋碰撞，在振捣上层混凝土时应保证振捣棒插入下层混凝土深度为5cm～l0cm，最终振捣效果以混凝土停止下沉，表面无气泡产生并平坦泛白浆为宜；同时为保证混凝土的最终施工质量应尽量采用二次投料的砂浆裹石或净浆裹石工艺以提高混凝土的强度。并可相应提高混凝土的抗拉强度和极限抗拉值；并可采用二次振捣的方法以排除混凝土内部由于沁水现象而在粗集料或水平钢筋下部生成的空隙，从而利于保证其与钢筋间的握裹力，并可相应提高混凝土强度。

2.7 收浆抹面及施工缝处理

由于大体积混凝土浇筑后表面的水泥浆层较厚，因此在浇筑后初凝前应进行2～3遍的收浆作业，以便于将表面打磨压实并闭合混凝土的收缩裂缝。一般在初凝前先用木抹子收浆抹面，后用铁抹子收浆压平，最终控制其平整度差距在5mm范围内；由于大体积混凝土多采取多次浇筑因此势必出现施工缝，其中水平接缝一般按照施工缝处理。多采取预埋连接钢筋的方法，使其两端深入上下两层来加强上下层间的连接，但在浇筑第二层混凝土前应将第一层混凝土表面凿毛并清除浮浆，将其湿润后方可浇筑上层混凝土。

2.8 养护

由于大体积混凝土浇筑后内外产生较大的温度梯度，因此在浇筑完毕后多遵循“内降外保”的原则进行养护，多采取在表面撒热水以提高其表面温度，混凝土内部温度一般在浇筑完毕后2d后升高较快，因此此时宜采用循环水管内排放的热水进行喷洒养护以减少内外温差，也可采用土工布覆盖的方式先行湿润，但应避免在养护时出现大水力冲人现象而应采用漫流的方式，其保水养护时间最短不应少于3d。

2.9 泌水防治

泌水是指浇筑后混凝土内水分从拌和物内分离出来的现象，由于其本身在混凝土内部不均匀导致泌水部位势必产生缺陷，该缺陷最终将会导致裂缝生成并减小混凝土表面温度梯度而增长散热时间，因此为防止泌水现象的发生而应加强养生环节。可采取在表面覆盖麻袋、草袋、无纺布及塑料布等，并可在表面敷设锯末或细砂砾等材料，之后经常洒水以保证其表面充分湿润，当环境温度较低尚可搭设简易帐篷或生火取暖的措施。

3、结束语

在桥梁大体积混凝土施工中只有对混凝土配合比进行多次优化设计，合理选择原材料，择优选择混凝土的组成材料和外加剂，并采用科学的施工措施才能保证其本身的抗拉性能，减少结构裂缝的生成，避免由于裂缝的存在而影响桥梁的使用功能和有效寿命，保证其经济效益和社会效益的实现。

参考文献：

[1]刘国伟.桥梁大体积混凝土施工技术研讨[J].山西交通科技，2010（06）.

[2]陶银峰.桥大体积混凝土施工质量控制措施分析[J].城市建设理论研究，2012（14）.