营海特大桥承台大体积砼施工裂缝的防治措施

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇营海特大桥承台大体积砼施工裂缝的防治措施范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：分析了大体积混凝土施工裂缝的产生原因，并针对成因提出防治措施。文章认为，大体积混凝土施工中，通过采取优化混凝土施工配合比以降低水化热，在混凝土内部预埋冷却水管进行强制降温，同时在混凝土表面加设防裂钢筋网片等措施，能有效防止大体积混凝土施工裂缝的产生。

关键词：大体积混凝土；施工裂纹；防治措施

中图分类号：TU文献标识码：A文章编号：1672-3198（2012）06-0162-02

1 工程简介

哈尔滨到大连的铁路客运专线大连段营海特大桥由中铁五局工程公司承建，大桥全长26939.84m。其中营海特大桥168#～169#承台尺寸为14.6×18.6×3.5 m+9.5×12.8×3.5 m，混凝土方量1376.06m3，属于典型的大体积混凝土结构。承台混凝土的工程质量，直接影响到大桥的结构安全和使用寿命。

2 大体积混凝土特点

大体积混凝土不是单由其绝对截面尺寸的大小决定的，而是由是否会产生水化热引起的温度收缩应力来定性的，但水化热的大小又与截面尺寸有关。

3 大体积混凝土开裂原因及危害

混凝土裂缝通常出现形式有：

（1）由于混凝土表面塑性收缩、沉缩而产生的表面浅层裂缝，该类裂缝一般在平面内分布无规则且较短，不影响结构使用，仅作表面防护处理即可；

（2）由于混凝土温差过大、降温过快或升温过高而产生的深层、通长或贯穿裂缝，该类裂缝一般首先出现在截面突然变化处和长边方向中部、边角处，影响使用耐久性和结构整体受力。

首先，应控制出现在混凝土升温阶段的表面裂缝。其次，应控制出现在混凝土降温阶段的收缩裂缝。

当大体积混凝土出现有害裂缝时，其整体性、耐久性和承载力会受到影响，甚至危害上部工程的使用功能，严重时会出现沉降不均、开裂、倾斜，波及到结构物的使用寿命、安全性。

4 大体积混凝土裂缝的施工防治措施

针对以上所分析的裂缝形成原因，营海特大桥承台大体积混凝土采用以下措施加以控制：

4.1 优化混凝土配合比设计

大桥主墩承台尺寸14.6×18.6×3.5 m+9.5×12.8×3.5 m，混凝土方量1376.06m3。承台混凝土配合比设计必须考虑降低水化热，减小混凝土的内部温升。因此必须采用相应措施，优化施工配合比。

（1）所用材料必须符合现行国家标准规定；

（2）水泥选用低热的水泥品种；

（3）掺加缓凝高效减水剂及活性混合材料粉煤灰，提高泵送性；

（4）粗细骨料的选择：

①粗骨料：采用工地附近的快乐石场生产5-35mm连续级配碎石以减少每立方米的用水量，在相同水灰比情况下减少每立方米砼的水泥用量和用水量；

②细骨料：采用细度模数为3.0-2.3的中砂，以减少每立方米砼的水泥用量和用水量；

③控制砂、石的含泥量，施工石子含泥量控制在1％之内，吸水率不应大于1.5％，所含泥土不得呈块状或包裹石子表面，砂的含泥量控制在2％以内，以免增加砼收缩及降低砼的抗拉强度。

④通过多组配合比平行试拌，对比优化，最后确定的能较好兼顾混凝土强度、水化热及泵送性能的承台大体积混凝土配合比为：水泥∶碎石∶砂∶水∶外加剂∶粉煤灰 292∶1171∶658∶168∶7.20∶87。

4.2 布设冷却管及测温管

冷却水管及测温管安装布置见图1：

在承台顶面和侧面均加设φ6带肋防裂钢筋网片，防裂钢筋网眼间距10×10cm，防裂钢筋网片产品质量应符合《钢筋焊接网混凝土结构技术规程》JGJ114-2003的要求。钢筋网片的最小混凝土保护厚度为1.5cm，采用工程塑料垫块固定。

4.4 混凝土的浇筑

优化浇筑工艺，“斜面分层，薄层浇注，连续推进；降低混凝土内外温差，“内排”并“外保”。

（1）砼浇注前，对承台范围内的杂物、积水进行全面清理，对模板、钢筋、冷却管及预埋件位置进行认真检查，确保位置准确。

（2）砼浇注的准备过程中，对机械设备进行全面检修，对材料准备情况进行核查，对各岗位的人员逐一落实。

（3）砼浇注采用分层连续浇注，可利用砼层面散热，同时便于振捣，分层厚度为30cm。层内从承台短边开始，由两边向中间浇注。并在前层砼初凝之前，将此层砼浇完毕，保证无层间冷缝发生。

（4）砼的振捣，混凝土振捣采用直径φ70mm插入式振捣器。振捣时插入下层混凝土10cm左右，并保证在下层混凝土初凝前进行一次振捣，使混凝土具有良好的密实度和整体性。振捣中既要防止漏振，也不能过振。

（5）保证砼浇注自由下落高度不大于2m。

（6）在中线附近低洼处放置排污泵，及时清除混凝土浇注过程中汇集的表面泌水。

（7）在砼振捣平整以后，初凝之前进行表面抹压，以清除早期产生的塑性裂缝。

4.5 砼的养护

（1）混凝土浇注完毕后即转入养护阶段，此时浇注混凝土的水化作用已基本确定，温度的控制转为内外温差和降温速度的控制，这可通过给浇注体表面覆盖保温材料进行保温养护来实现。覆盖材料可采用草袋，也可用水直接覆盖在基础表面，本承台采用水覆盖法。

（2）采用蓄水养护，蓄水深度取5cm以上。在升温阶段，蓄水层吸收混凝土的大量水化热、减少外部低温环境的影响，起到保温养护与间接散热、降温的双重作用。在降温阶段，蓄水层能起到延缓混凝土内部的降温速度、减少混凝土表面的热扩散、保持均匀散热的作用，能有效地防止混凝土因急剧降温而产生的裂缝。

（3）根据设计，在埋设冷却水管时在混凝土中一起布设测温点，并在养护中通过量测测温点的温度，根据测温结果指导养护工作，将降温速度控制在2℃/d，养护时间7～14d。

（4）加强养护是防止混凝土开裂的关键之一。在养护中要加强温度监测和管理，及时调整保温和养护措施，延缓升降温速率，保证混疑土不开裂。养护需要7～14天以上（浇筑完7天内是混凝土水化热产生的高峰期）。

4.6 温控现场监测与试验

（1）监测内容。

出机温度、入模温度、浇筑温度、砼块体升降温、里外温差、降温速度及环境温度。

（2）监测仪表及测温元件。

根据规定，测温元件测温误差应不大于0.3℃，并做好防护防水处理，温度记录误差应不大于1.0℃。测温采用水银温度计，测温范围0―100℃。

（3）测温元件安装及保护。

①测温管安装固定在设计位置，保证位置准确、牢固，将管口沿钢筋引出承台顶面一定高度。

②用胶布包裹管口端头，避免弄脏。同时，引出的测温管要逐一编号，便于温度监测。

③砼浇筑过程中，下料时不得直接冲击测温管，振捣时，振捣器不得触及测温管。

（4）测温点布置。

①测温点布置原则。

测温点布置必须具有代表性，能全面反映大体积砼各部位的温度，应考虑大体积砼全断面包括上表面、中心和下表面；全平面包括边角区和中部。

②测温点布置。

营海特大桥主桥承台混凝土厚7m，分两层浇注，第一层浇注厚度为3m，浇注第一层间歇7―12天再浇注第二层。在整个范围内每层布置9个测温孔，竖向2层，计18个测温点，具置由现场确定（详见冷却水管及测温管安装布置图），包括模板温度、表面温度、环境温度等。

（5）温度监测制度。

①砼浇筑期间，每一小时测读一次；

②砼浇筑后三天，每一小时测读一次；

③三天－六天，每二小时测读一次；

④六天－十天，每四小时测读一次；

⑤十天－十二天，每十二小时测读一次；

⑥十二天－二十八天，每十二小时测读一次。

监测期间观察温差变化趋势和降温情况，当可开始撤除养护层时即可停止监测。

（6）温控指标。

根据《铁路桥涵施工技术规范》中有关大体积混凝土施工的有关要求，制定如下温控指标：

①混凝土里外温差≤25℃，超过25℃时报警；

当混凝土内外温差大于25℃时，采用加大循环水量进行降温，还可以向循环水中加冷水，但应将冷水加入循环池内降温，切不可向循环水管中直接加冷水，防止混凝土局部温度骤降产生温度应力。

②混凝土降温速度≤2.5℃/天，超过2.5℃/天时报警；

③混凝土浇筑温度≥28℃时，应规范要求，加强温控监测，包括温升速度及观察保温效果。

5 结语

通过以上分析实践，笔者认为：在大体积混凝土施工中，必须优化配合比，选用良好级配的骨料，严格控制砂石质量，降低水灰比，以降低混凝土最高温升，降低混凝土所受的拉应力。同时，要加强施工现场的管理，加强温度监控，及时采用冷却水循环降温，自砼浇注时起，冷却水管必须立即灌入冷却水，连续通水12天。砼浇筑后，在采用循环水蓄水养护。采取以上措施来防止大体积混凝土裂纹的产生。

营海特大桥主墩大体积混凝土承台施工中，严格落实了上述措施，防止了大体积混凝土施工裂缝产生，所施工承台表面光洁，未出现大于0.2mm的表面裂纹，切实保证了工程质量。