简析公路桥梁大体积承台混凝土施工工艺
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摘要：本文结合某高速公路工程大体积承台施工，通过承台模板设计演算、制作安装、混凝土配合比设计、冷却水管设计、防裂措施、混凝土浇筑等方面对大型桥梁大体积混凝土施工控制技术进行分析总结。
Abstract: This paper analysis and summarizes of concrete construction through being combined with the large volume of pile cap construction of a highway project, through the production of cap template design calculus, installation, concrete mix design, cooling water pipe design, crack control measures, concrete pouring .
Keywords: highway bridge; pile cap mass concrete construction;
中图分类号:TU37文献标识码：A文章编号：
1、前言
随着经济的不断发展和桥梁设计水平及施工技术的提高，越来越多的大跨径桥梁出现在我们的视野当中，而水中基础的施工是全桥施工的关键工序之一，也是施工难点之一。
2、大体积承台施工流程
见图1大体积承台施工流程图。
图1大体积承台施工流程圈
3、模板工程
3.1 模板设计
通过设计计算和方案对比，最终确定在直线段采用大面胶合板，覆以钢框和型钢背棱的模板形式，圆弧段采用定型钢模板进行主桥承台施工(见图2) 。计算过程略。
图2承台模板
3.2模板制作及安装
3.2.1模板制作
主墩承台模板制作采用钢板及型钢加工，加工成大块钢模板，减少拼装接缝数量。模板设计时，考虑足够的强度、刚度，能达到在安装和混凝土施工等工况下不变形。模板制作时，既要保证尺寸、平整度，又要保证光洁度，并尽量减少板面焊缝，焊缝应打磨抛光，模板间接缝采用企口缝，防止模板接缝漏浆。主墩承台模板制作时规范要求的允许偏差见表1。
主墩承台模板制作允许偏差 表1
3.2.2模板安装
第一层承台钢筋绑扎完毕后，安装承台模板，模板安装前对模板进行检查，清理干净模板表面的污垢，均匀涂脱模剂。模板安装采用30t浮吊进行，按测量放样的控制线进行安装。模板拼装时在模板接缝缝口间夹橡胶泡沫以防漏浆，橡胶泡沫条应在模板安装前粘贴在模板上。模板拼装好后，须仔细检查，观察模板接缝有无过宽或错台，注意模板平面位置及垂直度，注意混凝土的保护厚度。主墩承台模板安装时规范要求的允许偏差见表2。
主墩承台模板安装允许偏差 表2
4、钢筋及预埋件加工及安装
4.1钢筋加工及安装
钢筋在钢筋棚加工下料，拖挂车运输至现场绑扎安装的方法施工。钢筋下料时注意检查钢筋表面无污迹、无锈蚀等。主墩承台钢筋分两次绑扎到位。由于承台钢筋用量大、层数多、面积广，除必要的架立钢筋外，为确保钢筋位置的准确性和各层面的平整性，增设钢筋定位劲性骨架（采取∠63角钢加工）。承台主筋（Φ32）接头采用直螺纹工艺，其他钢筋接头按规范要求进行控制。绑扎时要绑扎顺直，注意保证各类钢筋规格型号、位置及长度都与设计图纸相符，严格按照设计图纸及《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）要求控制。当主墩桩基锚固筋与承台钢筋的位置冲突时，采用适当调整桩基锚筋的方式解决。主墩承台钢筋规范要求的位置允许偏差见表3。
主墩承台钢筋规范要求的位置允许偏差 表3
4.2预埋件预埋
在钢筋施工时，注意后续工程相关预埋件的埋设，预埋位置严格按照设计图纸要求及《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）要求进行控制。预埋件与承台钢筋位置冲突时，适当调整承台钢筋，以保证预埋构件位置准确。主墩承台预埋件主要有：墩身钢筋预埋、0号块现浇支架钢管预埋钢板、塔吊地脚螺栓预埋及接地装置预埋件等。
5、冷却系统
主桥承台施工属大体积混凝土施工，需对其采取温控，本工程温控手段主要为承台内部降温，采用循环水冷却系统。
5.1冷却水箱设置
承台钢筋绑扎的同时，即可进行冷却水箱的设置，采用统一供水，冷却水管均由此处引出。
5.2冷却水管安装
冷却水管根据温控设计要求进行布置，采用导热性能良好并有一定强度的黑铁管，管间接头采用丝扣接头，弯接头采用厚壁橡胶管，完全按水工接头要求操作(加垫止水胶带或涂乳白胶)。冷却水管架立在钢筋或I32a上并设置固定，如位置不能满足温控设计布置要求，需专门设置固定支架。冷却水管布设完成后应进行通水检查，确保管道畅通、接头可靠、不漏水，流量稳定满足温控通水量要求。
5.3冷却用水
冷却用水采用海水，冷却结束后用淡水置换，以备压浆封堵。如考虑采用出水孔排出的温水进行承台顶面养护，则需用淡水。冷却水管布置如图3所示。
图3冷却水管布置
6、混凝土浇筑
混凝土用混凝土罐车运输到施工现场，再由汽车泵送入模。整个主桥承台平面以中心线分为2个浇筑大区进行，一辆汽车泵负责1个浇筑大区，起步由南侧开始向北侧推进。混凝土采用分层往复覆盖浇筑方式，根据浇筑能力、混凝土初凝时间及有关规定分层厚度约35cm(见图4) 。
图4分层往复浇筑示意
在混凝土浇筑过程中，振捣极其重要。项目在施工过程中采取每个浇筑带前后布置2道插入式振动器，第1道布置在混凝土出料口，主要解决上部混凝土的振实；由于底层钢筋间距较密，第2道布置在混凝土坡脚处，以确保下部混凝土密实。随着浇筑的推进，振捣器也相应跟上，以确保整个高度上混凝土的质量。
7、大体积混凝土浇筑过程中采取的温控措施
7.1降低水泥水化热
水泥水化热温升主要取决于水泥品种，水泥用量及散热速度等因素，因此施工中选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥。同时为减少混凝土配合比中的水泥用量，在确保混凝土强度及塌落度条件下，考虑掺用粉煤灰及外加剂，优化配合比设计，从而减少混凝土配合比中的水泥用量，降低混凝土的水化热温升，控制最终水化热。
7.2控制混凝土的浇筑温度
浇筑温度是指混凝土经拌和、运输至模板内的温度，浇筑温度控制在30℃左右。降低混凝土的浇筑温度的措施一是尽量采取夜间浇筑，二是对混凝土原材料进行遇冷降温。夏季施工时，可在混凝土拌和水中掺加一定数量的冰块，把水温降低到10℃以内，同时采用淡水冲洗石子，使石子温度降低。混凝土用料应避免日光曝晒，以降低初始温度。
7.3安装循环冷却管
即在混凝土浇筑前预先安装循环冷却管，利用管内流淌的冷水带走混凝土内部的部分热量，从而降低混凝土内部的温度。为检验施工质量和温控效果，在承台各层多点埋设温度传感器，布设温度测点，进行24小时温度监测。当发现进出水口温差过大或过小，或者水温与混凝土内部温度的差值超过25℃时，应及时调整水温或流量，防止水管周围产生温度裂缝。
8、结语
本工程大体积混凝土如内部设有冷却水管，通过循环水散热降温，破坏了混凝土在水硬化过程中释放的热量积聚后形成的场应力集中现象，减少混凝土的收缩和约束的影响。该工程也证实了在大体积承台结构中预埋冷却水管的施工技术的可操作性及散热降温的主动性，在后期同类型施工中值得参考