橋梁大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)研究

王衛(wèi)軍

摘 要：為提升橋梁承臺(tái)大體積混凝土施工水平，以某橋梁承臺(tái)施工為研究對(duì)象，在分析承臺(tái)大體積混凝土施工方案的基礎(chǔ)上，對(duì)橋梁承臺(tái)大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)和混凝土溫度控制措施進(jìn)行總結(jié)分析。實(shí)踐可知，要杜絕橋梁承臺(tái)大體積混凝土裂縫問(wèn)題，在施工時(shí)就需要對(duì)承臺(tái)大體積混凝土的材料、工藝、后期養(yǎng)護(hù)進(jìn)行控制，以保證工程整體質(zhì)量。首先分析了大體積混凝土施工中進(jìn)行溫度控制的重要性，隨后介紹了溫度控制方案，包括合理設(shè)計(jì)材料比和溫度控制設(shè)計(jì)，接著提出了溫度控制的有效方法，包括大體積混凝土分層分塊、澆筑溫度控制、明確澆筑間隔時(shí)間、合理設(shè)置冷卻水管、混凝土養(yǎng)護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)施工控制、溫度監(jiān)測(cè)，最后介紹了大體積混凝土的溫度控制效果，希望能給類似工程及相關(guān)人員提供有效參考。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土;溫度控制;混凝土澆筑

承臺(tái)大體積混凝土體積比較大，具有較厚的結(jié)構(gòu)，并且鋼筋數(shù)量較多。對(duì)于高承臺(tái)大體積的混凝土而言，若要提高其穩(wěn)定性，則應(yīng)在澆筑的過(guò)程中，對(duì)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。如果其安全性和穩(wěn)定性沒(méi)有得到有效的保障，那么投入使用之后，則會(huì)容易產(chǎn)生開(kāi)裂問(wèn)題，除此之外，外部環(huán)境對(duì)于整體工程的侵蝕會(huì)加重已有的病害問(wèn)題，針對(duì)這種情況，在對(duì)承臺(tái)大體積混凝土進(jìn)行施工時(shí)，需要采取相應(yīng)措施，盡可能防止裂縫的出現(xiàn)，有效保證橋梁安全性^[1]。

一、大體積混凝土施工中對(duì)于溫度控制的重要性

大體積混凝土因其整體尺寸較大，因此在水化熱條件下混凝土內(nèi)部產(chǎn)生溫度變化，進(jìn)而出現(xiàn)表層裂縫?；炷辆哂休^強(qiáng)的抗壓能力，不會(huì)出現(xiàn)壓力破壞現(xiàn)象，但混凝土屬于一種脆性材料，抗拉性較差，在溫度應(yīng)力環(huán)境下，便會(huì)出現(xiàn)裂縫。為此需加強(qiáng)大體積混凝土施工溫度控制^[2]。

二、大體積混凝土施工中的溫度控制方案

（一）合理設(shè)計(jì)大體積混凝土的材料比例

大體積混凝土材料混合過(guò)程中需要注意3種內(nèi)容。

1、混凝土材料

其中水泥需選擇溫度為32.5℃的低熱礦渣水泥，散裝入場(chǎng)，同時(shí)其應(yīng)用溫度應(yīng)控制在50℃以下，否則需采取措施降低水泥溫度。砂的細(xì)度值應(yīng)控制在2.3～3.1之間，保證其含泥量低于1%，在二區(qū)級(jí)配范圍內(nèi)，剩余指標(biāo)需滿足規(guī)范要求。保證砂源穩(wěn)定性，同時(shí)在砂入場(chǎng)后，還需進(jìn)行分批檢驗(yàn)。針對(duì)粉煤灰材料，可選擇電廠一級(jí)粉煤灰，保證其滿足混凝土配置的質(zhì)量要求。石塊方面，需選擇粒徑在5～31.5mm之間的連續(xù)級(jí)配，保證碎石來(lái)源穩(wěn)定性，級(jí)配品質(zhì)優(yōu)良，同時(shí)還需對(duì)石子進(jìn)行分批檢驗(yàn)，確保其含泥量低于1%。外加劑可選擇NF系的緩凝型減水劑。添加水方面，需對(duì)水進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，在滿足相關(guān)規(guī)定要求后才能進(jìn)行使用^[3]。

2、雙摻技術(shù)

為進(jìn)一步提升大體積混凝土整體性能，還需要摻加一些減水劑和粉煤灰，針對(duì)大體積混凝土而言，通過(guò)添加適量的粉煤灰取代了其中一定量的水泥，從而進(jìn)一步降低混凝土中的水熱化，預(yù)防出現(xiàn)溫度裂縫的問(wèn)題。（3）混凝土配合比

相關(guān)泵送混凝土需要維持良好的粘聚性與和易性，不會(huì)出現(xiàn)泌水和離析等問(wèn)題。初始坍落度約維持在18cm，具體的初凝時(shí)間大概約為25h，前后時(shí)間不超出3h。為滿足基礎(chǔ)的施工要求，提升施工質(zhì)量，需要對(duì)大體積混凝土的材料配合比進(jìn)行各種試驗(yàn)，并按照材料配置實(shí)際狀況，得出最優(yōu)配置比例，并按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工狀況，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)材料比。按照相關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)要求，針對(duì)大體積混凝土的檢測(cè)評(píng)定工作，可將標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)環(huán)境下混凝土60d的抗壓強(qiáng)度作為依據(jù)指標(biāo)^[4]。

（二）溫度控制設(shè)計(jì)

為了預(yù)防大體積混凝土結(jié)構(gòu)因?yàn)楦煽s應(yīng)力和溫度應(yīng)力所導(dǎo)致的裂縫問(wèn)題，需要合理控制混凝土溫度，并通過(guò)仿真計(jì)算的方法，對(duì)現(xiàn)實(shí)混凝土操作中的實(shí)際狀況進(jìn)行模擬，結(jié)合混凝土徐變、外界溫度變化、冷卻水管降溫、養(yǎng)護(hù)方式、水化熱發(fā)熱規(guī)律、施工間歇、分層澆筑、混凝土分塊等因素，在實(shí)施仿真計(jì)算的條件上，制訂溫度控制標(biāo)準(zhǔn)^[4]。

1、混凝土的澆筑溫度需要維持在28℃之下;

2混凝土水化熱溫度需要維持在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，其中C35等級(jí)的混凝土升溫不能超出35℃，而C30等級(jí)的混凝土升溫不能超出31℃;

3、混凝土內(nèi)外溫差應(yīng)該低于25℃;

4、相鄰混凝土之間的溫度差距也不能大于25℃。

三、現(xiàn)場(chǎng)控制和溫度控制方法

（一）大體積混凝土分層分塊

當(dāng)大體積混凝土的澆筑面積比較大的情況下，可實(shí)施分塊澆筑，各混凝土塊間設(shè)置相應(yīng)的后澆帶，在混凝土整體厚度比較大的情況下，應(yīng)該實(shí)施分層澆筑，將分層厚度控制在2m左右為宜。在設(shè)置后澆帶過(guò)程中，需在主體的混凝土溫度穩(wěn)定后在實(shí)施澆筑工作，預(yù)防接縫區(qū)域出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題^[5]。

（二）大體積混凝土澆筑中的溫度控制

在混凝土從拌合機(jī)中送出后，經(jīng)過(guò)泵送和振搗等流程最終到達(dá)澆筑環(huán)節(jié)，其澆筑溫度應(yīng)該控制在28℃之內(nèi)。每次在混凝土開(kāi)盤(pán)全，需要對(duì)混凝土材料溫度進(jìn)行合理控制，同時(shí)對(duì)水、石、砂、粉煤灰、水泥等材料的溫度進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，并記錄下來(lái)，對(duì)澆筑溫度進(jìn)行準(zhǔn)確估算。在澆筑溫度超出標(biāo)準(zhǔn)限制后，應(yīng)該采取有效措施進(jìn)行控制：比如可以將草袋覆蓋到的傳輸泵管表層，頻繁進(jìn)行灑水降溫，盡量在夜間進(jìn)行混凝土的澆筑工作。當(dāng)施工時(shí)間在冬季時(shí)，可通過(guò)鍋爐來(lái)加熱拌合水，使混凝土材料溫度維持在10℃以上，澆筑溫度不能低于5℃。當(dāng)施工時(shí)節(jié)是夏季時(shí)，可在拌合水中增加冰塊進(jìn)行降溫處理，控制混合材料溫度。

（三）各層混凝土澆筑的間歇期

混凝土澆筑過(guò)程中的間歇期需保持在5～7d左右，同時(shí)當(dāng)混凝土底部的溫度降低后，才能開(kāi)始下一層的混凝土澆筑。如果因?yàn)楸黄渌┕と蝿?wù)所影響，從而導(dǎo)致混凝土塊間歇時(shí)間超出7d，便可通過(guò)驗(yàn)算的方法，對(duì)溫控措施進(jìn)行調(diào)整。具體措施是在間歇期間內(nèi)，做好混凝土表層的保溫、養(yǎng)護(hù)工作，從而使混凝土能夠始終維持濕潤(rùn)狀態(tài)。

（四）合理設(shè)置冷卻水管

針對(duì)一些混凝土厚度和面積較大的澆筑工作，需要在混凝土內(nèi)部安裝冷卻水管，至于冷卻水管應(yīng)該選擇厚度為3.25mm，

管徑為42.3mm的黑鐵管，布置成一種S形，各個(gè)方向的間距需要控制在1m左右，在布置完冷卻水管后，還需要進(jìn)行壓水試驗(yàn)，避免管道出現(xiàn)漏水的問(wèn)題。澆筑混凝土到水管標(biāo)高后，迅速開(kāi)始水管通水，通水時(shí)間維持在8～10d左右，在通水過(guò)程中，如果混凝土的溫度降低速度超出每天1.5℃，就需要終止通水。對(duì)進(jìn)水溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保冷水管相關(guān)進(jìn)水溫度和混凝土最高溫度之間的差距不會(huì)大于25℃，盡量降低進(jìn)水口溫度。在溫度較高的天氣狀態(tài)下，需要從靜置后聚水池中抽取冷卻水，在冬季或氣溫較低的天氣中施工時(shí)，需將冷卻水管中的出水聚集到集水池中，適當(dāng)提高進(jìn)水溫度，從而更好地控制溫度差。

（五）混凝土養(yǎng)護(hù)

需要等待各層混凝土表面結(jié)束終凝后實(shí)施養(yǎng)護(hù)處理，并將濕麻袋覆蓋到混凝土表層，時(shí)間需要維持到表層混凝土結(jié)束澆筑后。在澆筑前，還需要對(duì)各層混凝土接縫進(jìn)行適當(dāng)處理，對(duì)混凝土表面進(jìn)行徹底清洗和鑿毛處理。在氣溫較高的狀態(tài)下，如最高氣溫超出20℃的環(huán)境下，可不需要對(duì)混凝土側(cè)面進(jìn)行保溫處理。但暴露在外的側(cè)面結(jié)束拆模后，需要實(shí)施噴淋養(yǎng)護(hù)，可通過(guò)冷卻水管進(jìn)行噴淋，使混凝土表面維持潮濕狀態(tài)，預(yù)防干縮裂縫的出現(xiàn)。在混凝土內(nèi)外溫度差遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出控制標(biāo)準(zhǔn)，或在冬期施工中，需對(duì)混凝土側(cè)面實(shí)施保溫覆蓋^[5]。

四、結(jié)語(yǔ)

對(duì)大體積混凝土進(jìn)行施工時(shí)，需要對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和控制，并對(duì)工程進(jìn)行及時(shí)的養(yǎng)護(hù)，否則會(huì)產(chǎn)生裂縫，部分構(gòu)件會(huì)因裂縫出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象，對(duì)于整體結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。在溫度的影響下，大體積混凝土容易出現(xiàn)表面裂縫，而隨著時(shí)間的發(fā)展，容易變成一種深層裂縫，能夠?qū)Υ篌w積混凝土整體結(jié)構(gòu)的持久性造成一定影響，降低建筑的應(yīng)用性能，針對(duì)這種狀況，需要利用科學(xué)的技術(shù)，合理控制混凝土溫度，從而進(jìn)一步降低其內(nèi)外溫差，控制拉應(yīng)力，預(yù)防溫度裂縫的出現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]土木工程建筑中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)探析[J].張強(qiáng).綠色環(huán)保建材.2019（12）

[4]土木工程建筑中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)要點(diǎn)探析[J].方思儒.建材與裝飾.2019（22）

[5]關(guān)于土木工程建筑中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)應(yīng)用分析[J].廖文有.建材與裝飾.2019（11）