大体积混凝土承台施工技术及温度裂缝控制措施 4页

大体积混凝土承台施工技术及温度裂缝控制措施李承旭中图分类号:TV544+.91文献标识码：A文章编号：摘要:近年来，大体积混凝土被广泛应用于桥梁工程当中，本文结合桥梁承台工程施工实例，介绍了大体积混凝土承台施工技术，探讨了大体积混凝土承台施工中采取的温度裂缝控制措施，结果表明施工中所采取的措施能够有效的防止了裂缝的产生，为同类工程提供参考。关键词：大体积混凝土；承台施工；温度裂缝控制；配合比Abstract:inrecentyears,massconcretearewidelyusedinbridgeoftheproject,thispaperbridgeengineeringconstructionofpilecapsisanexample,thepaperpresentsthemassconcreteconstructiontechnologyoftheelevatedpilecaps,andprobesintotheconstructionofmassconcretepilecapsisadoptedinthetemperaturecrackcontrolmeasures,andtheresultshowsthattheconstructionofmeasurestakentopreventthecreationofcracks,andprovideareferenceforsimilarprojects.Keywords:massconcrete;Bearingplatformconstruction;Temperaturecrackcontrol;mix随着经济建设的飞速发展，桥梁施工技术得到进一步发展，工程建设规模也不断扩大，大体积混凝土在桥梁工程结构中的应用越来越广泛。但混凝土温度裂缝仍然是困扰施工人员的一大难题，如果大体积混凝土施工不当,将会引起混凝土内部水化热过大,导致混凝土在温度应力的作用下开裂,轻者会影响混凝土的耐久性，重者会严重影响混凝土的力学性能。因而，必须重视大体积混凝土的施工技术，采取有针对性的温度裂缝控制措施，成为桥梁工程施工技术人员普遍关注的问题。1工程概况某桥梁工程，桥梁主塔承台最大轮廓尺寸为42.3m×27m，厚度4m，混凝土方量为4200m3，采用C35高性能混凝土；在承台工程施工过程中，依据大体积混凝土承台的特性，分别从大体积混凝土的施工配合比设计、温度控制技术等进行严格的控制。2大体积混凝土承台施工技术2.1混凝土拌合及运输混凝土在拌合站集中拌合，南岸设90m3/h搅拌机2台，主塔承台的设计混凝土方量为5170m3，在正常情况下，每座承台的浇筑时间预计为100～120h。购进一定比例商品混凝土，将浇筑时间控制在72～80h。2.2混凝土浇筑方式1）泵送方式采用直接泵送方式，整个主塔承台平面分为3个浇筑大区进行，一套卧泵负责1个浇筑大区（区域Ⅰ、Ⅱ），起步由东侧开始向西侧推进，汽车泵负责承台中央的塔柱预埋筋区域（区域Ⅲ），车泵布设在围堰的南侧，且离开围堰一定的距离，浇筑现场布置及分区。混凝土浇筑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（可根据实际浇筑速度适当加厚）。泵送主管按横桥向布置，每隔6m拆管1次，返回时接管1次，每层浇筑约需拆、装泵管14次，拆、装时间约40min。泵管出口设置串筒（或耐磨帆布袋），防止由于泄落高度过大造成混凝土离散。 在每个浇筑区域模板周边最先布料，避免在模板处形成斜面造成砂浆聚集影响承台混凝土保护层质量。泵管首先接长至承台最东段，随浇筑逐渐向西拆除，返回时由西向东再逐节接长。在钢筋密集区特别是塔座、塔柱预埋钢筋处按实际情况调整泵管布置方式。2）分层方式根据混凝土初凝时间初步确定每层浇筑厚度约35cm，浇筑推进情况如图1所示。图1分层往复浇筑示意图层间最长间隔时间不大于混凝土初凝时间。如实际施工混凝土初凝时间小于预计时间，应调整浇筑方式为推移式连续浇筑，但这种方式极易造成混凝土泌水大量集中，易产生混凝土病害。2.3混凝土振捣采用插入式振捣棒进行振捣，共配备10台振捣棒，其中8台主棒，2台备用棒。另外，增加2台小号振捣棒用于钢筋较密的底层混凝土振捣。振捣器布置原则：在每个浇筑带的前后布置两道振捣棒，第一道布置在泵管混凝土出料口，主要解决上部混凝土的振实；由于底层钢筋间距较密，第二道布置在混凝土坡角处，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振捣质量。振捣棒移动间距不大于振捣棒作用半径的1.5倍，振捣时，振捣棒尽量避免碰撞模板及钢筋，并与模板周边保持5～10cm的距离，振捣上层混凝土时应插入下层混凝土5～10cm。振捣质量控制标准：混凝土停止下沉、不冒出气泡、表面平坦泛浆为止，杜绝漏振或过振。2.4混凝土收浆抹面由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚，故浇筑结束后须在初凝前的收浆作业要进行2～3遍，打磨压实，以闭合混凝土的收缩裂缝。在混凝土初凝前，先用木抹子收浆抹面2～3次，之后用铁抹抹面收浆压平，平整度控制在5mm之内。为避免局部保护层过大引起开裂，需派专人观测顶面钢筋有无塌陷，杜绝踩踏顶面钢筋。2.5混凝土养护大体积混凝土的养护主要遵循“内降外保”的原则，对混凝土内部采取通冷却水的方法，以降低混凝土的内部温度；对混凝土外部则采取保温的措施，使混凝土的内表温差尽量减小，防止温度应力裂缝的产生。承台顶面采用饱水养护，土工布覆盖时必须先行湿润，养护时杜绝将水大力冲入，须采用漫流的方式。确定饱水养护时间最少为3d。大体积混凝土外部保温的目的主要是为了减小混凝土的内表温差，避免出现温度应力裂缝，故应根据混凝土内部温升情况对混凝土外表面采用不同的保温措施。由于承台四周有钢板桩围堰，因此承台侧面的保温措施相对简单易行，施工时将冷却水管排出的温水灌入其间，保温效果良好。混凝土内部降温主要采取冷却水管通水的方式进行，通水应安排专人负责。通水时间从冷却水管被混凝土覆盖后逐层开始，通水时间不宜太长，一般为5～6d。水流速度控制在 16～20L/min，进水口水温以18℃～20℃为宜。随着混凝土内部的温升，出水口水温将逐渐升高，通水流量也应相应加大，至3d左右混凝土内部温度达到峰值，出水口水温可达40℃。之后，通水流量应逐渐降低，直至出水口的水温与进水口水温基本一致为止。进水口水温控制方式主要是向水箱内加入冰块，使水温降到20℃～24℃之间，或是稍低一些。3温度裂缝控制措施根据工地现场的实际情况，制订以下温控措施：①在满足混凝土设计强度的前提下，尽量优化配合比，减少水泥用量，确保水化热绝热温升不超过规定的温控标准。②尽可能选用低热水泥，掺入25%以上的粉煤灰，采用缓解水化热效果好的外加剂，降低混凝土的水化热温升。③改善骨料级配，在现场条件许可和保证质量的前提下，可选择较大粒径的骨料。④调整施工时间，应尽量选择气温较低的时间施工，同时安排下部钢筋密集处混凝土在夜间浇筑。⑤降低入仓温度，使混凝土的浇筑温度小于浇筑期的旬平均气温+3℃。⑥采用冷却水管：冷却水管的水平间距和上下层间距以小于或等于1.0m为宜；单根水管长度以小于250m为宜；水管内通水流量为16～20L/min。为控制水流量，应在每根水管的进水口安装阀门；冷却水的进口水温以12℃～18℃为宜；一次浇筑总体需水量为19.2m3/h，设置2个50m3的水箱存储温控水；冷却通水从水管被混凝土覆盖后开始，覆盖一层通水冷却一层，至5～7d结束，具体结束时间视混凝土温升、温降情况而定；冷却水管采用导热性能好的薄金属管，管内径宜大于30mm，水管安装应保证质量，安装后应通水检查，防止管道漏水或阻塞。⑦表面保温与养护混凝土浇注完毕待初凝后立即在上表面蓄水养护，蓄水深度应不小于30cm，表面蓄水宜用从冷却水管流出的温水，这样可减小内表温差。在承台的四周，也应采用蓄水养护，水面以上部分应加挂保温材料保温，并加强养护，使其始终保持湿润状态。拆模之后应继续采用蓄水和加挂保温材料的方法保温。⑧保证施工质量，提高混凝土的均匀性和抗裂性。⑨为检验施工质量和温控效果，及时掌握温控信息，以便及时调整和改进温控措施，应进行温度控制监测。大体积混凝土的温度应力和防裂问题是一个十分复杂的问题，外界温度和湿度、施工条件、温控程序、原材料变化等都会引起温度应力的变化，只有通过温控监测，才能更准确地了解结构的质量与抗裂安全状况。4效果分析承台按温控要求监测，取得好的效果，至观测结束时为止，仪器全部完好，仪器完好率为100％。从观测结果看，所有测值均有很好的规律性，正确地反映了混凝土的实际温度。承台浇筑后，及时在表面用土工布饱水覆盖，在承台四周与钢板桩之间的空隙用冷却水填充，这对于减小温度梯度和内表温差有很好的效果，内表温差之小是其它工程少见的。温控监测为施工及时提供了温度信息，对及时改进温控措施、确保温控标准、防止裂缝等发挥了重要作用，达到了温控监测目的。温控监测成功率高，数据规律性好，真实地反映了混凝土内各部位的温度变化，正确地揭示了承台的温度变化规律。冷却水管是非常有效的降温措施，对于降低承台混凝土的最高温升具有显著效果，表面与侧面保水养护对于减小内表温差、防止表面裂缝有重要作用。温控监测结果表明；温度特征值全部满足温控标准，承台未出现裂缝，说明施工中采用的温控措施是有效的、合理的、成功的。5结语 总之，温度裂缝是一直困扰着桥梁大体积混凝土施工人员的主要问题，也是影响工程质量的关键因素，不仅破坏了混凝土外观质量和耐久性，还降低了桥梁的使用性能。本工程实践证明，从混凝土配合比设计、水化热、养护、温度控制等方面采取了有效控制措施，是可以避免温度裂缝产生的。面对应用日益广泛的大体积混凝土工程，必须不断总结经验，完善技术措施，从而使大体积混凝土施工技术更加完善、更加可靠。参考文献[1]周辉沈金锋，老庄河特大桥大体积承台混凝土温度裂缝的控制[J].中国城市经济,2011.01[2]杨万生,浅谈桥梁大体积混凝土承台温度裂缝控制施工工艺[J].施工技术,2011.S2