桥梁墩台大体积混凝土施工质量控制

桥梁墩台 大体积混凝土 施工质量控制

邢佳楠

中铁二十三局集团第二工程有限公司 黑龙江省齐齐哈尔 161000

摘要：目前国内大型桥梁建设中，大体积混凝土施工已经非常普遍；因此，大体积混凝土质量控制就显得格外重要。本文就民航路跨线桥工程中的桥梁墩台在混凝土施工过程中对外观质量控制的实际施工经验，进行了探讨。在施工过程中容易造成温度裂缝的产生，结合民航路跨线桥工程实际情况，详细介绍了大体积混凝土降温控制方法。

关键词：大体积混凝土；温度；降温控制

引 言：大体积混凝土施工对整个工程来说都是属于核心施工，而大体积混凝土在施工控制上，不仅需要满足正常混凝土工程的施工工艺，对于混凝土浇筑方式、降温防裂、混凝土养护等方面都需要进一步优化，使大体积混凝土质量达到规范要求。文章分析了大体积混凝土在施工中质量控制及优化策略。

1. 工程概况

民航路跨线桥起始点里程K0+382.4～K1+219.6，大体积混凝土浇筑为桥墩承台，长为21m、宽为21m、高为5m，桥墩承台采用C50混凝土进行浇筑，理论方量为3704.4 m3。桥墩承台预计浇筑三次，第一次理论浇筑数量应为1411m3，第二次理论浇筑数量应为411m3，第三次理论浇筑数量应为385.7m3，体积符合大体积混凝土施工。大体积混凝土因为结构尺寸大，水化热反应引起混凝土温度过高，热量不能及时分散而会形成内外温度差，较大的内外温度差就会引起混凝土产生了裂缝。为解决浇筑时产生的水化热、防止混凝土裂缝的产生，特对承台内部预埋了冷却管，往混凝土内部的冷却管注入循环水降低混凝土内部温度，进行人工冷却。

二、主桥承台大体积混凝土降温施工

1、施工方法

预埋在承台的冷却管采用DN50(壁厚3.5mm)的钢管，冷却管连接采用大一号弯头进行连接，将DN50钢管套入弯头内进行焊接，冷却管的限位固定采用Φ20钢筋，限位间距为1m，竖向限位与承台钢筋焊接固定为一体以防止混凝土浇筑、振捣时冷却管发生变形、位移等情况。

冷却管每层进出水口分别设置一道阀门，以便控制冷却管内水的流量与流速。冷却管的进水口必须在承台上方，便于水的流入，而出水口则需设在冷却管底部并需在模板外安装出水嘴，进水口旁需安放大容量水箱，以保证及时注水，冷却管制作完成后需对其进行注水，以此来检测冷却管是否漏水，如有漏水情况发生需将漏水点进行填补，保证冷却管可以正常使用。

在承台混凝土内部预留测温孔，每个测温孔设置上、中、下三个温度传感器，间距不小于1m。在测温线的上绑好胶带以便区分深度。每2小时测量一次，并填写测温记录。利用测温孔测量承台内部温度与出口水温测量，控制混凝土内部温度与外界温度之差小于25℃，保证承台施工质量，避免裂缝出现。

2、冷却管布置形式

冷
却管每层间距1.0m，水平间距为1.0m。主墩7^#、8^#承台竖向布置4层，竖向管距承台边缘1.0m。承台内部预留15个测温孔，深度为5.0m，直径为30mm。冷却管、测温孔布置如图所示。

3、冷却管通水方式

混凝土浇筑结束后，表面混凝土初凝即可开始通水冷却，冷却管通水及测温必须派专人负责。承台大体积混凝土内部温度均匀，直至冷却管出水口的出水温度降至常温后方可停止通水。进出口水温温差不大于10℃为宜，可通过加快进出水速度调整水温温差。

3. 承台混凝土浇筑施工注意事项

1、大体积混凝土浇筑

(1)混凝土的入模温度不宜高于28度，振捣棒插入深度为50-100mm。

(2)浇筑方式为分层连续浇筑，每层间歇的时间不得大于试验室给出的混凝土初凝时间。承台混凝土浇筑斜面分层厚度控制不得超过400mm，浇筑混凝土时需布料均匀严格控制每层混凝土的厚度，严禁出现漏浇现象。

(3)在施工时选用泵送混凝土时，浇筑混凝土的厚度需控制在400mm以内，如选用非泵送混凝土时，浇筑混凝土的厚度需控制在300mm以内。

(4)承台混凝土养护达到龄期后，对冷却管进行注浆密封，防止水管内出现锈蚀等情况。

2、混凝土振捣

(1)承台混凝土浇筑时振捣的方式应为插入式振捣为主，在振捣的过程中混凝土浆体开始上浮停止出现上浮的气泡即可。振捣时振捣棒应按梅花状进行振捣，振捣棒应竖直插入混凝土当中，插入深度应贯穿当层混凝土进入到下层混凝土内，使当层混凝土与下层完全融合，避免混凝土出现分层现象。

(2)平面振捣器的辐射范围应能覆盖已振动部分的边缘。

(3)有抗冻要求的引气混凝土，则必须使用低频振捣器保证混凝土内部结构稳定。

(4)承台混凝土浇筑采用泵送时混凝土表面出现一定坡度，这时就应在出现坡度的浇筑点周围布置三台振捣棒，布料完成后就开始进行振捣，将坡度振捣成平面，保证混凝土的质量及每层的厚度，如浇筑点的坡度过大，则应根据现场实际情况增加振捣棒的数量。

(5)承台混凝土在振捣过程中要做到快插慢拔，振捣棒振捣时，振捣棒落入混凝土后振捣时间应为在30S以内即可，如出现意外情况，则需就现场实际情况，遵循现场技术人员指导来进行振捣。

四、承台混凝土保温养护

1、目的和作用

保温养护是大体积混凝土施工的重要环节，主要作用是：创造出最能使混凝土强度得到提升的环境，避免出现收缩性裂缝；降低混凝土内外温差值与混凝土的内应力，使大体积混凝土因温度原因所产生裂缝将至最低。

2. 混凝土养护

（1）混凝土浇筑完成后需保温养护且不得少于规范规定的28d，同条件试块需与浇筑完的承台一起进行养护。在完成28d保温养护后，覆盖承台的保温材料应按混凝土内部温度来逐步分层拆卸，承台混凝土内部的实时温度与外部的环境温度之差小于15℃时，方可将覆盖的保温材料全部拆卸。

（2）大体积混凝土保温养护时，需定时委派专人对覆盖承台的保温材料进行检查是否覆盖完全，以便保证混凝土覆盖的封闭性。

（3）在保温养护中，需利用预埋的测温传感器对混凝土的内部与外部的温度进行实时监测，如在实时监测时出现异常情况，则需及时进行调整，保证大体积混凝土的质量。

（4）在夏季浇筑大体积混凝土时，需将粗、细骨料等混凝土原材料进行苫盖，以避免温度过高影响混凝土质量。浇筑完成的混凝土内部需利用预埋的冷却管进行降温，外部需进行苫盖洒水养护。

（5）在冬季浇筑大体积混凝土时，可将粗、细骨料及拌合用水加热来提高混凝土温度，混凝土在入模前需进行温度检测不得低于10℃方可浇筑，浇筑完成后应及时进行覆盖保温养护。

（6）在春秋季节多大风天气时浇筑混凝土，应采取防风措施，浇筑完成后及时对混凝土表面进行覆盖，保证混凝土表面的湿润度，防止风干裂纹。

五、结束语

本文借鉴民航路跨线桥工程施工经验，讲述了承台大体积混凝土布设冷却管控温方法，以及对墩台大体积混凝土施工时的质量控制，并对施工过程中易发生的问题进行了剖析，从而提高大体积混凝土的施工质量。

文献引用：

1. 蔡克.大体积混凝土结构施工技术《祖国：建设版》 - 2012

2. 宋鹏波.关于大体积混凝土裂缝的质量控制措施的讨论- 2018

3. 李宗才 .大体积混凝土裂缝控制与工程应用《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 - 2014

4. 孙建.浅谈大体积混凝土质量控制《引文版：工程技术》 - 2016