大体积承台4233 m3混凝土一次性浇筑施工技术研究

大体积承台4233 m3混凝土一次性浇筑施工技术研究

李鑫鑫,王凌峰,李禹延

四川路桥桥梁工程有限责任公司 四川省成都市 610039

摘要:随着我国日新月异的发展，各种大型的建筑物日益兴建，而在各类建筑施工中，混凝土往往浇筑量非常的大，选择大体积混凝土一次性浇筑成型不仅增加了混凝土构件的整体性，还大大节省了工期，但大体积混凝土一次性浇筑方量大，技术要求高、施工组织复杂，要严格控制浇筑过程中的温度，否则会使混凝土的内部温度大大超过外部，从而引起较大的温度应力，使混凝土表面产生裂缝，严重影响混凝土的强度及其他性能。本文就大体积承台一次性浇筑施工采取的措施及浇筑过程中需要控制的要点进行了分析。

关键词:大体积混凝土；水化热控制；温度控制

前言:大体积混凝土的应用在市场经济快速发展的过程中越来越常见，在浇筑大体积混凝土时产生的水化热过大、内外温差过大的问题十分普遍，这对施工技术和施工条件都有较高的要求，如何更好地运用大体积混凝土施工技术，实际解决每个施工环节出现的问题，是确保大体积工程质量的关键所在。

1工程概况

同济大桥主桥主墩承台，位于东平水道滩涂上，承台尺寸为35.4m(横桥向)×21.4m(纵桥向) ×6m(厚)，承台下接22根直径2.5m钻孔灌注桩。承台设计顶标高-0.292m，设计底标高-6.292m，承台处原地面标高约+0.2m～+2.4m，基坑支护采用锁口钢管桩围堰工艺（基坑基本情况）。

承台封底混凝土采用C20，封底底标高-10.292m，封底混凝土厚度4m，围堰内扣除钢护筒面积约为821m2，封底混凝土数量为3284m3。

承台混凝土采用C40，混凝土数量为4233.36m3，计划一次性浇筑成型。

2工艺流程

2.1钢围堰施工

在施工最后一批主墩桩基的同时，逐步拆除钻孔平台与钢栈桥之间的临时桥面板联结，腾出钢管桩围堰的施工操作空间，利用桩基钢护筒及钻孔平台钢管作支撑安装钢管桩插打导向架。

2.2承台钢筋施工

承台钢筋安装顺序为：底板钢筋→构造筋→侧墙钢筋→顶板钢筋→塔柱预埋钢筋→施工预埋件→网片筋。

2.3模板施工

模板类型模板尺寸为3m×2.25m，委托专业加工厂加工。安装前需将模板表面的浮锈打磨干净，并用干布擦干净，用手指在模板上拂过后不在手指上留有明显的污迹为准。模板打磨合格后，涂刷性能好的脱模剂。模板利用吊车吊到相应位置，人工配合进行安装；安装好后，检查轴线、高程符合设计要求后加固。

2.4混凝土浇筑

承台混凝土总量为4233.36m3，设计标号为C40，计划一次浇筑完成，振捣采用直径A50 mm的插入式振捣器，移动间距30cm～50cm；与侧模应保持5～10cm的距离；插入下层混凝土5～10cm；振捣密实后徐徐提出振捣棒；应避免振捣棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件，造成模板变形，预埋件移位等。密实的标志是混凝土面停止下沉，不再冒出气泡，表面呈平坦、泛浆。

混凝土浇筑期间，设专人检查支撑、模板、钢筋和预埋件的稳固情况，并做好记录。当发现有松动、变形、移位时，应及时进行处理。

2.5混凝土养护

混凝土养护包括湿度和温度两个方面，结构表层混凝土的抗裂性和耐久性在很大程度上取决于施工养护过程中的温度和湿度养护，因为水泥只有水化到一定程度才能形成有利于混凝土强度和耐久性的微结构。

2.6承台模板拆除及基坑回填

当混凝土的强度达到2.5MPa的强度要求方可进行拆模。模板拆除使用吊车配合人工进行。

基坑回填使用自卸车运土至围堰处进行回填。基坑回填需要满足一下原则：

待承台混凝土强度达到70%以上可以进行基坑回填。

3大体积承台一次性浇筑措施

3.1混凝土原材料的选择

为减少水化热、改善混凝土的抗裂性能，应选用低水化热和低含碱量的水泥。

应优选组分均匀、各项性能指标稳定的矿物掺和料，注重需水量比、细度和烧失量等关键指标。

应选用质地均匀坚固粒形和级配良好、吸水率低、孔隙小的洁净骨料。

细骨料宜采用中砂，细度模数宜大于2.3，含泥量不应大于3%。粗骨料粒径宜为5～31.5mm，并连续级配，含泥量小于1%。

使用缓凝型聚羧酸类高效减水剂，可有效降低单方混凝土用水量，延缓温峰出现时间，提高混凝土和易性和抗裂性能。

3.2配合比设计及试拌

配合比设计及试拌是制备大体积混凝土的重要工序，需要严格对大体积混凝土的配合比进行设计及试拌，从而确保混凝土的施工质量。确保混凝土的坍落度160～200mm，扩展度≥520mm，从而有效提高混凝土的工作性。

大体积混凝土既要考虑高水化热对混凝土质量影响，又要考虑其经济性和强度要求。经过初步设计、试配、调整，再结合实际结构部位，最终选定水泥用量为200kg/m3，粉煤灰用量为140kg/m3，矿渣粉用量为60kg/m3。合理控制每方混凝土水泥用量，水泥用量过多会导致水化热过高、增大收缩等不良现象，最终影响结构安全。

水胶比：水胶比是影响混凝土强度的重要参数，因此，在实际的混凝土制备的过程中需要严格的对水胶比进行控制。

砂率：对大体积混凝土，要经过多次调整不同的砂率，找出最佳的砂用量。合理的砂率避免混凝土出现离析现象确保了泵送质量。

3.3入模前温度控制

入模前对粗集料、钢模板提前进行洒水降温，对外加剂、水泥罐提前进行喷淋降温，搅拌混凝土前对拌合站蓄水池进行加冰降温等措施，降低入模温度，浇筑过程中，

3.4冷却水管循环

冷却水管采用A40×2.5mm且导热性能好的钢管，冷却水管弯头采用弯管机冷弯而成，管间连接及进出水口采用黑橡胶管，两边用四道铁丝错位绑扎，确保不漏水。冷却水管必须使用铁丝（非扎丝）绑扎固定在钢筋上，减小混凝土下落对冷却水管的冲击。

每层循环冷却水管被混凝土覆盖并振捣完毕后即可通水，通水时间根据测温结果确定。浇筑至温峰前建议通最大水流量，尽量削减混凝土温峰；温峰过后（以现场测温数据为准）适当减小通水量，防止混凝土降温过快造成温度应力累积而引起开裂。一般上层混凝土降温过快（超过2℃/d）且温峰不高（≤50℃）时可停止通最上层冷却水，以防止混凝土垂直方向内表温差过大；内部最高温度降到45℃以下，连续3天降温速率小于1.5℃/d时可全面停止通冷却水。上层混凝土浇筑后为避免前一层混凝土的温度回升，对前一层混凝土进行二次通水，混凝土内部最高温度降到45℃以下可停止二次通水。

冷却水管安装完成后，进行通水检查，做到管道通畅，接头可靠，不漏水、阻水。通过布置的温度感应芯片对温度进行实时监测，记录温度连续变化数据，填写温度记录表，观察温度变化是否满足规范要求。

3.5混凝土养护

由于昼夜温差较大，风速高，需通过加强混凝土保温养护，降低混凝土内表温差（混凝土浇筑体里表温差（不含混凝土收缩当量温度）不宜大于25℃）；通过加强混凝土保湿保温养护，减少混凝土收缩裂纹。混凝土养护15天，承台上表面包裹土工布进行保温保湿养护，侧面撤模后蓄水养护（养护水温与混凝土表面温度差值不宜大于15℃）；撤除保温覆盖时混凝土浇筑体表面与大气温差不应大于20℃。

结束语:

通过对原材料的选择、配合比优化及浇筑过程中的温度控制，可成功进行大体积混凝土的浇筑，避免产生有害裂缝。

质量方面讲，采用大体积承台一次性浇筑施工，钢筋和模板均进行整体安装，砼整体浇筑，使承台整体性提高。经济性方面讲，采用大体积承台一次性浇筑施工，将减少钢筋安装及砼结合面凿毛的时间，大大节省工期，节约了工程成本，具有良好的经济效益和社会效益。

参考文献：

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[2]朱芳芳.浅析大体积混凝土内外温差控制技术[J].四川水泥，2017(05)：287+295.

[3]于新亚,杨国强,袁柏,冯星望.大体积混凝土温度裂缝控制技术在工程中的应用[J].中国建材科技，2015(05)：100-102.