桥梁主墩承台大体积混凝土温度控制技术研究

桥梁主墩承台大体积混凝土温度控制技术研究

熊稳

武汉致远建设集团有限公司  湖北武汉  430000

摘要：近年来，我国的桥梁工程建设越来越多，对大体积混凝土的应用也越来越广泛。科学合理地进行温度控制来保证混凝土入模温度是技术工作的重点。本文首先分析温度控制标准，其次探讨桥梁主墩承台大体积混凝土温度控制技术，以期为相关工程提供参考。

关键词：桥梁；主墩承台；大体积混凝土

引言

随着我国基础设施建设的快速发展，公路桥梁工程在国民经济中的地位日益凸显。桥墩桩基及承台作为公路桥梁工程的重要组成部分，其施工质量直接关系到公路桥梁的安全、稳定和耐久性。因此，研究公路桥梁主桥桥墩桩基及承台施工工艺具有重要意义。

1温度控制标准

大体积混凝土温度控制的基本原则：一是降低混凝土的最高温度和最高温升；二是降低混凝土内的温度梯度，使温度分布和温降均匀。可以通过对入模温度、内外温差、温度梯度等制定标准进行把控。实际操作中温度控制标准不能一概而论，还需考虑结构尺寸、约束条件、外部环境等影响，结合有限元计算结果进行制定。

2桥梁主墩承台大体积混凝土温度控制技术

2.1前期准备

前期准备是公路桥梁主桥桥墩桩基施工的关键环节，涉及以下4个方面的内容：①为确保桩基施工的顺利进行，需要对施工现场进行平整处理，使场地具备良好的承载力。在平整过程中，应注重排水设施的设置，避免施工时因积水而影响桩基质量。此外，还需注意场地地质条件，对于不良地质条件区域，应采取相应的处理措施，如加固、换填等，以保证施工安全。②根据施工方案要求，配置合适的钻机、吊车、混凝土泵车等设备。同时，定期检查和维护设备，确保设备性能良好、运行稳定。对于特殊设备，还需配备专业操作人员，并进行有针对性的培训，确保设备安全、高效运行。③桩基施工所需材料主要包括钢筋、混凝土等，应采购质量可靠、性能稳定的原材料，并严格遵循相关标准规定对其进行储存，保证材料分类存放、标识清晰，确保施工现场整洁有序。对于易锈蚀的材料，要采取防锈措施，以延长其使用寿命。④施工前，需要组织施工人员熟悉施工图纸，了解设计意图和施工要求，做好技术交底。通过技术交底，明确施工过程中各项技术指标、质量要求和安全注意事项，确保施工人员掌握施工要领。此外，定期对施工人员进行岗位培训，确保其具备相应的技能和资质。同时，建立健全安全生产责任制，明确各岗位的安全职责，增强施工人员的安全意识。

2.2植桩施工

在锁口钢管桩的现场施工中，采用3根一循环的施工方法来提高效率。首先，旋挖钻机完成3个1.5m孔位的钻孔工作后，使用振动锤将1m的锁口钢管桩安装到位。其次，在桩内安装0.8m的钻头引孔，进行钢筋笼的安装和清孔作业。最后，浇筑钢筋混凝土桩。完成一个循环后，继续下一个循环。为加快施工速度，使用两台旋挖钻机分别从线路的左侧和右侧进行施工，采取顺时针和逆时针的方式进行交替的钻孔和安装工作，每次引入3根孔，并进行左侧合龙施工。当所有的钢管桩引孔和锚固工作完成后，使用吸泥机清理锁口钢管桩的外侧槽口，确保孔壁与管桩之间没有渣土。然后，在水下灌注混凝土材料，封闭槽口周围，距离锁口钢管桩0.8m的位置上堆放1m高的砂袋，与锁口钢管桩形成环扣。在环扣内，使用水下垂直导管的方式进行浇筑作业。锁口内填充红黏土和锯末的混合物，通过钢钎进行施工，以确保结构的密实度符合标准。混合料的配比按照3∶1的比例组合，红黏土粒径在10mm以内。在铣孔操作之后，进行孔隙的封闭施工，并进行止水处理，从而实现工艺的优化改进，提高系统的运行效果。

2.3承台钢筋施工及分布式光纤安装

钢筋安装前在定位劲性骨架和定位筋上，先按图纸尺寸进行1∶1定位放样，确定钢筋位置。然后按照图纸要求进行钢筋绑扎。钢筋安装顺序遵循垂直方向自下而上安、由内向外分层安装。首先铺设底层抗裂钢筋网片，然后绑扎底层钢筋、绑扎承台立面钢筋及架立钢筋和劲性骨架。钢筋通过人工、机械将钢筋转运安装于设计位置。为了全面准确地监测斜拉桥大体积混凝土浇筑过程中水化热效应释放产生的温度变化，采用分布式光纤传感技术进行实时温度监测。把分布式光纤以每隔30～50cm固定一点的“定点粘结”方式，将分布式光纤固定在钢筋上，分布式光纤传感器最终在底板两端引出，引出头待后续接入光纤解调仪进行温度监测。

2.4混凝土生产配送时要考虑的因素要复杂的多

混凝土在搅拌车运输的过程中，除了与大气的热传递以外，混凝土与车鼓的磨擦、混凝土自身的磨擦及水泥的水化反应都将使混凝土的温度升高，混凝土的实际温升是热传递、磨擦以及水化热的综合结果。热传递使混凝土温度可能升高也可能降低，而磨擦和水化热则必然导致升温。根据实测，混凝土经过1小时运输后一般温度略升高2～3℃，30分钟约升温1℃左右。根据上述理论，可以科学、合理地根据施工当天气温及原材料温度情况计算所需用冰量并有针对地采取温控措施（单独一种或同时采用多种措施）使混凝土的入模温度控制在30℃以下。

2.5低水位期安装围堰内支撑

在现场安装施工中，必须考虑两种不同的水位情况，即设防水位160m和153m。根据当前的设计方案，对设防水位160m的情况进行分析，并对5层内支撑结构进行优化，最终将其设计为2层内支撑。通过减少内支撑的数量，提高施工速度和排水效率，同时降低施工成本，缩短项目建设工期。

2.6混凝土浇筑施工

为确保施工质量，利于混凝土早期散热，混凝土浇筑采用分层连续浇筑，同时便于振捣，分层厚度为30cm。层内从承台短边开始，由一侧向另一侧浇筑。并在前层混凝土初凝之前，将次层混凝土浇完毕，保证无层间冷缝发生。采用阶梯式分层方法，确保层间间隔时间t≤10h。第一层浇筑完毕后，第二层从第一层的起点进行。布料时利用布料杆前端软管插入钢筋网内，控制混凝土的下落高度小于2m。混凝土的布料半径控制在2m以内，避免了混凝土长距离自流离析。

2.7混凝土养护

在承台施工完成后，需要对混凝土进行养护。常见的养护方法包括自然养护和加热养护。自然养护是通过在混凝土表面覆盖草席、塑料薄膜等保湿材料，保持混凝土表面的湿润，促进混凝土硬化和强度增长。加热养护则是在混凝土浇筑完成后，通过加热方式加速混凝土硬化和强度增长，提高施工效率。在自然养护中，需要注意以下4点：①在混凝土浇筑完成后，需要及时覆盖保湿材料，以防止混凝土表面开裂。②在养护期间，需要定期浇水或喷水，保持混凝土表面的湿润。并密切关注混凝土的强度和外观变化，及时采取措施进行处理。③需要控制水的温度和湿度，避免对混凝土产生不良影响。④养护时间需要根据混凝土的强度和稳定性要求确定，一般不少于7d。

结语

主桥桥墩桩基及承台施工是公路桥梁建设中的重要环节，其质量和稳定性直接关系到公路桥梁的整体安全和使用寿命。在实际施工过程中，需要全面考虑现场环境和施工条件等因素，做好相关的前期准备工作，并根据工艺流程采取合适的技术措施，以确保桩基及承台施工的质量和稳定性，为公路桥梁建设打下坚实的基础。

参考文献

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[2]杨志学,张林艳,王立伟.大体积混凝土温度智能控制技术及防护措施研究[J].技术与市场,2023(9):100-103.

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