桥梁承台大体积混凝土施工技术探讨

喻其福+　范静

摘 要：随着中国经济的快速发展，交通事业发展迅猛，在这期间诞生了大量高墩大跨桥梁工程，这些桥梁的诞生产生了大批技术要求高、体积大的钢筋砼承台，因此桥梁承台大体积砼施工技术是当前桥梁建设中的一个重要课题。

关键词：承台；大体积混凝土；施工技术

湖南省新溆高速公路两江特大桥位于怀化市溆浦县境内，两江特大桥主桥结构设计采用90+2×170+90米四跨一联的预应力砼连续刚构桥，主桥长520米。主墩采用群桩基础，桩基上设承台连接墩柱，承台：长23.6m×宽16.5m×高5.2m，采用C30混凝土，体积2024.88m3。

1 技术特征

大体积砼具有水化热高、收缩量小、容易开裂等特征。

2 温度控制

2.1 控制标准

根据GB50496-2009《大体积混凝土施工规范》，温控指标宜符合下列规定：（1）砼浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃；（2）砼浇筑块体的里表温差（不含砼收缩的当量温度）不宜大于25℃；（3）砼浇筑体的降温速率不宜大于2.0℃/d。（4）砼浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃。

2.2 冷却管布设

为降低砼内部温度，在承台（高5.2m）中布设4层φ40冷却水管，冷却管采用回形方式，水平铺设；层间间距1.4m，水平方向距结构边线0.5m；第2、4层在第1、3层基础上按顺时针旋转180度。冷却水管每层进出水管各自独立，每层布置一组进出水口；安装时，要将其固定牢靠。每层冷却管埋置一组温度感应器，根据温度调节通水量。冷却管接头连接采用丝接，冷却水管使用前进行试密水试验，防止管道漏水、阻塞。

当砼浇筑至每层冷却管标高时，即分别对每层冷却管进行通水冷却，使砼散发的热量能够快速地传递到冷却管内通过循环水散发，从而降低砼内部的水化热，以免局部温差过大，导致砼产生裂缝。冷却水管进出水口应有足够压力，使进出水管的水温相差保持在5～10℃之间，承台从浇注起至浇注完成后，21天内不间断注水，所用水不得立即循环使用，以确保降温效果。

2.3 温度监控

砼浇筑到冷却水管标高后立即开始通水，利用预置的温度感应器测量砼体内温度，并在进出水口出放置温度计，当冷却水管进出口温差超过10℃时，立即采取控制流量措施降低温度差，及时调整供水速度，保证砼内外温差小于25℃。

根据承台结构及水化热温度场分布规律，大体积砼浇筑体内监测点的布置，应真实地反映出砼浇筑体内最高温升、里表温差、降温速率及环境温度，可按下列方式布置：深度上按二层布置，表面一层深0.5米，中心一层3米；考虑承台平面的对称性，在承台平面1/4位置及对角线上间距4米左右布置温度传感器。根据测温点数量和深度选用长度规格合适的测温线，预埋时用塑料管等杆件作支承物，将测温线按照测温点距离放在塑料管内。

在浇筑砼时，将绑好测温线的支承物植入砼中，温度传感器处于测温点位置，插头留在砼外面并用塑料袋罩好，避免潮湿，保持清洁。为便于操作，留在外面的导线长度应大于20cm。

在砼浇筑前完成传感器的选购及铺设工作，并将屏蔽信号线连接到测试棚。传感器测头采用角钢保护，各项测试工作在砼浇筑后立即进行，连续不断。砼的温度测试，峰值出现以前每2h监测一次。峰值出现以后每4h监测一次，持续5d。然后转入每天测2次，直到温度变化基本稳定。

3 混凝土配合比

3.1 砼原材料的选择

（1）胶凝材料。采用泌水量较低的低热普通硅酸盐水泥，在砼中掺入适量的粉煤灰，降低砼的水化热。水泥用量经过优化的配合比为306kg/m3。（2）细集料。选择细度模数在2.2～2.8的中粗砂，其含泥量不大于3%。（3）粗集料。选用5～31.5mm的级配等级良好的碎石，其含泥量≤1.0%，针片状含量≤l5.0%、泥块含量≤0.50%（按重量计）。（4）掺和料。采用符合砼用的二级粉煤灰，以降低水泥的水化热，防止开裂。经试验，每立方米砼掺入88.7kg粉煤灰。（5）外加剂。由于承台砼体积大，分层浇筑面积大，为延长水泥的凝结时间，确保砼不由于初凝时间过短出现施工冷缝，因此对其掺加高效缓凝减水剂，以降低砼的水化热、增加砼的和易性及提高砼强度。

3.2 混凝土配合比选择

（1）泵送砼的砂率，选择为38%～45%，在满足施工要求的条件下，尽量降低砂率。同时严格控制砼的坍落度，在满足施工要求的条件下，尽量选择坍落度的下限值，以减少砼的收缩变形。经试验，本桥梁承台砼配合比为：水泥：砂：碎石：水：外加剂：粉煤灰=1：1.77：2.76：0.48：0.01：0.29。（2）砼的出机温度、入模温度和坍落度控制。砼使用的各种原材料，承台施工时的粗集料和搅拌用水，对砼的出机温度影响较大，在砼开盘之前，量测水泥、砂、石、水的温度，专门记录，计算其出料温度等，确保砼的出机温度。砼出厂时应有一个出厂温度记录，在砼搅拌罐车运到施工现场进入输送泵车时有一个温度记录、在砼经输送泵到施工点时有一入模温度记录，以保证砼的入模温度在规范规定范围内。

4 混凝土浇筑

砼浇注前，对模板内积水、杂物及钢筋上污垢等进行清除；砼集中拌制、砼罐车运输。

砼浇筑原则：施工时采用“整体分层浇筑”。砼入模温度控制在25℃左右，整体分层浇筑厚度控制在30cm左右，采取二次振捣以加快砼热量散发，使温度分布均匀，插入式振动器捣固密实。砼的二次振捣时间应在砼初凝前1～4h左右进行较佳，尤其是在砼初凝前1h进行效果最理想。上层的浇筑必须在下层已经浇筑的砼初凝之前进行，保持砼始终接近水平状态。

砼浇筑顺序：沿短边浇筑，向长边推进，应注意充分振捣，防止漏振，并始终保持整个承台砼段落之间接近水平状态。

砼浇筑完毕后对砼面收平，在砼凝固前二次收浆人工压抹1～2遍，以清除砼收缩沉降引起的沿水平钢筋走向的表面干缩裂纹。待砼浇筑初凝后强度达到5MP后及时对与墩柱底部交界部分凿毛。

5 养护

砼初凝后即对承台顶面砼采用喷雾养护，待砼强度达到2.5MP以后即改用冷却水管排出的热水撒水养生，侧面则采取蓬布包裹保湿保温，内部采用冷却管循环水降温。浇筑完前7天是砼水化热产生的高峰期。延缓拆模时间，以免砼内外温差聚变，使外部砼随气温降低而冷却收缩，产生较大的应力变化，而导致砼产生裂缝。当砼浇注前外界温度小于10℃时，采用保温材料对砼表面进行包裹，并用循环热水进行润湿养生，确保砼内外温差<25℃。

侧模在砼强度达到2.5Mpa以上，且表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆模。拆模前保证内外温差小于25℃。拆模后继续覆盖、通水，始终保持温度控制条件，养生时间不少于28天。砼养生完成后，给冷却水管内压入30号水泥浆。

6 结语

总之，大体积砼施工技术和措施对砼构造的应用性能形成直接影响，因此为了提升施工技术水平，一定要在施工经过中拟定适当的技术方案，使用科学的材料配备措施，精确掌控构件温度，防止产生收缩缝，同时使用得当的养护措施，才可以完成大体积砼施工技术的持续提高，从而为结构质量提供可靠保障。

参考文献

[1] 韩晓斌.浅谈桥梁承台大体积混凝土的施工[J].中华民居，2011（7）.

[2] 韩洁.桥梁承台混凝土施工的控制措施[J].中国乡镇企业会计，2010 （06）.