大体积混凝土施工技术在市政桥梁工程的应用

蔡敏

1 引言

随着现代科技的不断发展，大体积混凝土施工技术较过去有了长足的进步，其在市政桥梁工程中的应用也越来越广泛。大体积混凝土的特点是其长度、宽度、厚度较一般混凝土材料更大，浇筑面积、浇筑量都较大，对施工的连续性有着很高要求。但是，大体积混凝土的使用也有一定的缺陷，这是因为混凝土材料受外界环境影响较大，容易被腐蚀，因此在市政桥梁工程中应确保施工技术的科学性、可靠性，保证整个工程的施工质量。

2 大体积混凝土用于市政桥梁工程的技术要点

2.1 大体积混凝土的配比

市政桥梁工程施工过程中，是否对所使用的各种材料（如水泥、外加剂、掺合料、砂骨料）的用量以科学的比例进行配合是大体积混凝土施工成败的关键，也是其施工质量是否过关的保障，因此，在大体积混凝土施工过程中要对混凝土的配合比进行严格的设计计算，主要包括以下几点：

（1）对水泥的用量要把握好。充分利用混凝土的中后期强度，尽可能降低水泥用量。适当减少工程中水泥的使用可以使水化热降低，从而使施工完成后混凝土出现裂缝的几率减小。在材料配比的设计过程中，水泥用量的确定不可能一蹴而就，而是需要经过反复尝试后才能确定。

（2）混凝土中应加入一定量的膨胀剂和掺合料，这是因为水泥凝结后会收缩变形，导致裂缝的出现，而膨胀剂可以对收缩体积进行一定量的补偿，减少混凝土裂缝的出现，增强其可靠性；掺合料的加入可以增强混凝土的可塑性，这样一来就可以适当减少工程中水泥的用量，降低工程成本、降低水化热。

（3）严格控制集料的级配及其含泥量。如果含泥量大过大，不仅会增加混凝土的收缩，而且会引起混凝土抗拉强度的降低，对混凝土抗裂不利。

2.2 大体积混凝土施工过程中的温控措施

大体积混凝土在绝热状态下温度升高时会产生一定的温度应力，温度应力的产生容易影响其施工质量。因此在施工过程中应采取相应措施控制混凝土绝热升温现象的发生，可以采用的思路有降低水泥水化热或者通过对有关施工技术的使用或改进减小混凝土的内外温度差。具体措施有减少水泥用量、采用水化热较低的水泥、在混凝土中掺入煤灰或减水剂等。

2.3 大体积混凝土的搅拌和浇筑

大体积混凝土中往往会根据试配掺入一定量的矿粉、粉煤灰等掺合料以及减水剂、缓凝剂等外加剂，这就使单位体积混凝土中的水泥量减小，因此相较于普通混凝土来说，大体积混凝土需要更长的搅拌时间需要适当延长。在搅拌过程中需要注意的不仅有搅拌时间，还有待搅拌材料的投放量，应对各种材料的投放量进行合理分配，使其符合最佳配比。大体积混凝土的浇筑是施工的关键环节，在很大程度上影响着工程的整体质量。为保证浇筑可靠性，大体积混凝土的浇筑施工常采用斜面分层、全面分层、分段分层的方式进行浇筑，利用浇筑面散热，以减少施工中出现裂缝的可能性，分层浇筑时应保证后浇筑的混凝土要在前一层混凝土初凝前浇筑完毕。并在振捣上层混凝土时，振捣棒插入下层5cm，使上下层混凝土之间更好的结合。此外，要确保浇筑质量，还需要注意各种器械的使用方法（如插入振捣器、平板振捣器等）。

2.4 大体积混凝土保质

在施工过程中，为减少大体积混凝土中裂缝的出现，施工人员应综合考虑振捣、浇注、泌水、表面处理四个方面，确保大体积混凝土用于市政桥梁工程的施工质量，具体措施包括采用科学的振捣方式、分层浇筑、二次抹面、在混凝土的表面覆盖塑料膜等。此外，不同季节混凝土的凝固速率不同，冬季时由于环境温度很低，混凝土的凝固速度会变得十分缓慢，施工过程中工作人员应将季节因素考虑在内，合理地确定混凝土材料的配比。

3 工程实例

本文以某市政桥梁工程为例，具体分析大体积混凝土施工技术应用情况。

3.1 原材料

（1）为了控制混凝土裂缝的产生，工程所选原材料选为低水化热的P·052.5R硅酸盐水泥，并在其中掺入了适量矿粉。

（2）选用含泥量为0.4%、平均粒径在5～30mm的碎石；选用含泥量为2.5%、细度模数为2.6的中砂；选用高质量II级粉煤灰；外加剂为UEA和抗裂泵送剂。

3.2 混凝土配比

此工程桥台部位的大体积混凝土使用的是C40混凝土，配合比为水泥：砂：石子 1：石子 2：泵送剂：UEA：粉煤灰：矿粉：水=1：3.75：0.67：2.71：0.03：0.18：0.24：0.43：0.52，设计坍落度为 110～130mm，实际坍落度为120mm。有良好的保水性与和易性。

3.3 混凝土的搅拌和运输

此工程桥台浇筑量较大，为了满足大体积混凝土连续施工的需求，选用强制式搅拌机进行搅拌，并对混凝土原材料温度进行严格检测控制。

混凝土搅拌车应具有防风、防晒、防雨功能。运输过程可能产生离析现象，此时应加快搅拌车的搅拌速率，并确保搅拌时间在2min以上，并禁止向混凝土中注水。此工程施工阶段为夏季，因此运输车采取了遮盖、洒水等措施，以降低混凝土材料的温度。

3.4 大体积混凝土施工工艺

根据桥台高度，分两次进行混凝土浇筑。为了尽量避免温度裂缝的产生，此工程采用甩槎水平分层及交叉间歇浇筑的施工工艺。

分层浇筑原则如下：浇筑过程中配备皮数杆，采用甩槎浇筑的施工工艺，每次的浇筑高度降低100mm，直至200mm为止，直到混凝土浇筑完成。

3.5 大体积混凝土质量控制及养护措施

大体积混凝土产生裂缝的主要原因是其受到的温度应力超过了其极限抗拉强度。应从混凝土的原材料、配比、水化升温、降温速率、极限拉伸强度、搅拌和浇筑温度等方面控制混凝土温度及收缩裂缝的产生，此工程采取以下措施对大体积混凝土进行质量控制及养护。

（1）原材料及外加剂方面。选用低水化热的普通硅酸盐水泥为原材料，以II级粉煤灰和S95级矿粉为掺和料；掺加减水剂以减少水化热；掺加抗裂泵送剂以增强混凝土防裂性能，提高其极限拉伸强度；掺加缓凝剂以延缓混凝土的凝固速度。

（2）覆盖养护方面。在混凝土表面覆盖一层塑料膜，其上覆盖一层塑料布，并对混凝土进行保湿养护。以分层逐步的原则对覆盖层进行拆除，当混凝土表面温度与外部环境温度的最大差值小于20℃时，可拆除全部覆盖层。

（3）组织管理方面。建立完善的质量保证体系，成立专门的领导小组，加强贯彻落实和部门岗位责任制，形成全方位覆盖的质量管理网络，确保工程的有序进行

3.6 大体积混凝土施工效果

对此工程大体积混凝土施工效果进行检查，结果表明混凝土总体观感质量良好，振捣密实，无露筋、孔洞、夹渣、裂缝等现象，满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》的规定。

4 结束语

综上，大体积混凝土施工效果极大地影响着市政桥梁工程的整体质量。随着大体积混凝土施工技术的广泛应用，针对其施工质量的研究也越来越深入，在进行市政桥梁工程施工时，必须牢牢把握大体积混凝土施工技术的要点，提高施工人员的专业素养和技能水平，加强施工过程的监督管理，提高工程的整体质量。