铁路桥梁大体积混凝土施工技术

彭月明

（中铁五局集团第四工程有限责任公司 广东韶关 512000）

前言

铁路桥梁施工的主要内容包括桥的基础施工、桥的墩台身施工、上部的梁体施工以及对桥面的施工等。施工过程所涉及的施工工序复杂，施工面广，可以说是一个相当复杂的综合施工过程。除此之外，考虑到各个桥梁相对位置的确定；各桥梁的结构类型不同、施工方法和质量要求也各不相同；桥梁自身体型较大，所需建造时间长；受自然环境影响较大等因素，使得对铁路桥梁施工质量的控制要比一般建筑的施工质量控制难度大的多。

1 混凝土配合比设计

铁路承台、墩身大体积混凝土施工混凝土工程配合比设计应按工程质量标准要求与相似工程经验确定。主要配合比指标如下：

大体积混凝土坍落度120～140mm。水灰比0.4～0.5。水灰比过大将造成混凝土材料离析问题，而水灰比过小则影响和易性，致使混凝土流动阻力过大。大体积混凝土砂率在45%左右，通常不小于40%且不超过50%。砂率过小，混合料砂率不足，相应的混凝土粘聚性与保水性难以满足工程质量要求；砂率过大则将导致骨料表面积及空隙率增大，影响混合料的整体性能。

2 混凝土浇筑

为有效保证混凝土浇筑施工质量，限制施工冷缝等问题的发生，铁路桥梁承台、墩身大体积混凝土施工通常采用斜坡浇筑技术。在浇筑操作环节，浇筑带前后位置预留一定的错位，形成阶段式分层退打的工艺特征，简化混凝土泌水问题的处理操作，维持理想的混凝土结合性能。各层浇筑应控制在300～500mm水平范围内，相邻层浇筑过程中留有一定的时间间隔，保证前层浇筑稳定性，但层间混凝土结合应在初凝前完成。按混凝土浇筑施工操作要求设置相应的工艺坡度条件，单层混凝土浇筑厚度控制在1.25倍振捣长度内，同时在相应浇筑带分前、中、后设置振动器。各部位振动器设置方法如下：

布置在混凝土材料运输点的振捣操作人员对运送至浇筑施工现场的混凝土材料进行初次振捣，提升材料的均匀性与流动性，使浇筑混凝土能够顺利进入底层位置；布置在浇筑带施工中间位置，振捣操作人员通过振捣器提升混凝土材料密实度；布置在施工区域坡脚及钢筋密集区域。振捣操作人员通过振捣作用使混凝土进入结构底部，提升钢筋下层区域浇筑振捣密实度。振捣作业过程依据作业位置分别按照下层自下而上，上层自上而下的顺序沿施工面垂直方向进行。在大体积混凝土结构浇筑振捣环节，通常需引入二次振捣仪提升振捣作业的充分性。二次振捣作业的时间通常安排在混凝土浇筑操作完成后的1～2h进行，并与混凝土材料初凝时间相匹配，以此提升上下层混凝土之间的粘聚效果。振捣操作应维持处理的均匀性与振捣作用的持续性，按照“快插慢拔”的基本要求进行作业，振捣棒插入深度应达到下层混凝土50mm深，以此提升上下层混凝土材料之间的连接有效性。各振捣操作点作用时间应控制在20～30s，振捣作业完成以表面不再下沉、不存留气泡以及表面泥浆均匀泛出为依据。振捣作业点的间距与振捣棒有效作用距离为依据，通常控制在50cm水平范围内，按梅花形进行布置，同时应有效规避承台、墩身结构施工中的钢筋、模板、预埋件等结构。在完成浇筑与振捣施工操作后，鉴于铁路桥梁承台、墩身大体积混凝土结构的本身特点，其表面较大的水泥浆厚度需进行有效处理。在施工环节应按照尺寸标高实时刮平表面。在混凝土材料初凝前，拍压表面搓成麻面，控制麻面纹路沿南北方向顺直分布，闭合潜在的收水裂缝。

3 泌水处理

大体积混凝土在浇筑、振捣过程中易产生泌水现象。一般情况下，上涌的泌水和浮浆会顺着混凝土浇筑坡面下流到坑底。施工中根据混凝土浇筑流向，用水泵及时抽除混凝土表面泌水，局部少量泌水采用海绵吸除的方法处理。

4 大体积混凝土施工质量控制措施

4.1 对现场温度进行合理控制

工作人员在进行混凝土制作的时候很可能会对于承台本身的性质造成一定的影响，故要合理对现场的温度进行控制。施工企业可以通过设置降温试验来更好的控制混凝土本身所具备的稳定性。降温试验主要是要使得混凝土可以在比较短的时间内降低温度，在混凝土成型以后，要对其进行合理的保护，避免出现因为高温侵蚀混凝土。在施工现场会存在不同种类的混凝土，故在采取相关保护措施的时候要根据其实际情况来做好工作。通过比较全方面的保护措施可以减少混凝土出现裂缝这样的现象，这在很大程度上可以使得混凝土的使用年限延长。

4.2 及时监测施工质量

在混凝土承台的施工过程中，要对于整个施工的质量都很好的控制和监测，对于施工的每个环节都要进行监测，及时发现问题，解决问题，一方面可以保障施工的质量，另一方面也可以提升施工人员的职业技能。质量控制主要分为原材料控制、各个步骤控制以及其他控制等几个方面，对于原材料可以要反复进行检查，如果在这个过程中发现了一些质量不过关的产品要及时替换好，禁止这类不合格的材料进入施工现场造成一些不必要的问题。在每一个环节中都要做好监测工作，可以使得整个施工质量有较好的保障。混凝土的质量贯穿整个施工的过程，对于混凝土制作后的凝结过程是极其重要的，这些措施要紧密的跟现场的环节结合起来，比如使用冰水搅拌的方式来降低其温度，对每个涉及的部分都做好保护工作。

4.3 防裂措施

裂缝问题的控制与防裂措施的选择是大体积混凝土结构施工的要点环节，常见的裂缝问题多为内外温差和温度变形导致的。在铁路桥梁承台、墩身大体积混凝土施工环节，在结构体混凝土表面收干后，应尽快使用塑料薄膜和毛毡等材料进行覆盖。在模板拆除后，使用塑料薄膜进行表面包裹、浇水，维持表面湿润。在完成模板拆除操作后，禁止立刻使用冷水进行喷浇，应通过塑料薄膜进行覆盖养护，禁止使用易染色的草垫或草包铺盖。养护阶段应始终维持混凝土结构的湿润状态。混凝土入模温度同二层浇筑方法进行控制，借助前期安装的冷却管实现温度调节。在混凝土浇筑达到冷却水管标高后，立即通入冷却水，利用循环水的热交换排除混凝土内部热量，减少混凝土内外温差造成的拉应力，防止裂缝的形成。

4.4 混凝土养护

混凝土养护环节，时间选择与过程控制按照《混凝土结构工程施工质量验收》（GB50204-2015）规范细则执行。大体积混凝土浇筑完成后12h内应及时覆盖保温层，保温层下覆盖一层塑料薄膜，以保证混凝土内外温度差不超过25℃。养护操作环节中，应严格控制大体积混凝土结构体的内外温度条件。养护环节重点关注内外温差导致的拉压应力、温度应力等载荷问题，有效杜绝大体积混凝土常见的裂缝问题。在浇筑作业完成后14d内开展有效的养护与温度监测，同时在浇筑完成后一段时间内连续纪录混凝土内部和表面及大气温度，全程掌握混凝土温度变化情况，及时采取必要的防护措施，严格控制裂缝的产生，确保基础混凝土的质量。

5 结束语

为确保高速铁路桥梁大体积混凝土的工程质量，施工企业与应当根据工程实际情况确定混凝土浇筑的工艺、顺序、方法及浇筑完成后的养护、测温等注意事项，并对浇筑过程中可能遇到的问题制定合理的预防措施。

[1]闫松岭.高速铁路桥梁承台大体积混凝土施工控制技术分析[J].科技与企业，2016（7）：180，182.

[2]黄杰.浅析桥梁基础大体积混凝土施工技术及温度控制[J].广东科技，2012，21（7）：109～110.