大体积混凝土施工质量控制 ——以三官堂大桥施工为例

（四川路桥华东建设有限责任公司， 四川 成都 610299）

1 工程基本概况

三官堂大桥及接线工程位于宁波市东部，是连接高新区院士路与镇海区明海大道的主要过江通道，南起高新区江南路、中跨甬江、北至镇海区中官西路，路线全长约 3.3km。三官堂大桥主线按城市主干路双向八车道设计，采用一跨过江方案，跨江主桥中跨设人非通道。引桥及接线工程按城市主干路标准，引桥范围地面道路工程按城市次干路标准。主桥上部结构为三跨连续钢桁梁，跨径布置为160+465+160=785m，桥面系采用正交异性钢桥面板，板桁结合。桁架采用变高桁，桁式采用“N”形桁，跨中桁高 14.5m，边墩顶桁高 15m，中墩墩顶桁高 42m，桁架基本节间距 15m在中墩顶附近为 18.75m，主墩处桥面下设置 V 撑。引桥上部结构采用现浇预应力混凝土连续箱梁；引桥标准跨径 30m。

2 原材料的质量控制

本工程采用商品混凝土，原材料均由商品混凝土公司进行集中采购，由商品混凝土公司试验室负责对进场原材料按批次、进场数量、厂家等规范要求按批次进行复试，项目部对进场原材合格证及复试报告进行不定期抽查，同时每月不定期对商品用砂进行抽查复试。

2.1 水泥

水泥应符合《通用硅酸盐水泥》（GB175）的规定，水泥的品种和强度等级应满足混凝土配置要求，且其特性应不会对混凝土的强度、耐久性和工作性能产生不利影响。

对进场的同厂家、同品质、同编号、同生产日期的水泥，袋装不超过200t为一批，散装不超过500t为一批，每批至少取样一次。在正常保管情况下，每三个月检查一次，对质量有怀疑时，应随时检查。

2.2 粗骨料

粗骨料应采用连续级配、质地坚硬、洁净、粒形良好、吸水率小的碎石。其技术标准应符合《建设用卵石、碎石》（GB/T14685）的规定。

对进场的同料源、同级配的碎石，每400m3为一批检验，每批至少取样一次。

2.3 细骨料

细骨料应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河砂，其技术标准应符合《建设用砂》（GB/T14684）的规定，严禁采用海砂、淡化海砂。

对进场的同料源、同开采单位，每400m3为一批检验，每批至少取样一次。

2.4 粉煤灰

粉煤灰分为三个等级，钢筋砼应用Ⅱ级及以上的粉煤灰。

对进场的同厂家、同品质、同编号、同生产日期的粉煤灰，按200t为一批。

2.5 外加剂

对砼中加入的聚羧酸外加剂的掺量，应按其品种说明书并根据使用要求、施工条件、砼原材料等因素通过试验确定，并满足现场施工砼初凝时间的要求。

3 大体积混凝土施工的质量问题及影响因素

3.1 混凝土本身的影响

3.1.1 混凝土的体积稳定性

混凝土的体积稳定性是指混凝土抗物理和化学变形的能力。体积稳定性不好可以降低混凝土的稳定性，而材料的溶解性则渗透到混凝土中，从而导致降低混凝土的耐久性。

3.1.2 混凝土的收缩

收缩是混凝土本身固有的一个重要特性。在没有负荷的情况下，混凝土的开裂通常是由收缩引起的。

4 大体积混凝土浇筑质量控制

4.1 浇捣时间控制

根据超厚混凝土施工的扩散面，混凝土的初始凝固时间控制在8h以上，混凝土两层之间的时间差小于6h。

4.2 泌水处理

在大流动性混凝土浇注和振动的过程中，必须有自由降水和混凝土坡面的流到坑底。为了达到这个目的，水坑是在坑边设置的，水可以通过垫层被排到水坑里，过滤后的水会被一个小型的潜水泵从坑里过滤出来。

4.3 表面处理

由于泵送混凝土浆厚,必须在混凝土浇注后的初凝前用刮尺抹面和木抹子打平,使上部骨料均匀沉降,提高表面的密实度,减少混凝土的塑性收缩变形和裂缝控制表面,减少混凝土表面蒸发,闭水裂缝,混凝土养护。在最后凝结前，再次抹压，压力应压三次，最后一次的时间应掌握。终凝时间可以用手压来控制。

4.4 混凝土养护

4.4.1 保温保湿自然养护

当混凝土凝固在初始凝块附近时，它覆盖在顶部的一层塑料薄膜上，以确保混凝土的早期水分蒸发不会太快。当混凝土在初次设置后，在上面的三层袋，和一层塑料薄膜在表面上，以加强隔热性能，防止雨水减少混凝土表面温度。

4.4.2 模板带水养护

混凝土浇筑后，模板不要着急松开和拆除。因为没有模板部件，在外侧钉上一层或好几层的袋子，以确保内外温度相差不超过25摄氏度或更少。在固化的初始阶段，混凝土温度的上升速度相对较快。温度从4天到28天每4小时测量一次。当温度在小于25摄氏度的温度变化时，停止温度测量;如果超过25摄氏度时，及时增加绝缘层。固化层厚度应根据具体的温度情况及时调整，如不超过15摄氏度的内外温差，可降低表层厚度，使散热速度加快。

4.5 大体积混凝土裂缝控制

4.5.1 混凝土配合比优化

尽量减少水泥用量。本工程采用掺加Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，能够与水泥的水化产物进行二次反应，是其活性的来源，可以取代部分水泥，从而减少水泥用量，降低混凝土的热胀，同时粉煤灰的火山反应进一步改善了混凝土内部的孔结构，使混凝土中总的空隙率降低，孔结构进一步的细化，分布更加合理，使硬化后混凝土更加致密，相应收缩值也减少，但粉煤灰不宜过多。本工程选用 S95级矿粉，矿物掺合料具有优异的火山灰效应和“微珠”效应及填充密实效应，不仅降低水泥用量，提高了混凝土的强度和耐久性，同时保护了环境，降低了成本，利用与粉煤灰“双掺”的叠加效应来改善混凝土的流动性、微孔结构、孔隙数量，从而达到降低混凝土的热胀。

4.5.2 冷却管布置

为减轻或避免大体积混凝土温度裂缝，针对各影响因素分析计算并进行温控设计，制定相应合理的温控实施方案。通过温控监测，及时调整温控措施，消除了温度应力引起的混凝土裂纹。

冷却管采用钢管，采用丝扣（或焊接）连接，进水口、出水口按照温控设计要求进行设置。筑砼前应对冷却管做通水试验,防止管道漏水、阻塞，并保证有足够的通水流量。冷却管被覆盖并振捣完毕后即开始通水，流量控制在1.2-1.5m /h，连续通水14天。冷却管进水温度与砼内部最高温度之差不宜大于25℃。当发现进水口温差过大（大于10℃）或过小，应及时调整流量或进水温度。

使用完后，对冷却管灌浆封闭，并将伸出承台顶面部分截除

5.混凝土的养护

混凝土本身的干收缩变形是无法完全避免的，因为它是混凝土本身的固有特性，只有通过改善影响混凝土干缩变形的各种因素，才能减少混凝土裂缝的宽度。因此，在混凝土施工中，必须根据温度的变化进行适当的养护，并根据监测结果调整维护措施，以保证温度控制指标的要求。可采用塑料膜、垫或草袋的方法，使水的混凝土蒸发同时达到“水分”，我们可以及时获得水的“滋润”，使水在硬化混凝土的过程中达到平衡，防止裂缝的发生。

6 结束语

总之，在大体积混凝土施工过程中，进行科学的分析是很重要的，通过对三官堂大桥原材料的控制，找出大体积混凝土施工的质量问题及影响因素，要知道混凝土应该是如何控制质量。同时，结合各种防治措施，减少和避免大量体积混凝土的质量通病。

[1]田晓朋.大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施. 科学之友，2008年7期.

[2]刘广春.大体积混凝土结构裂缝控制预防措施.中国新技术新产品，2008年8期.