浅析桥墩大体积混凝土施工技术

师百垒

（杨凌职业技术学院，陕西 咸阳 712100）

大体积混凝土施工中，水泥水化引起混凝土结构的内外温差剧烈变化，由此产生较大的温度应力，导致混凝土产生裂缝。裂缝会影响结构的正常使用和耐久性，因此，在大体积混凝土施工中，如何控制砼温度，防止裂缝产生就成为施工成败的重要因素。

1 工程概况

京沪高速铁路黄河大桥位于济南市，主桥桥墩处于黄河主河道里，主桥设计为京沪高速铁路二车道和太青铁路二车道，桥墩承台为长方体，承台平面尺寸为34 m×13 m，承台高度为5 m，承台需要混凝土量为2 210 m3，混凝土用量大，若大体积承台的施工和养护不当，会造成承台混凝土内外温度差高，产生温度裂缝，易引起质量事故。

2 施工措施

2.1 一般措施

掺加高效减水剂和粉煤灰，降低水泥用量和用水量，减少水化热。粗骨料选用5～31.5 mm碎石，可减少用水量，混凝土的收缩和泌水随之减少。细骨料采用细度模数在3.15左右的中粗砂，可使每立方米混凝土减少用水量20～25 kg，水泥也相应地减少28～35 kg，从而降低混凝土的干缩。京沪高速铁路设计为高性能砼，为解决施工中存在的问题提供了便利。

2.2 混凝土配合比

大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，应尽量提高矿物掺和料及集料的含量，降低每立方米混凝土的水泥用量。在施工条件许可的范围内，应尽可能降低用水量，从而减少水灰比，减少水泥总发热量，以降低混凝土芯部的最高温度。

2.3 控制混凝土的出机和浇注温度

对混凝土出机温度影响最大的是碎石和水的温度，其次是砂子温度，水泥温度影响最小。因此降低砂、石温度是最有效的办法。在大堆料场搭设凉棚，避免太阳直晒砂、碎石，并对碎石进行洒水降温。承台浇注均采用泵送，在能保证泵送的前提下，尽可能降低坍落度。坍落度控制在晴天高温时170～200 mm，阴雨或夜间160～180 mm。浇注时，泵管接至承台钢筋顶面，用软串筒直接下料，两台输送泵从两边向中间层层推进，分层厚度30 cm，采用插入式振捣器随浇注对混凝土逐排振捣。

2.4 混凝土养护

大体积混凝土的养护是一项关键工作，必须切实做好。养护主要是保持适宜的温度和湿度条件。混凝土的保温措施常常也起保湿的效果。从温度应力的观点出发，保温的目的有2个：①减少混凝土表面的热扩散，减小混凝土表面的温度梯度，防止产生表面裂缝；②延长散热时间，充分发挥混凝土强度的潜力和材料松弛特性，使平均总温差对混凝土产生的应力小于混凝土抗拉强度，防止产生贯穿性裂缝。保湿的作用是使混凝土不因脱水而产生干缩性裂缝。在实际施工中，混凝土浇注完成后，在侧模外严密地挂两层土工布，并放置50 L的水桶2个，布设渗水管使土工布长期湿润。测温结果表明，用此养护方式后，内外温差可达到7.5～12.5℃，混凝土表面与芯部温差可达8～14℃，对防止混凝土开裂发挥了较大的作用。通过对混凝土芯部温度（见图1）、混凝土表层温度和气温数据的分析，得出混凝土在28 d养护期间混凝土芯部温度与混凝土表层温度温差小于20℃（见图2），混凝土表层温度与环境温差也小于20℃（见图3），混凝土养护期间未出现温差大于20℃情况。

图1 混凝土芯部温度

通过冷却管调节混凝土芯部温度，能保证混凝土在一定的温度下促进水泥水化反应，同时也将混凝土芯部温度与混凝土表层温度之差控制在一定范围之内，保证混凝土质量。

图2 混凝土芯部与表层温度差

图3 混凝土表层与环境温度差

2.5 控制拆模时间

一般认为，混凝土终凝后即可拆模。对于厚度较大的混凝土体，监控结果表明，混凝土中心在浇注后20～30 h即可达到最高温度，如果此时拆模，可能会使混凝土内外温差大于15℃，开裂的可能性大增，应采取钢模外保温，同时延长拆模时间0.5～1 d。选择在温度适宜的时候快速拆模，减少暴露时间，如果出现急剧降温，则可能出现裂缝，因此决定在拆模后立即进行基坑回填，以达到恒定保温的效果。

3 结束语

在大体积混凝土施工中，控制混凝土配合比、温度、拆模等虽然是比较困难的，但采用一些合理的方法、有力的措施，还是可以实现的。通过本工程的实践证明，这些措施也是十分有效的。只有这样，才能最大限度地控制温度、防止温度应力裂缝的出现。