大体积混凝土承台施工技术探讨及其质量控制

杨家才

摘 要：近些年我国经济发展脚步越来越块，城市之间联系更加紧密。高速公路建设对于进一步促进城市地区交流具有重要意义，因此国内近些年兴建一大批公路工程项目。随着经济发展水平不断提高，人们对于工程质量要求逐年提高，在对公路桥梁建设中采用大体积混凝土技术的应用无疑对于改善公路桥梁等工程质量具有重要意义。此次就优化混凝土配合比，减少水泥用量，增设降温水管，降低混凝土内外温差以防止水化热温度产生承台混凝土的裂缝进行分析。

关键词：承台；温控措施；质量控制

中图分类号：U445.57 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）25-0155-02

Abstract： In recent years， the pace of economic development in China is getting more and more block， and the relationship between cities is closer. Highway construction is of great significance to further promote the exchange of urban areas， so in recent years a large number of highway engineering projects have been built in China. With the continuous improvement of the level of economic development， the requirements for engineering quality are increasing year by year. The application of mass concrete technology in the construction of highway bridges is undoubtedly of great significance for improving the quality of highway bridges and other projects. The analysis is to optimize the mix ratio of concrete， reduce the amount of cement， add cooling water pipes， reduce the temperature difference between inside and outside of concrete to prevent cracks in bearing platform concrete caused by hydration heat temperature.

Keywords： bearing platform； temperature control； quality control

1 工程概况

三岔沟特大桥为麻昭高速公路上跨越三岔沟的一座特大桥梁，该大桥位于云南省昭通市大关县悦乐镇。全长546m，架立于两座山头之间，跨越一个深谷。墩柱最高99m，20根挖孔桩承台基础；承台设计尺寸为19.2m×15.2m×4m，混凝土标号为C30，属于大体积混凝土。

2 关键技术分析

2.1 钢筋绑扎

钢筋绑扎其主要流程为：测绘放线确定承台大致轮廓以及墩身实际位置情况，用墨线对承台位置进行详细绘制，包括墩身尺寸轮廓等；基于红漆对钢筋间距竖向以及横向进行标识；对横向以及竖向钢筋均进行绑扎；搭建承台钢筋管支撑架以及墩身实际定位架子；对受力钢筋骨架进行仔细绑扎，并将散热管道安装好，在对钢筋骨架记性绑扎；对放线进行测量，并确定承台顶层钢筋位置墩身，绑扎墩身预埋钢筋并最终撤离钢管支撑架。

2.2 模板的施工

承台的施工主要基于定型整体的钢模板，现阶段采用固定模板方式主要为内拉外撑法。依据钢筋实际布局等情况，设置多层拉筋。且拉筋之间的间距进行合理设计，对于拉引出模板外则采用螺栓记性强化处理，基于拉筋之外裸露处的模板则用钢管进行进一步强化牢固。对于承台内以及拉筋外部则套塑料管套，从而方便承台施工后对拉筋进行拆除处理。承台模板外侧与钢围岩之间的支撑在基于模板一定高度内布置多道，梅花形设置从而确保在混凝土浇筑过程中模板不会出现变形等情况。对于模板表面则需要进行清理干净，进而在其表面涂膜脱模剂，基于模板裂缝位置则采用橡胶条进行填塞，并防止漏浆等情况。

2.3 承台混凝土施工要点

对于承臺混凝土的浇筑施工必须经过严密组织以及严格把控，基于原材料角度进行管控，科学合理的砼配合比设计，以及振捣、收光、养护等计划均应当在受控情况下执行。混凝土的搅合应当在搅拌站进行集中生产处理，搅合时间一般不低于90秒，混凝土坍落度应当依据实际规定，按照设计配合比进行严格控制，从而确保整个搅拌的均匀性。在对承台进行混凝土浇筑施工前，首先采用空压机对模板及其内部的杂质进行清理。在浇筑过程中应当对浇筑区域进行划分，分层处理。对于每个浇筑区域均应当有一台混凝土输送泵承担灌注任务。对于混凝土浇筑流程主要为自承台墩身预埋钢筋处逐渐向外灌注，这样操作可以有效确保墩身混凝土的密实度以及均匀效果。其次，混凝土浇筑是应当依据三十厘米为一层由内而外顺序进行浇筑。在浇筑时，每个浇筑区域均应当配置多台插入式振动棒，确保最终振捣品质满足设计要求。整个振捣过程以混凝土停止沉降以及不再出现气泡、表面较为平坦以及泛浆均匀为最终依据，通常设置振捣时间为11-16秒、实际振动棒与侧模之间的间距不低于10厘米，避免由于振动从而对模板带来影响。

3 优化配合比

（1）材料选选择：水泥选用低水化热的普硅P.O 32.5；粗骨科采用5毫米-31.5毫米石子（连续级配）；细骨料采用河沙（中砂）；粉煤灰采用Ⅰ级粉煤灰。（2）为了降低混凝土的绝热温升，经多次试验，在混凝土中掺入20%的粉煤灰来代替水泥用量，从而达到降低水化热的目的。（3）掺入高效减水缓凝剂来延尺混凝土水化热高峰及每立方混凝土的水泥用量，从而达到降低承台内部温度的目的。最终的C30混凝土配合比为：水：水泥：碎石：砂：粉煤灰：外加剂=170：342：1059：736：86：6.42。根据经验掺入高效减水缓凝剂水化热绝热温升最高峰在混凝土浇筑19h后出现。

4 混凝土浇筑施工

（1）承台基坑底部采用低标号的砂浆（M7.5号）找平，厚度不小于5cm，这样做的目的是减小基岩对承台的约束力，从降低承台的水化热应力。（2）承台高度较高，为了降低承台内的最高温度，承台分两次浇筑，每层浇筑厚度为2 m，分次混凝土浇筑间隔时间不大于7天，如大于7天以上，第一次浇筑混凝土的弹性模量数值较大，对第二次浇筑的混凝土有很大的约束力从而造成第二浇筑的混凝土开裂。（3）浇筑前应对模板、钢筋、预埋件、温度监控元件及线路等进行检查，检验合格后才能开盘。第二次混凝土浇筑前应对第一次浇筑的混凝土顶面凿除水泥浆及松散的混凝土并冲洗干净。（4）混凝土拌制配料前，各种衡器应请计量部门进行计量标定，称量误差应符合规范要求。应严格控制新拌混凝土质量，使其和易性满足要求。坍落度检验应在施工现场进行，每班2～3次，拒绝使用坍落度过大或过小的混凝土料。应及时监测粗、细骨料的含水率，遇阴雨天气应增加监测频率，随时调整用水量。（5）混凝土应按规定厚度、顺序和方向分层浇筑，必须在下层混凝土初凝前浇筑完毕上层混凝土。如因故停歇，时间超过混凝土初凝时间时，仓面混凝土按工作缝处理。混凝土分层浇筑厚度不宜超过0.3米，并保持从仓面一侧向另一侧浇筑的顺序和方向。

5 温控措施

（1）在混凝土中埋入温度监测元件，每隔2小时记录一次温度，以便随时监测混凝土的内表温差。温度检测仪采用智能化数字多回路温度巡检仪，温度传感器为PN结温度传感器。（2）在承台内埋设4层冷却水管。冷却水管采用φ32mm的薄壁钢管，其水平间距为1m，冷却水管距混凝土表面为1.0m，每根冷却水管长度不超过200m，冷却水管进出水口应集中布置，以利于统一管理。（3）冷却水管使用及其控制：冷却水管使用前应进行压水试验，防止管道漏水、阻水；混凝土浇筑到各层冷却水管标高后即开始通水，通水流量应达到30L/min，通水时间根据测温结果确定；控制原则为：内表温差控制在25℃以内；混凝土降温速率不超过2.0℃/d。（4）保温：为防止承台出现表面裂缝，应在混凝土表面覆盖塑料薄膜、土工布、彩条布三层材料进行保温。在保温期间，应由专人对各保温部位进行检查，并根据气象预报在寒潮来临前加强保温检查。保温时间不少于28天。

6 施工质量控制

6.1 裂缝成因分析

实际对于较大体积混凝土其裂缝形成原因较为复杂，根据笔者经验施工现场温差、材料的弹性模量以及砼的实际拉伸强度极限、整体结构的长度以及砼自身的徐变、制约以及地基形变等均有可能对整体混凝土承台造成裂缝。而其中水泥在进行水化热时所产生的大量温度变化以及收缩是现阶段造成裂缝的主要诱因，因此科学合理的控制温度变化是确保混凝土没有裂缝的主要措施。

6.2 降低限制约束

由于承台其混凝土在灌注完成后可能会受到封底混凝土以及钻孔浇筑桩桩头锚固筋的约束，因此在混凝土浇筑初始阶段其相关弹性模量往往相对较低，进而使其底部产生相关收缩缝隙可能性，为了进一步避免此类约束情况，可以在其底部找平砂浆完毕后对其表面进行压光处理，并在砂浆的顶端敷设隔离纸或者涂摸隔离试剂。

6.3 高性能外加剂混合

在承混凝土中掺加部分高效缓凝减水剂，可以有效的增加混凝土缓慢凝结时间，进而改善其易性，并减少在搅拌时的水资源浪费，降低水灰比例，并最终降低水化所造成的大量热量，进而推迟浇筑最高温度值的出现时间，其对于混凝土抗拉强度的提升具有积极意义。粉煤灰的添加可以很好减少实际对于水泥的消耗量。因此水泥其为水化热所产生的主要物质，因此实际水泥掺杂量情况对于混凝土其内部热量情况有直接关系，基于掺杂一定比例的粉煤灰措施，進而取代水泥可以大大降低对水泥的需求量，并使得水化热其热量得到明显降低，水泥则选用低水化热的普通硅酸盐水泥。其有利于提高整个混凝土结构的抗拉强度，进而可以有效规避裂缝等的出现。在配合比的调制过程中，应当尽可能降低对水泥的需求用量，掺加质量相对较高的II级粉煤灰具有一定价值。

7 结束语

由于水泥水化过程中产生的水化热，使浇筑后初期混凝土内部温度急剧上升，引起混凝土膨胀变形，而此时混凝土的弹性模量很小，因此，升温引起受基础约束的膨胀变形产生的压应力很小。随着温度逐渐降低混凝土产生收缩变形，但此时混凝土弹性模量较大，降温引起的变形受基础约束会产生相当大的拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生温度裂缝，对混凝土结构产生不同程度的危害。

因此，在大体积混凝土施工中最关键的是优化配合比、减少水泥用量、延长混凝土初凝时间来降低混凝土最高绝热温升；承台内设降温水管降温，承台表面保温来降低混凝土的内表温差；从而来保证混凝土无有害裂缝产生。

参考文献：

[1]刘强.大体积混凝土承台施工工艺及质量控制措施[J].国防交通工程与技术，2012（s1）：153-155.

[2]伍文杰.桥梁承台大体积混凝土施工技术要点质量控制[J].四川建材，2010，36（3）：139-140.