桥梁大体积混凝土结构的施工技术研究

王卫军

摘 要：为提升桥梁承台大体积混凝土施工水平，以某桥梁承台施工为研究对象，在分析承台大体积混凝土施工方案的基础上，对桥梁承台大体积混凝土配合比设计和混凝土温度控制措施进行总结分析。实践可知，要杜絕桥梁承台大体积混凝土裂缝问题，在施工时就需要对承台大体积混凝土的材料、工艺、后期养护进行控制，以保证工程整体质量。首先分析了大体积混凝土施工中进行温度控制的重要性，随后介绍了温度控制方案，包括合理设计材料比和温度控制设计，接着提出了温度控制的有效方法，包括大体积混凝土分层分块、浇筑温度控制、明确浇筑间隔时间、合理设置冷却水管、混凝土养护、现场施工控制、温度监测，最后介绍了大体积混凝土的温度控制效果，希望能给类似工程及相关人员提供有效参考。

关键词：大体积混凝土;温度控制;混凝土浇筑

承台大体积混凝土体积比较大，具有较厚的结构，并且钢筋数量较多。对于高承台大体积的混凝土而言，若要提高其稳定性，则应在浇筑的过程中，对质量进行严格控制。如果其安全性和稳定性没有得到有效的保障，那么投入使用之后，则会容易产生开裂问题，除此之外，外部环境对于整体工程的侵蚀会加重已有的病害问题，针对这种情况，在对承台大体积混凝土进行施工时，需要采取相应措施，尽可能防止裂缝的出现，有效保证桥梁安全性^[1]。

一、大体积混凝土施工中对于温度控制的重要性

大体积混凝土因其整体尺寸较大，因此在水化热条件下混凝土内部产生温度变化，进而出现表层裂缝。混凝土具有较强的抗压能力，不会出现压力破坏现象，但混凝土属于一种脆性材料，抗拉性较差，在温度应力环境下，便会出现裂缝。为此需加强大体积混凝土施工温度控制^[2]。

二、大体积混凝土施工中的温度控制方案

（一）合理设计大体积混凝土的材料比例

大体积混凝土材料混合过程中需要注意3种内容。

1、混凝土材料

其中水泥需选择温度为32.5℃的低热矿渣水泥，散装入场，同时其应用温度应控制在50℃以下，否则需采取措施降低水泥温度。砂的细度值应控制在2.3～3.1之间，保证其含泥量低于1%，在二区级配范围内，剩余指标需满足规范要求。保证砂源稳定性，同时在砂入场后，还需进行分批检验。针对粉煤灰材料，可选择电厂一级粉煤灰，保证其满足混凝土配置的质量要求。石块方面，需选择粒径在5～31.5mm之间的连续级配，保证碎石来源稳定性，级配品质优良，同时还需对石子进行分批检验，确保其含泥量低于1%。外加剂可选择NF系的缓凝型减水剂。添加水方面，需对水进行质量检测，在满足相关规定要求后才能进行使用^[3]。

2、双掺技术

为进一步提升大体积混凝土整体性能，还需要掺加一些减水剂和粉煤灰，针对大体积混凝土而言，通过添加适量的粉煤灰取代了其中一定量的水泥，从而进一步降低混凝土中的水热化，预防出现温度裂缝的问题。（3）混凝土配合比

相关泵送混凝土需要维持良好的粘聚性与和易性，不会出现泌水和离析等问题。初始坍落度约维持在18cm，具体的初凝时间大概约为25h，前后时间不超出3h。为满足基础的施工要求，提升施工质量，需要对大体积混凝土的材料配合比进行各种试验，并按照材料配置实际状况，得出最优配置比例，并按照现场实际施工状况，实时调节材料比。按照相关规范设计要求，针对大体积混凝土的检测评定工作，可将标准养护环境下混凝土60d的抗压强度作为依据指标^[4]。

（二）温度控制设计

为了预防大体积混凝土结构因为干缩应力和温度应力所导致的裂缝问题，需要合理控制混凝土温度，并通过仿真计算的方法，对现实混凝土操作中的实际状况进行模拟，结合混凝土徐变、外界温度变化、冷却水管降温、养护方式、水化热发热规律、施工间歇、分层浇筑、混凝土分块等因素，在实施仿真计算的条件上，制订温度控制标准^[4]。

1、混凝土的浇筑温度需要维持在28℃之下;

2混凝土水化热温度需要维持在标准范围内，其中C35等级的混凝土升温不能超出35℃，而C30等级的混凝土升温不能超出31℃;

3、混凝土内外温差应该低于25℃;

4、相邻混凝土之间的温度差距也不能大于25℃。

三、现场控制和温度控制方法

（一）大体积混凝土分层分块

当大体积混凝土的浇筑面积比较大的情况下，可实施分块浇筑，各混凝土块间设置相应的后浇带，在混凝土整体厚度比较大的情况下，应该实施分层浇筑，将分层厚度控制在2m左右为宜。在设置后浇带过程中，需在主体的混凝土温度稳定后在实施浇筑工作，预防接缝区域出现开裂问题^[5]。

（二）大体积混凝土浇筑中的温度控制

在混凝土从拌合机中送出后，经过泵送和振捣等流程最终到达浇筑环节，其浇筑温度应该控制在28℃之内。每次在混凝土开盘全，需要对混凝土材料温度进行合理控制，同时对水、石、砂、粉煤灰、水泥等材料的温度进行准确测量，并记录下来，对浇筑温度进行准确估算。在浇筑温度超出标准限制后，应该采取有效措施进行控制：比如可以将草袋覆盖到的传输泵管表层，频繁进行洒水降温，尽量在夜间进行混凝土的浇筑工作。当施工时间在冬季时，可通过锅炉来加热拌合水，使混凝土材料温度维持在10℃以上，浇筑温度不能低于5℃。当施工时节是夏季时，可在拌合水中增加冰块进行降温处理，控制混合材料温度。

（三）各层混凝土浇筑的间歇期

混凝土浇筑过程中的间歇期需保持在5～7d左右，同时当混凝土底部的温度降低后，才能开始下一层的混凝土浇筑。如果因为被其他施工任务所影响，从而导致混凝土块间歇时间超出7d，便可通过验算的方法，对温控措施进行调整。具体措施是在间歇期间内，做好混凝土表层的保温、养护工作，从而使混凝土能够始终维持湿润状态。

（四）合理设置冷却水管

针对一些混凝土厚度和面积较大的浇筑工作，需要在混凝土内部安装冷却水管，至于冷却水管应该选择厚度为3.25mm，

管径为42.3mm的黑铁管，布置成一种S形，各个方向的间距需要控制在1m左右，在布置完冷却水管后，还需要进行压水试验，避免管道出现漏水的问题。浇筑混凝土到水管标高后，迅速开始水管通水，通水时间维持在8～10d左右，在通水过程中，如果混凝土的温度降低速度超出每天1.5℃，就需要终止通水。对进水温度进行严格控制，确保冷水管相关进水温度和混凝土最高温度之间的差距不会大于25℃，尽量降低进水口温度。在温度较高的天气状态下，需要从静置后聚水池中抽取冷却水，在冬季或气温较低的天气中施工时，需将冷却水管中的出水聚集到集水池中，适当提高进水温度，从而更好地控制温度差。

（五）混凝土养护

需要等待各层混凝土表面结束终凝后实施养护处理，并将湿麻袋覆盖到混凝土表层，时间需要维持到表层混凝土结束浇筑后。在浇筑前，还需要对各层混凝土接缝进行适当处理，对混凝土表面进行彻底清洗和凿毛处理。在气温较高的状态下，如最高气温超出20℃的环境下，可不需要对混凝土侧面进行保温处理。但暴露在外的侧面结束拆模后，需要实施喷淋养护，可通过冷却水管进行喷淋，使混凝土表面维持潮湿状态，预防干缩裂缝的出现。在混凝土内外温度差远远超出控制标准，或在冬期施工中，需对混凝土侧面实施保温覆盖^[5]。

四、结语

对大体积混凝土进行施工时，需要对工程质量进行严格的监督和控制，并对工程进行及时的养护，否则会产生裂缝，部分构件会因裂缝出现损坏的现象，对于整体结构也会产生一定的影响。在温度的影响下，大体积混凝土容易出现表面裂缝，而随着时间的发展，容易变成一种深层裂缝，能够对大体积混凝土整体结构的持久性造成一定影響，降低建筑的应用性能，针对这种状况，需要利用科学的技术，合理控制混凝土温度，从而进一步降低其内外温差，控制拉应力，预防温度裂缝的出现。

参考文献：

[1]大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用研究[J].张春龙.门窗.2019（08）

[2]土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术探讨[J].赵欢，贠照志.城市建设理论研究（电子版）.2019（13）

[3]土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术探析[J].张强.绿色环保建材.2019（12）

[4]土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术要点探析[J].方思儒.建材与装饰.2019（22）

[5]关于土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术应用分析[J].廖文有.建材与装饰.2019（11）