公路桥梁大体积混凝土技术应用

汤裕睿

安徽省交通建设股份有限公司 安徽 合肥 230000

引言

随着公路桥梁建设的不断推进，大体积混凝土在桥梁结构中的应用日益广泛。公路桥梁大体积混凝土技术作为一种重要的施工技术，对保障桥梁工程的稳定性、耐久性和承载能力起着关键作用。

1 大体积混凝土技术概述

大体积混凝土技术的特点是施工规模庞大，需要大量的原材料和先进的设备进行施工。由于混凝土的浇筑量较大，需要合理安排施工进度和时间节点，确保施工的连续性和高效性。此外，混凝土的温度和水化热要得到控制，以避免温度裂缝的产生。同时，对混凝土的质量和强度要求高，需要进行严格的质量控制和检测。

在大体积混凝土的施工中，关键要点包括原材料的选择和配合比的确定。需要确保原材料的质量稳定，并根据工程要求确定合适的配合比，以保证混凝土的均匀性和强度。在混凝土的搅拌和运输过程中，要采取适当的搅拌设备和运输工具，确保混凝土的均匀性和施工性能。浇筑和振捣过程中，需要采取适当的振捣方式和工艺，以保证混凝土的密实性和排除气泡。另外，养护和温度控制也是关键，需要采取有效的养护措施，控制混凝土的温度发展和避免温度裂缝的发生。为了确保大体积混凝土施工的质量，需要进行严格的质量控制。对原材料的检验和控制、混凝土的强度和密实性的检测、施工过程的监控和记录等方面。同时，还需要进行定期的质量评估和检查，以及及时处理和解决施工中出现的问题[1]。

2 混凝土配合比设计

2.1 工程背景

某公路桥梁项目采用的是三跨连续自锚式钢管混凝土拱桥，两侧设置有30m的T梁结构，桥梁设计长度为220m，全部为直线型桥梁结构形式。由于该公路桥梁施工尺寸比较大，所以采取大体积混凝土施工技术的方式，应加强施工技术的控制和分析，确保混凝土结构施工效果合格，满足当前公路桥梁项目建设施工需要。

2.2 原材料的选用

为了能够减少水化热，避免水化热对于大体积混凝土结构造成不利的影响，所以本次工程项目采用矿渣水泥施工，加入一定量的粉煤灰，从而减少水泥材料的加入比例，进而降低水化热，以保证大体积混凝土结构施工效果合格。加入粉煤灰材料取代水泥材料，对于提高混凝土结构后期强度以及密实度有着更好的作用，并且具备较高的耐久性。在现场施工中，使用泵车进行混凝土的输送，所以选择使用5～31.5mm的连续级配材料。为了能够保证泵送施工效果合格，应加入一定量的泵送剂，以确保材料输送质量达标。

2.3 施工配合比

结合目前施工的要求，进行施工配合比的试验确定，通过实验室进行实验检测分析，确保材料的性能达到公路桥梁建设施工的标准。在进行配合比试验检测的环节，从强度、坍落度、初凝时间、水化热等各项指标进行检测，全都符合工程要求之后才能进行施工建设，本次工程项目按照表1数据配置。

表1 施工配合比参数

3 大体积混凝土施工技术

3.1 模板加固

在本次公路桥梁建设的环节，属于典型的大体积混凝土施工结构，厚度设计为4.5m，一次浇筑施工会给模板造成较大的冲击力，进而出现结构损坏的情况，对于混凝土结构的施工效果带来不利的影响。因此，根据当前设计方案和国家标准的要求，在进行模板制作的过程中，选择使用60cm×150cm的大块模板，从而减小接缝的数量，使得混凝土结构具备整体性。在模板结构安装之后进行加固施工，使用横向管和竖向管进行连接间隔距离控制在0.5m以内，从而使得加固施工效果合格，达到模板结构稳定性、安全性的要求。按照目前设计标准要求，使用横向支撑和斜向支撑的方式进行连接，确保模板结构施工效果达到要求，在混凝土浇筑的过程中，没有发生变形或者歪斜的情况。

3.2 安装冷却管

3.2.1 承台钢筋及冷却管通过运输车辆将加工完成的半成品运输到施工现场，并且在下部设置方木。在钢筋安装的环节，严格执行施工工艺方案的要求，保证各个结构部分安装施工效果达到标准。在现场安装作业开始之前，需要明确承台轮廓线，然后使用钢尺进行现场测量放样，各个结构部位的尺寸精度合。在测量工作结束之后，执行设计方案的要求，在表面弹出墨线进行标记，然后进行承台底部的主筋设置，应加强相同截面内的钢筋接头数量控制，不能超过总钢筋数量的50%。钢管架通过钢管进行搭设施工，并且保证水平钢管设置钢管架连接效果，标高符合设计方案，同时还要落实承台底部钢筋连接控制工作。

3.2.2 冷却管的尺寸以及现场设置执行设计方案的要求，选择使用输水钢管作为冷却管，其内径为80mm，厚度3mm，使用丝扣连接，并且对接头部位缠绕止水带达到封闭性的效果。在各个层设置的过程中，保证间隔距离合格，长为1m左右。

3.3 浇筑方法

在浇筑作业开始之前，需要对现场模板结构施工条件展开深入的分析，尤其是考虑到大体积混凝土施工要求，采取分层分段施工方式。重力式桥台结合施工高度的要求进行分层浇筑施工，通常分为2～3层进行浇筑作业，减少模板的数量，防止结构受力不均匀而造成局部的损坏，也要避免发生漏浆的问题。扩大型基础结构，根据实际施工面积进行分段浇筑施工，先浇筑一半的结构，进行充分的冷却处理，之后再进行另外一半的浇筑施工，但是不能出现离析的问题，确保浇筑作业连续性，达到整体性的标准。在分段施工过程中，分段连接的位置上进行钢筋预埋和加固处理，防止浇筑作业环节出现钢筋位移而造成结构性能下降。

混凝土运输到施工现场之后，立即组织开展浇筑施工，目前来说浇筑作业采取汽车泵或者吊车方式进行，制定应急处理措施，确保浇筑作业连续进行，及时更换设备的损坏部件，防止因为施工中断而影响公路桥梁的结构性能。在泵管或者料斗安装的环节，要将内部残留的杂物清理干净，尤其是泵送混凝土之前，使用清水进行管道的润滑处理，先进行砂浆输送，然后再进行混凝土的输送，避免因为内部存在杂物而造成堵塞的问题。每一车混凝土浇筑工作结束之后，应充分振捣密实，各个层的结构厚度都符合工程的要求，结构质量合格。

3.4 振捣

公路桥梁大体积混凝土结构浇筑施工之后，每个出料口需要配置两根振捣棒，一根作为施工使用，另外一根备用。振捣棒的长度在6m以上，且每根振捣棒配置两名工作人员，保持连续工作进行，不会存在中断的情况。每一层浇筑结束之后，立即开展振捣施工作业，并且和上一层达到连接性的要求。振捣操作环节，加强振捣时间、间隔距离、插入深度的控制，确保结构整体的强度性能达到标准要求。

3.5 表面及泌水处理

在现场浇筑工作结束之后，混凝土表面水泥砂浆厚度较大，按照设计方案的要求进行现场刮平处理，将表面渗水问题清理干净。初凝施工之前使用木抹子进行表面处理，从而实现收缩裂缝的处理。在混凝土浇筑振捣过程中，斜坡底部极易出现泌水的情况，所以要预留出水口和集水坑，及时将其排出去，防止给结构性能造成不利影响。

3.6 混凝土养护

因为大体积混凝土单次浇筑施工量比较大，所以在凝固的过程中会产生大量的水化热，由于断面厚度较大，热量不容易散发出去。因此，在大体积混凝土浇筑工作结束之后，要根据现场的天气条件随时关注混凝土的凝固状态，并及时进行养护处理，防止因为内外温差过大而影响施工的效果。在混凝土结构终凝之后，将侧边的局部钢模板和竹胶板拆除，并对混凝土表面进行塑料薄膜的覆盖，然后喷水养护施工。如果环境温度较高，应适当地增加喷淋次数，增大喷水量，缩小混凝土结构内外温差，防止结构出现裂缝的问题，确保混凝土结构性能和质量达标。

4 公路桥梁大体积混凝温度控制技术

4.1 配合比设计

通过合理的配合比设计，选择适当的水灰比、粉煤灰掺量等措施，以减少混凝土的温升。合理的配合比设计是控制混凝土温度的关键因素之一。通过精确计算水灰比、水胶比和粉煤灰掺量等参数，有效地控制混凝土的水化热释放量，从而降低温度升高速度。适当增加粉煤灰掺量改善混凝土的内部结构，减少温度变化对混凝土的影响。此外，还使用掺有矿渣粉、减水剂等掺合材料，通过调整混凝土的化学反应速率，降低温度的升高程度。

4.2 原材料温度控制

控制混凝土原材料的温度，尤其是水和骨料。在炎热天气中，使用冷却水来降低水的温度。混凝土中的水温度对整体混凝土温度起到重要的影响。通过使用冷却水源，如冷却塔或冷水机，有效地降低混凝土中水的温度，从而减少混凝土的温度升高。此外，还在骨料堆场进行遮阳和喷水降温。遮阳措施减少骨料的暴露在阳光下的时间，减少骨料温度的升高。喷水降温通过给骨料进行喷水冷却，降低骨料的温度，从而减少混凝土温度的升高[2]。

4.3 混凝土浇筑时机选择

在炎热季节，尽量选择较凉爽的时段进行混凝土浇筑，如清晨或傍晚时段。高温环境对混凝土的施工质量和性能有较大影响，容易导致混凝土温度升高过快和过早干燥。因此，在安排混凝土浇筑时间时，应尽量选择较凉爽的时段进行，以减少混凝土的温升。清晨或傍晚时段通常气温较低，相对湿度较高，有利于混凝土的水化反应和养护。这样降低混凝土的温度升高速度，延缓水化反应的进程，有利于混凝土的强度发展和耐久性提高。合理选择浇筑时间，结合其他温度控制措施，有效降低混凝土的温度，并提升施工质量和工程的可靠性。

4.4 混凝土浇筑方式

在混凝土浇筑过程中，使用温度传感器对混凝土温度进行实时监测是一项重要的控制措施。通过安装温度传感器在混凝土中，准确测量混凝土的温度变化情况。监测结果实时传输给监控系统，供施工人员进行分析和判断。如果监测到混凝土温度过高或过低，施工人员及时采取相应的措施进行调整。根据温度监测结果，施工人员调整浇筑速度来控制混凝土温度的升降速度。如果温度升高过快，适当减慢浇筑速度，延缓混凝土的温升过程；如果温度升降速度过慢，适当加快浇筑速度，以确保混凝土的均匀性和质量稳定性。

4.5 温度监测

在混凝土施工中，温度控制是确保混凝土质量和工程可靠性的重要环节。除了实时监测混凝土温度外，还有其他措施辅助进行温度控制。在混凝土中添加控制剂，控制剂调节混凝土的凝结温度，延缓或加速混凝土的水化反应过程。通过合理选择和使用控制剂，有效控制混凝土的温升速度，减少温度差异，提高混凝土的均匀性和稳定性[3]。

5 结束语

公路桥梁大体积混凝土技术在公路交通建设中扮演着重要的角色，对于保障道路的安全和可靠性具有重要意义。通过本文的综述，看到混凝土配合比设计、温度控制、施工工艺和质量控制等方面的关键要点和措施，这些技术措施对于确保公路桥梁大体积混凝土的质量和可靠性至关重要。希望这些措施能够被广泛运用于实际工程中，为公路桥梁的建设和发展做出积极贡献。