桥梁承台大体积混凝土施工技术
2014-10-21邓集舟
邓集舟
中铁大桥局第二工程有限公司 210015
摘要:在桥梁承台的施工过程中,大体积混凝土得到了越来越广泛的应用,因为外界气温的变化、内部水化热温度升高等多种因素,使得承台大体积混凝土施工过程中出现裂缝。基于此,本文通过具体实例对桥梁承台大体积混凝土的施工技术进行探讨。
关键词:大体积混凝土;配合比;施工技术;保温措施
一、前言
由于桥梁承台体积以及截面尺寸一般相对较大,符合大体积混凝土的特点,所以对于承台混凝土工程的施工作业,必须严格按照大体积混凝土结构工程施工的要求,将温度控制作为承台混凝土工程施工的关键环节加以控制管理,避免由于温度急剧变化导致承台混凝土温度裂缝的产生,进而提高桥梁工程承台施工质量,确保后续施工作业的顺利开展。
二、大体积混凝土施工准备
1.混凝土理论配合比选用
由于水泥用量直接影响着水化热总量及混凝土的温升,而温度应力是导致大体积混凝土产生裂缝的主要原因,故选用合适的配合比就显得非常重要。配合比选用原则:保证强度的前提下,尽量减少水泥用量,降低水化热;减小水灰比,提高混凝土极限抗拉强度,减小混凝土收缩;采用“双掺”技术,增大粉煤灰用量,改善混凝土和易性、可泵性;尽量选用粒径较大、级配良好的石子,其针、片状颗粒应不大于15%(重量比),含泥量要小于1%,以减少用水量和水泥用量、混凝土的收缩和泌水性;选用中粗砂,含泥量要求小于2%;适当延长初凝时间。
2.温控标准
考虑混凝土的分层浇筑、浇筑温度、施工间歇期、混凝土水化热的散热规律、养护方式、冷却水管降温、外界气温变化、混凝土的徐变等复杂因素,在经验的基础上,制定了混凝土在施工期内不产生温度裂缝的温控标准,即:混凝土养护期间,混凝土内部温度不宜超过60℃,最高不得大于65℃,混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于15℃,养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃;冷却管之间混凝土最高温度与冷却水温度的差值不得超过15℃,温度陡降不应超过10℃。
三、工程概况
扬州市新建万福路工程万福大桥总长664m,本工程桥梁分两层布置,上层为车行桥,下层为非机动车及人行桥。桥梁总体布置见图1-1。
图1-1
1.承台施工
7#、8#主塔墩承台为钢筋混凝土结构,厚度5.0m,承台顶标高-3.321。承台平面尺寸为65.5m(横桥向)×49.3(顺桥向),哑铃型布置。承台采用C40 级混凝土,单个承台为11000m?混凝土。主墩承台结构见图1-2。
图1-2
2.施工方案
万福大桥主桥7#、8#墩基础位于水中,钻孔桩采用栈桥+钻孔平台方案施工,承台采用钢板桩围堰施工。先施工外侧的钻孔桩,并在围堰外围施工平台。在施工平台施工到一定程度时,开始插打钢板桩,在钻孔桩完成6 天内完善钢板桩围堰。钻孔桩施工完成后,拆除钻孔平台,安装内支撑,进行围堰内抽水、取土、封底施工,以及后续承台施工。
四、后期保养措施的优化
1.降低内外温差
(一)在混凝土表面浇筑完成后覆盖好土工布,再包裹一层塑料布保湿。拆除侧模后,侧面可灌保护水,顶面仍然继续包裹保湿养护,养护总时间不得少于14天。
(二)在承台内埋设冷却水管,在混凝土开始浇注到覆盖每层冷却水管后就开闸通水降温,并定时在出水口测定水温,以确定通水间隔时间。冷却水要等测温数据反映内外温差小于25℃后才能停止。
(三)根据计算,混凝土的最高的温度出现在浇筑后的第三天左右,较大的温度梯度出现在承台四周及表面附近。且都在降温阶段出现,因此降温阶段必须注意加强承台的保温养护。承台混凝土灌注后,当混凝土内部最高温度降至与表面温差小于25℃,降温速率小于2℃/d,此时可以停止冷却水循环和蓄热养护,进行下一道施工工序。
2.温度监测
本次温度监测的主要内容有:大气温度测试、承台表面温度测试和承台中心温度测试。其中大气温度采用水银温度计测试,承台表面温度测试采用点温记测试,承台中心温度采用预埋温度传感器测试。
3.布点布置
温度测点以温度传感器作感温元件,要进行筛选和防老化处理。在埋设前应对感温元件作环氧樹脂封闭。在浇注前应按测温布置图要求,对测点予以固定和保护,以确保测温工作的顺利进行。
应根据工程项目的平面形状尺寸、厚度等不同情况,合理、经济地布设测温点,并测绘测温点布置图。万福大桥主墩承台/2温度测点布置见。
图2-1
图2-2