大型桥梁拱座混凝土浇筑控制措施

2015-10-21曾昭蓉

建筑工程技术与设计 2015年8期

摘要：大型桥梁的施工技术难度大、施工周期长，施工环境恶劣，其中以拱桥尤甚，而拱桥的拱座施工直接影响桥梁的施工质量和后期桥梁的安全使用，需要引起极大重视。本文结合攀枝花市新密地桥2#、3#墩拱座闡述大型桥梁拱座混凝土浇筑的施工技术要求和现场管理，对同类公路桥梁中的拱座的施工具有参考价值。

关键词：公路桥梁拱座施工技术管理措施

攀枝花市新密地大桥作为联系金沙江两岸的大型拱桥其建设过程将这一特定工程结构的施工技术特征展现无疑。以新密地大桥2#、3#墩拱座为例，其基础采用竖、斜灌注混凝土桩基础，拱座按左、右幅分离式设计，单幅拱座横桥向宽度12.0m，拱座高度为8.12m，拱座底面标高为982.588m，一个墩拱座一次性浇筑混凝土方量为708m3，计划拱座混凝土浇灌时间为35小时。拱座混凝土一次性浇筑方量大，施工技术要求比较高，因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的工作，保证拱座大体积混凝土顺利施工。

一、材料选择

1、水泥：对于大体积混凝土，大量水泥水化热不易散发，在混凝土内部温度过高，与混凝土表面产生较大的温度差，容易形成裂缝，在施工前要确定合理的水泥用量，通过掺加适量的外加剂来改善混凝土的性能。

2、粗骨料：选用骨料最大粒径宜小、级配良好的碎石配制的混凝土，和易性好，抗压强度高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。

3、细骨料：选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。

4、粉煤灰：为了改善混凝土的和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰，粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，因此粉煤灰的掺量按配合比控制，采用外掺法，即不减少配合比中的水泥用量。

5、外加剂：通过计算每立方米混凝土配制相应量的外加剂，降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。

6、混凝土集料采取覆盖和洒水降温等措施降低骨料的温度，对水泥，采取提前5天进料，不采用刚出厂的高温水泥，如果温度达到35度以上，给水泥罐进行遮盖，以降低水泥温度。

二、混凝土配合比

在混凝土配合比设计时，其所用的材料上考虑了使混凝土水化热能尽量低，同时又满足设计强度和工作性能的要求，所以在配合比设计时采用了低水化热水泥和加入一定数量的粉煤灰。并加入一定量的具有缓凝和减水作用的外加剂。

三、现场准备工作

1、钢筋制作与绑扎：钢筋的制作工作提前10天左右进行，拱座钢筋一次绑扎成型。在钢筋绑扎过程中，须加一些临时支撑，为保证钢筋绑扎能平顺直，并且不发生变形，钢筋绑扎采用分块从一端向另一端进行绑扎，保证人员能在钢筋三向绑扎中进行施工。在钢筋绑扎过程中，对定位钢筋，必须进行点焊并要求牢固，避免在施工上面钢筋时，出现下面钢筋发生较大变形，交界墩及拱圈的预埋钢筋，采用定位架来保证预埋件的位置准确，并进行隐蔽工程验收。

2、钢模板按设计的拱座各面结构尺寸进行加工，拱座外露面采用面积不小于2m2的大块定型钢模，钢模安装时做到横平竖直，接缝严密。

3、浇筑混凝土时预埋的温度计及配套物等提前准备好。

4、管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等昼夜值班，坚守岗位，各负其责，保证混凝土连续浇灌顺利进行。

四、大体积混凝土浇筑

新密地桥拱座设计配筋比较多，混凝土施工缝处理非常困难，所以拱座混凝土按一次浇筑成型进行施工，因混凝土浇筑方量较大，混凝土浇筑按大体积混凝土施工方法和措施实施，具体施工方法和措施如下：混凝土现场采用HB60C输送泵进行输送，分层浇筑和分层振捣密实，分层厚度在50厘米以内，混凝土在从拱座顶面往下放时，用漏斗加串筒，保证混凝土出口面到混凝土浇筑面的高度≤2.0m，在第一层混凝土尚未初凝前将第二层混凝土覆盖上去的方法施工。混凝土捣实采用插入式振捣器，振捣器直径采用7cm振捣器，数量为8台，来满足混凝土浇筑需要。

五、大体积混凝土降温

规范[1]规定，对大体积混凝土养护，应根据气候条件采取控温措施，按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温差控制在设计要求不宜超过20℃范围内。对混凝土内部降温，采用预埋水管，通入冷却水来降低混凝土内部温度（即大体积混凝土内部降温），此方法在国内外很多工程中被采用，是一种比较成熟的施工方法。冷却水管采用φ42mm的钢管，壁厚3mm，水管竖向布置7层，每层间距1m，第一层距拱座顶面0.75m，每层设置一个进出水口，共在一个蓄水池进水，进水口高于出水口一定高度，以保证进水口有充分的压力，连接弯头采用水管车丝连接，水管安装固定在钢筋上，并点焊焊接牢固，每一层降温水管安装好后，进行试灌水，保证不出现漏水现象，对接头位置，应用膏灰密封接头，保证不进水泥浆。在混凝土浇筑开始后，开始冷却管通水，并且应连续不断地进行。

六、混凝土测温

在混凝土浇筑过程中对温度控制，是混凝土浇筑质量控制的关键，对温度的控制中，应在混凝土施工时，每隔4个小时测量一次拌和材料的原始温度，混凝土出盘温度、入模温度、浇筑温度、内部混凝土水化热产生的温度、养护时环境温度，并作好测量记录，以分析混凝土温度变化情况。对冷却水的温度测量，从开始通水时起，每隔2个小时测量一次进出水口的温度，从测量到的温差和流量，分析冷却降温效果。拱座混凝土浇筑入仓前，至少观测一次，检查仪器埋入后有无损坏，并观测仓内温度。总的观测时间约为60天，正式观测从仪器被埋入开始，第5天前每4小时一次，第5～10天每6小时一次，第11～15天每8小时一次，第16～30天每24小时一次，第30天以后每2天一次。测温工作应连续进行，中途不得停止，若发现混凝土内部最高温度与部门温度之差达到20℃或温度异常，应及时通知技术负责人，以便及时采取措施。

七、混凝土养护

拱座混凝土浇筑完成，在混凝土终凝后，利用从冷却管出水口放出的温水，对拱座表面进行养护，控制降低混凝土表面与内部中心温度之间的差值，使混凝土具有较高抵抗温度变形能力，达到混凝土温控目的。

八、主要管理措施

1、拌制混凝土的原材料均需进行检验，合格后方可使用。同时要注意各项原材料的温度，以保证混凝土的入模温度与理论计算基本相近。

2、在混凝土搅拌站设专人掺入外加剂，掺量要准确。

3、施工现场对商品混凝土要逐车进行检查，测定混凝土的坍落度和温度，检查混凝土量是否相符，同时严禁混凝土搅拌车在施工现场临时加水。

4、混凝土浇筑应连续进行。

5、试验部门设专人负责测温及保养的管理工作，发现问题应及时向项目技术负责人汇报。

6、浇筑混凝土前应将拱座基底平面内的杂物清理干净。

7、加强混凝土试块制作及养护的管理，试块拆模后及时编号并送入标养室进行养护。

九、结语

拱座混凝土施工是桥梁工程施工中的关键控制点，为了提高桥梁工程施工质量、加快施工进度、确保日后运营和使用寿命，对于大型桥梁拱座混凝土施工，必须结合桥梁工程施工的实际情况，制定科学合理、方便可行的施工技术方案，从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的工作，保证拱座大体积混凝土顺利施工。