谈大体积混凝土施工与养护

冯庆妍

(和邢铁路有限责任公司，河北邢台　054300)



谈大体积混凝土施工与养护

冯庆妍

(和邢铁路有限责任公司，河北邢台054300)

摘要:以岳垴特大桥工程为例，分析了大体积混凝土墩台的施工难点，从混凝土配合比设计、浇筑、振捣、养护等方面阐述了具体的施工方案，并提出了施工缝与预埋管孔的处理措施，确保了工程的施工质量。

关键词:大体积混凝土，墩台，混凝土养护，温度监测

1　工程概况

岳垴特大桥(DK095+250．7～DK096+409．865)是新建和顺至邢台铁路线工程中一座单线桥，为跨越省道S322和河道而设，位于直线和曲线上，桥全长L=1 159．165 m，设计桥墩(台)34个，其中和顺台(1号墩)～22号墩位于直线上，23号墩～邢台台(34号墩)位于曲线上。

2　工程难点、特点

2．1墩台设计类型多变

桥台采用单线T形桥台，桥墩台设计类型多变，承台尺寸为8．1 m×5．6 m×7 m，8．1 m×7 m×4 m，8．5 m×7 m×8 m，9．4 m× 7 m×7 m，10．4 m×7．1 m×7 m等，1号～7号、11号～13号、26号～29号、34号墩采用单线圆端形实体墩，8号～10号、14号～25号墩采用圆端形空心墩，30号～33号墩为连续梁桥墩，墩高为9．5 m～56．5 m，均属大体积混凝土工程。

2．2立交多施工受限多

岳垴特大桥于DK95+657．0，DK95+880．0，DK96+062．0处与三条人通道相交，路面净宽2 m，与线路夹角右前角分别为100°，90°，80°;于DK95+919．4，DK96+093．4处与两条机耕道相交，路面净宽4 m，与线路夹角右前角分别为80°，65°;于DK96+ 280．6处与省道S322相交，路面净宽14，与线路夹角右前角为134°，故采取措施降低与公路交通的相互干扰显得尤为重要。

2．3水文地质情况复杂

岳垴特大桥于DK095+902．0～DK095+959．9处跨越河道，为季节性河流，水量受季节影响较大。桥址范围地质不良，基岩有顺层和错落现象，地下水具有硫酸盐和氯盐侵蚀，地表有非自重Ⅰ级湿陷性黄土、膨胀土和人工填土，29号桥墩下还有人工黄土窑洞，对基坑开挖、桩基钻孔、模板支护等施工造成一定影响。

3　对策分析

根据现场实际情况，经反复研究，在参考文献资料基础上，不断改进施工技术方案，从施工前严格控制原材料选择、优化混凝土配合比设计入手，科学选择合适的施工工艺，制定合理有效的温度监测、覆盖保温养护、冷却水管养生等养护方案，并相应多方面进行技术控制，防止大体积混凝土施工产生裂缝，提高混凝土工程质量。

4　混凝土施工

4．1原材料双掺

为防止大体积混凝土施工产生温度裂缝，根据设计图纸要求，结合当地原材料情况，选用低水化热矿渣硅酸盐水泥、连续级配碎石(粒径5．0 mm～31．5 mm，且不得大于两根钢筋间净距的3/4，含泥量不大于1%)、中砂(含泥量不大于3%)，使用矿渣粉作为活性掺合料与粉煤灰双掺(掺加量20%～40%)，并优化混凝土配合比设计，降低水化热。拌合站配置冲洗或筛分设备，严格砂子、石子等原材料进场质量控制，减少含泥量，增加混凝土抗拉强度，减少收缩变形。

4．2分层浇筑

承台全面分层浇筑，从短边开始，沿长边推进浇筑;墩身分段、斜面分层浇筑，从低层开始，逐渐上移。墩高小于15 m的实体墩，一次浇筑混凝土，墩高大于15 m的实体墩，分段浇筑混凝土。空心墩墩高一般大于30 m，分为实体段与空心段，采用翻模施工，空心墩实体段一次浇筑成型，空心段每次浇筑8 m～10 m。混凝土浇筑前，对模板、钢筋及预埋件进行检查，并做好记录，入模前检查混凝土的均匀性和坍落度。

4．3二次振捣

采取分层和二次振捣相结合的方法，使用插入式震动器，沿斜面同步进行，上下层振捣搭接50 mm～100 mm。现场设专人指挥振捣，检查模板支撑稳定性、接缝密合情况，及支架、钢筋、预埋件和预留孔洞情况，防止漏浆，及时处理问题，做好记录。

5　混凝土养护

5．1塑料薄膜养护

混凝土浇筑完毕后，及时抽拔或转动预留孔的模芯，为防止混凝土脱水开裂，墩台周围、顶部分别采用塑料薄膜及草袋叠缝骑马覆盖，洒水养护，当气温低于5℃时，不进行洒水。因混凝土浇筑后第3天～第4天内部温度最高，而后逐渐降低，故覆盖物10 d左右拆除为宜。新浇筑混凝土强度未达到1．2 MPa前，不得在其表面放机具或架设上层结构用的支撑和模板等设施。

5．2搭设暖棚养护

岳垴地区秋季多阴雨，冬季寒冷干燥，特大桥墩台施工集中在10月份～1月份，平均温度低，混凝土浇筑后，采用覆盖塑料薄膜养护的同时搭设养护暖棚。冬季施工时，浇筑前要先搭设暖棚，用φ45钢管搭设骨架，四周篷布围起，只留顶部混凝土入模。内置蒸汽炉，保证棚内温度不低于5℃，浇筑过程中，常检查调控棚温。混凝土浇筑完毕，用篷布密封暖棚顶部，并与暖棚骨架绑扎在一起，防止大风刮起损失热量。养护期间，指定专人负责蒸汽炉，严控棚温不低于5℃，直至混凝土达到设计强度的40%。

5．3冷却水管养生

混凝土浇筑后4 d内升温较快，为防止出现温度裂缝，采用预埋蛇形冷却水管方法降温。冷却水管从混凝土一侧向另一侧对称布置，且与主筋错开。同时，架立钢筋绑扎固定，防止混凝土浇筑过程中因水管变形或接头脱落发生堵水或漏水。安装完毕，先通水试验畅通不漏后，方可浇筑混凝土。混凝土浇筑高度超过冷却水管并振捣密实后通水冷却，现场根据测温结果随时调整冷却水管出水流量，防止因降温过快出现裂缝。混凝土养生14 d后，可停止通水冷却。

5．4温度监测与控制

混凝土浇筑前布置好温度监测点。利用承台对称性，测温点在平面上采取典型布点与补测布点相结合的方式，沿1/4承台的对角线上布置;立面上采取分层布置，同一立面上竖直埋设8个温度传感器。温度监测数据采集频率先密后疏，浇捣期间及浇筑完毕后4 d内，每小时测读一次，全面掌握混凝土升温情况及混凝土入模温度变化情况，以后按规范要求酌情减次。在监测混凝土内部温度的同时监测外界环境温度，依测点编号顺序，记录数据，绘制混凝土水化热温度场分布图和各测点在垂直、水平方向的温度变化曲线，为施工提供准确的温度变化数据，当测位温度不满足要求时，及时调整保温层或采取其他措施使其满足温度及温差规定。

5．5沉降观测

承台顶面四个转角处各设一个固定测点，墩顶沿横桥向轴线两端各设一个固定测点，观测点纳入高程控制网基本水准点联测。按国家一等水准测量技术要求施测，重点监测墩台竖向、横桥向、纵桥向位移。承台混凝土浇筑完毕终凝后开始初始观测，墩身混凝土浇筑完后，再对承台高程点进行观测。上部结构施工期间观测频次为1次/d，上部结构施工完成墩台承受荷载前期第1个月1次/周，之后1次/月，遇特殊情况，进行1次/4 h的连续观测，及时提供数据，确保结构安全。

6　施工防控措施

6．1施工缝留设位置及处理方法

岳垴特大桥墩身大多超过15 m高，需分段浇筑施工，考虑墩身整体施工质量，墩高不小于50 m按20 m～30 m间距分段施工，其他按15 m～20 m间距分段施工。分段施工前，应仔细将已浇筑段顶面凿毛，按设计要求连接好钢筋，再用比原混凝土强度提高一级补偿收缩混凝土，并掺入适量膨胀剂，将缝灌密实。

6．2预埋管孔处理

为保证混凝土施工质量，施工中预埋或遗留下诸如冷却水管、测温孔和排水孔，按各施工阶段需要，在混凝土养生达到规定龄期和强度后，及时对承台、墩身内预埋的管孔进行压浆处理。水泥浆采用设计的水泥浆，并掺入适量膨胀剂，使管道水泥浆更密实。管道压浆采用与预应力相同的真空压浆工艺，压浆泵采用连续式，同一管道压浆一次性完成。

6．3冬季施工保温措施

混凝土拌合站搭设暖棚，配制时，按热工计算和实际试拌，确定混凝土运输、入模温度和需加热温度，预加热原材料，使其温度保持在15℃以上。拌制混凝土前，清除或融化骨料中的积雪和冻结团块。加热时先考虑拌合用水加热，不能满足要求时再对集料加热。严格控制混凝土配合比和坍落度，搅拌时间较常温时间延长50%。混凝土运输车加设保温措施，改善混凝土运输条件，尽可能缩短运输时间，保证入模温度。

7　结语

根据我国铁路施工标准、规范及实际施工情况，针对岳垴特大桥墩台施工具体实例，对施工难点、特点进行分析，采取科学有效的大体积混凝土施工养护方法，并加强施工防控措施，切实降低水化热，防止产生裂缝，确保了工程施工质量。

参考文献:

［1］JGJ 55—2011，普通混凝土配合比设计规程［S］．

［2］GB 50496—2009，大体积混凝土施工规范［S］．

［3］TZ 203—2008，客货共线铁路桥涵工程施工技术指南［Z］．

［4］TB 10002．3—2005，铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范［S］．

Extraction of mass concrete construction and maintenance

Feng Qingyan
(Hexing Railway Co．，Ltd，Xingtai 054300，China)

Abstract:Taking Yuenao extra large bridge engineering as an example，this paper analyzed the construction difficulties of mass concrete abutment，from the concrete mixture ratio design，pouring，vibrating，maintenance and other aspects elaborated the specific construction scheme，and proposed the process measures of construction joints and embedded pipe hole，ensured the engineering construction quality．

Key words:mass concrete，abutment，concrete maintenance，temperature monitoring

作者简介:冯庆妍(1971-)，女，工程师

收稿日期:2015-10-27

文章编号:1009-6825(2016)01-0185-02

中图分类号:TU755

文献标识码:A