桥梁大体积混凝土施工技术探析

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1、桥梁大体积混凝土施工技术探析　　【摘要】桥梁施工过程中经常遇到大体积混凝土施工，笔者针对大体积混凝土特点，结合工程实例，分析施工过程中温度裂缝产生的原因，并提出相应的防治措施，探讨大体积混凝土施工技术。【关键词】大体积混凝土；温度应力；施工技术大体积混凝土是指混凝土结构实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。随着我国高速公路的兴建，在桥梁施工过程中经常会遇到大体积砼的浇注。如何确保其施工质量是一个非常重要的问题。笔者就大思高速公路DSTJ-18合同段乌江特大桥主墩承台施工过程中遇到

2、的一些施工技术问题进行探讨。1.工程概况大思高速公路DSTJ-18合同段乌江特大桥是杭瑞高速公路上的一座特大型桥梁。主桥采用双幅五跨预应力混凝土连续刚构桥。跨径布置为108+3×200+108m，主桥长816m。乌江特大桥主桥10#墩承台左、右幅横向连成一体，承台长30m，宽19m，高6m，混凝土方量为3420方，混凝土强度等级为C40。为了保证承台良好的整体性，决定不设施工缝，一次性浇筑完成。72.大体积混凝土裂缝成因分析2.1水泥水化热水泥在水化过程中要产生大量的热量，是大体积砼内部热量的主要来源。由于大体积砼截面厚度大，水化热聚集在结构内部不易散失，使砼

3、内部的温度升高。砼内部的最高温度，大多发生在浇筑后的3～5d，当砼的内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形。温度应力与温差成比，温差越大，温度应力也越大。当砼的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便开始产生温度裂缝。这就是大体积砼容易产生裂缝的主要原因。2.2约束条件大体积钢筋砼与地基浇筑在一起，当早期温度上升时产生的膨胀变形受到下部地基的约束而形成压应力。由于砼的弹性模量小，徐变和应力松弛度大，使砼与地基连接不牢固，因而压应力较小。但当温度下降时，产生较大的拉应力，若超过砼的抗拉强度，砼就会出现垂直裂缝。2.3外界气温变化7大体积砼在施工期间，外界气温

4、的变化对大体积砼的开裂有重大影响。砼内部温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和砼的散热温度三者的叠加。外界温度越高，砼的浇筑温度也越高。外界温度下降，尤其是骤降，大大增加外层砼与砼内部的温度梯度，产生温差应力，造成大体积砼出现裂缝。因此控制砼表面温度与外界气温温差，也是防止裂缝的重要一环。2.4砼的收缩变形砼的拌合水中，只有约20%的水分是水泥水化所必需的，其余80%要被蒸发。砼中多余水分的蒸发是引起砼体积收缩的主要原因之一。这种收缩变形不受约束条件的影响，若存在约束，就会产生收缩应力而出现裂缝。3.大体积混凝土的施工技术从混凝土温度计算得知，在混凝土浇筑后

5、第3天混凝土内部中心最高温度为69.5℃，比当时的室外温度30℃高出39.5℃，超出施工规范规定的25℃。因此，混凝土裂缝的产生是不可避免的。为此，为了避免有害裂缝的出现，在施工中应采取相应的措施，防止大体积混凝土承台因温差过大而产生裂缝。3.1混凝土质量的控制措施3.1.1精心设计配合比7混凝土配合比设计既要保证混凝土的强度满足设计要求，又要考虑到大体积混凝土容易产生裂缝的特性，所以在保证混凝土具有良好工作性能的情况下，应尽可能地降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）”的设计准则，生产出高强、高韧性

6、、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。本工程经反复试验，最后确定的配合比为：水泥：砂：石：粉煤灰：外加剂：水=309：867：939：132：3.5：153，水灰比为0.5。3.1.2正确选用水泥本工程中选用水化热较低的P.O42.5普通硅酸盐水泥。在配合比中注意尽量降低水泥混凝土中的水泥用量，以降低混凝土的温升，提高硬化后体积的稳定性。3.1.3正确选用粗细骨料在选择粗骨料时，根据现场条件尽量选用粒径较大极配良好的粗骨料，工程中选用了4.75～26.5mm石子，即可以减少用水量，也可以相应减少水泥用量，还可以减少混凝土的收缩和泌水现象。在选择细骨料时，选择平均

7、粒径较大的中砂，从而减少混凝土的干缩，减少水化热量，对混凝土的裂缝有重要控制作用。3.1.4合理掺加外加剂工程中采用了聚羧酸系高性能减水剂，实验检测得减水率为42.5%，相应的也减少了水泥用量，降低了混凝土水化热；并且使混凝土缓凝，保证混凝土初凝时间大于6h，以推迟水泥水化热峰值的出现，使混凝土表面温度梯度减少，可使混凝土抗裂性能提高。3.2施工过程控制措施73.2.1降低混凝土的入模温度入模温度的高低，与出机温度密切相关，另外还与运输工具、运距、转运次数、施工气候等有关。选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土，尽量避开炎热阳光太强烈的天气；采用遮阳棚对露天的砂石进

8、行遮盖，并洒水降温；采用温度较低的乌江