天橋特大橋主墩承臺施工裂縫的控制要點

袁 楊

(貴州省公路工程集團有限公司)

天橋特大橋主墩承臺施工裂縫的控制要點

袁 楊

(貴州省公路工程集團有限公司)

隨著社會經濟的快速發展，橋梁建設規模不斷的擴大。在橋梁主墩承臺施工中，經常會遇到橋梁主墩承臺產生裂縫的情況，嚴重影響著橋梁工程的質量以及橋梁的使用壽命，并且對橋梁的安全產生嚴重的威脅。因此在施工中控制大體積混凝土施工裂縫顯得尤為重要，以天橋特大橋為例淺談一下大體積混凝土施工過程中的要點控制。

天橋特大橋;大體積混凝土;裂縫;養護

1 工程概況

天橋特大橋左幅全長為881.640 m，右幅為901.640 m。橋型布置左幅為1～20 m預應力空心板+7×40 m預應力混凝土T梁+106+200+106 m預應力混凝土箱形梁連續剛構+4×40 m預應力混凝土T梁，右幅為8×40 m預應力混凝土T梁+106+200+106 m預應力混凝土箱形梁連續剛構+4×40 m預應力混凝土T梁。主墩為左9#、左10#和右9#、右10#，主墩下部構造為等截面空心薄壁墩與變截面空心薄壁墩，基礎為16根Ф2.5 m的群樁上接承臺，承臺為23.6 m ×20.6 m ×6 m，單個承臺的混凝土方量為2916.96 m3，混凝土標號為C30混凝土。

2 大體積混凝土裂縫產生的主要原因

2.1 水泥水化熱引起的溫度應力和溫度變形

水泥在進行水化的過程中會產生非常多的熱量，一般發生的時間為混凝土澆筑7 d之后，使得混凝土內部的溫度持續不斷的上升，只要外部溫度產生大量的熱，通常集中的時間為混凝土澆筑之后的7 d左右，隨著混凝土內部溫度的不斷升高，如果其內部和外部兩者之間的溫度差異比較大，那么混凝土塊就會產生一定程度的變形，與此同時溫度應力就此產生，一旦溫度應力比混凝土內外的約束力高，那么裂縫就會因此產生。這種因為水泥水化熱引起的溫度應力和溫度變形而導致的裂縫現象非常嚴重。

2.2 混凝土收縮產生裂縫

在混凝土澆筑之后發生硬化的一段時間中，混凝土中的水分會不斷的產生水分蒸發，因此會出現干燥并且收縮的現象，但是如果混凝土表面發生的收縮的速度較快，并且超過了其內部收縮的速度，那么在混凝土的表面就會形成拉應力，因而裂縫就會因為這個原因而產生裂縫。

2.3 施工地環境的影響

施工地環境也會對混凝土裂縫的產生一定的影響。如果處于大風天氣，那么混凝土表面沒有進行及時的養護，混凝土表面的水分就會蒸發的比較快，那么混凝土很有可能會發生干縮的現象，因而可能會導致裂縫的產生。而如果施工地點晝夜溫差比較大，外界溫度產生降低，尤其是溫度突然的下降，那么混凝土表面與內部的溫度差就會大大的增加，因而產生溫度應力，如果產生的溫度應力大于混凝土自身的抗拉性能，那么就會產生裂縫。

2.4 其他因素的影響

除上述原因之外，還有很多的原因也會導致裂縫的產生，比如地基產生不均勻的沉降、混凝土的配合比沒有設計好等等。

3 大體積混凝土裂縫控制要點

3.1 澆筑施工中混凝土裂縫的控制手段

為了降低在混凝土澆筑過程中發生裂縫的可能性，可以采用分層澆筑的方法，必須控制澆筑的每一層的混凝土的厚度在300 mm。在澆筑過程中還應該保證每一層澆筑的混凝土的厚度是均勻的，所以可以在大橋主墩承臺的臺面設置16個下料口，為了避免混凝土離析現象的產生，應該在進行澆筑時可以使用竄筒，等到澆筑的混凝土達到4 m高時再將下料口進行封閉，接著將竄筒撤除，然后繼續澆筑混凝土。

3.2 大體積混凝土養護措施

大體積混凝土的養護是控制裂縫出現的關鍵工序，因而在混凝土澆筑施工完成之后必須對混凝土進行及時有效的養護工作。主要做法如下:首先利用符合要求的塑料薄膜覆蓋在混凝土表面上，保證混凝土的濕度符合要求，預防干縮現象。第二步是在上面再鋪一層4.5 cm左右厚度的草，以此來對混凝土表面溫度進行控制，保證混凝土內外溫度一致。此外，還應該安排專門的養護人員對混凝土的內外溫度進行監測和記錄，同時對養護措施進行改變和調整。

3.3 溫度梯度的控制措施

大體積混凝土由于水化熱的作用會導致混凝土的溫度不斷的上升，混凝土通過一些保溫材料與環境大氣產生熱量交換，在混凝土的內部形成一個不穩定。不均勻的溫度環境。一旦溫度梯度過大，混凝土就會產生非常大的溫度應力，因為混凝土裂縫由此產生。

為了對混凝土的溫度梯度進行減小，在混凝土沒有發生凝固之前對混凝土表面進行第二次抹壓，接著再重復混凝土的養護工作，為了保證混凝土的濕潤狀態，必須每天派專人進行混凝土表面的灑水工作。灑水具體工作如下將熱水開通，然后通過出水管變成溫水，再灌入到混凝土表面，灌入的水量應該有30 cm厚。使用溫水的主要原因是為了防止混凝土與外界環境的溫差造成的裂縫。

3.4 承臺表面養生控制措施

在對承臺表面進行養生時，首先要做到的就是對養身的時間進行控制，養身的時間應該是澆筑后的混凝土已經出現缺水的狀態并且已經開始灑少量的水時，養生的結束時間應該是在混凝土澆筑結束之后的1～2 d后，采用的主要的養生方法為讓溫水覆蓋在承臺的表面3～5 d，覆蓋的厚度為5～10 cm;所使用的溫水是經過冷卻管灌入的，因而必須保證冷卻管的質量，要求冷卻管的質量具有良好的熱導性能，還需要有一定的強度。冷卻水管的入口應該與自來水管相通，每一個這樣的系統都需要設置閥門控制。在進行混凝土的澆筑之前，需要對冷卻水管進行一定的試驗檢測工作，保證水管的通水性能，嚴禁漏水的現象產生。冷卻管在進行混凝土澆筑施工時就要通入通水，為了防止水的溫服與混凝土表面的溫度差異過大，所以必須保證水文溫在25℃左右。通冷卻水的時間應該在混凝土澆筑結束之后的第二天，冷水卻灌入的停止時間應該是當混凝土降溫趨于平緩，入水溫度和出水溫度接近時。冷卻管使用完畢后及時灌漿封孔，并將伸出基礎頂面部分截除。

3.5 混凝土內部溫度控制措施

混凝土內部的溫度與其自身儲存的熱能有著直接的關系。在通常情況下，混凝土澆筑之后的溫度與外界溫度是不同的，澆筑初的混凝土會與其周圍的環境產生一定的熱能交換。根據工程經驗以及相關規范要求，可以采取以下幾種有效的溫度控制措施:

(1)承臺的合理分層澆筑。要對大體積混凝土澆筑的厚度進行合理的控制以及劃分，對澆筑塊的層面進行利用以此來進行混凝土的散熱，對混凝土的內部溫度進行有效的降低。

(2)選擇合理的原材料進行合理的配合比設計。混凝土溫度產生上升的主要原因是水泥水化熱，因此要想控制混凝土的溫度上升，那么必須對水泥的用量進行嚴格的控制。所選擇的使用的水泥應該是低水化熱的普硅水泥，并且根據相關要求以及規范要在水泥中加入一定數量的粉煤灰(粉煤灰的取代率為30%)，以此來對水泥的發熱量進行降低，此外還能夠對混凝土的和易性和可泵性進行有效的改善。

(3)要控制裂縫的產生，還應該有效的將混凝土的密實性以及抗裂性進行提高，可以采用兩次振搗以及兩次抹面的技術°

(4)布設冷卻水管。在混凝土內預埋水管，并通以循環冷卻水，冷卻水管布置見設計圖。

(5)混凝土的入模溫度。必須要對原材料的溫度進行有效的控制，對混凝土的澆筑以及攪拌的溫度進行合理的選擇，并且對混凝土的入模溫度進行有效的降低。

(6)混凝土澆筑后養生時的溫度控制方法。對混凝土進行養生時必須對溫度進行有效的控制，所采取的的方法應該是內降外保。所謂內降指的是在對混凝土進行澆筑以及結束成形之后，利用水進行降溫的方法。所謂外保指的是在混凝土成型之后，在混凝土最終凝固之前，在混凝土的表面利用一些草之類的東西進行覆蓋，以此來對混凝土表面的溫度進行提高，對溫度進行減少，控制裂縫的產生。

(7)對拆模的時間進行控制。對混凝土進行拆模時應該對氣候以及環境等情況進行綜合的考慮，對混凝土的裂縫進行有效的預防。

4 結語

在橋梁工程建設中，橋梁主墩承臺裂縫產生的因素非常多，必須要對裂縫產生的原因加以分析和總結，并找出最為合適的控制手法，才能從根本上對橋梁主墩承臺的裂縫進行控制。通過上述幾種控制措施的分析，能夠對橋梁主墩承臺的裂縫進行有效的控制，保證橋梁主墩承臺的質量。

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U445.1

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1008-3383(2014)03-0109-02

2013-10-16

袁楊(1982-)，貴州甕安人，本科，主要從事公路橋梁施工管理研究。