大體積混凝土施工技術在市政橋梁工程的應用

蔡敏

1 引言

隨著現代科技的不斷發展，大體積混凝土施工技術較過去有了長足的進步，其在市政橋梁工程中的應用也越來越廣泛。大體積混凝土的特點是其長度、寬度、厚度較一般混凝土材料更大，澆筑面積、澆筑量都較大，對施工的連續性有著很高要求。但是，大體積混凝土的使用也有一定的缺陷，這是因為混凝土材料受外界環境影響較大，容易被腐蝕，因此在市政橋梁工程中應確保施工技術的科學性、可靠性，保證整個工程的施工質量。

2 大體積混凝土用于市政橋梁工程的技術要點

2.1 大體積混凝土的配比

市政橋梁工程施工過程中，是否對所使用的各種材料（如水泥、外加劑、摻合料、砂骨料）的用量以科學的比例進行配合是大體積混凝土施工成敗的關鍵，也是其施工質量是否過關的保障，因此，在大體積混凝土施工過程中要對混凝土的配合比進行嚴格的設計計算，主要包括以下幾點：

（1）對水泥的用量要把握好。充分利用混凝土的中后期強度，盡可能降低水泥用量。適當減少工程中水泥的使用可以使水化熱降低，從而使施工完成后混凝土出現裂縫的幾率減小。在材料配比的設計過程中，水泥用量的確定不可能一蹴而就，而是需要經過反復嘗試后才能確定。

（2）混凝土中應加入一定量的膨脹劑和摻合料，這是因為水泥凝結后會收縮變形，導致裂縫的出現，而膨脹劑可以對收縮體積進行一定量的補償，減少混凝土裂縫的出現，增強其可靠性；摻合料的加入可以增強混凝土的可塑性，這樣一來就可以適當減少工程中水泥的用量，降低工程成本、降低水化熱。

（3）嚴格控制集料的級配及其含泥量。如果含泥量大過大，不僅會增加混凝土的收縮，而且會引起混凝土抗拉強度的降低，對混凝土抗裂不利。

2.2 大體積混凝土施工過程中的溫控措施

大體積混凝土在絕熱狀態下溫度升高時會產生一定的溫度應力，溫度應力的產生容易影響其施工質量。因此在施工過程中應采取相應措施控制混凝土絕熱升溫現象的發生，可以采用的思路有降低水泥水化熱或者通過對有關施工技術的使用或改進減小混凝土的內外溫度差。具體措施有減少水泥用量、采用水化熱較低的水泥、在混凝土中摻入煤灰或減水劑等。

2.3 大體積混凝土的攪拌和澆筑

大體積混凝土中往往會根據試配摻入一定量的礦粉、粉煤灰等摻合料以及減水劑、緩凝劑等外加劑，這就使單位體積混凝土中的水泥量減小，因此相較于普通混凝土來說，大體積混凝土需要更長的攪拌時間需要適當延長。在攪拌過程中需要注意的不僅有攪拌時間，還有待攪拌材料的投放量，應對各種材料的投放量進行合理分配，使其符合最佳配比。大體積混凝土的澆筑是施工的關鍵環節，在很大程度上影響著工程的整體質量。為保證澆筑可靠性，大體積混凝土的澆筑施工常采用斜面分層、全面分層、分段分層的方式進行澆筑，利用澆筑面散熱，以減少施工中出現裂縫的可能性，分層澆筑時應保證后澆筑的混凝土要在前一層混凝土初凝前澆筑完畢。并在振搗上層混凝土時，振搗棒插入下層5cm，使上下層混凝土之間更好的結合。此外，要確保澆筑質量，還需要注意各種器械的使用方法（如插入振搗器、平板振搗器等）。

2.4 大體積混凝土保質

在施工過程中，為減少大體積混凝土中裂縫的出現，施工人員應綜合考慮振搗、澆注、泌水、表面處理四個方面，確保大體積混凝土用于市政橋梁工程的施工質量，具體措施包括采用科學的振搗方式、分層澆筑、二次抹面、在混凝土的表面覆蓋塑料膜等。此外，不同季節混凝土的凝固速率不同，冬季時由于環境溫度很低，混凝土的凝固速度會變得十分緩慢，施工過程中工作人員應將季節因素考慮在內，合理地確定混凝土材料的配比。

3 工程實例

本文以某市政橋梁工程為例，具體分析大體積混凝土施工技術應用情況。

3.1 原材料

（1）為了控制混凝土裂縫的產生，工程所選原材料選為低水化熱的P·052.5R硅酸鹽水泥，并在其中摻入了適量礦粉。

（2）選用含泥量為0.4%、平均粒徑在5～30mm的碎石；選用含泥量為2.5%、細度模數為2.6的中砂；選用高質量II級粉煤灰；外加劑為UEA和抗裂泵送劑。

3.2 混凝土配比

此工程橋臺部位的大體積混凝土使用的是C40混凝土，配合比為水泥：砂：石子 1：石子 2：泵送劑：UEA：粉煤灰：礦粉：水=1：3.75：0.67：2.71：0.03：0.18：0.24：0.43：0.52，設計坍落度為 110～130mm，實際坍落度為120mm。有良好的保水性與和易性。

3.3 混凝土的攪拌和運輸

此工程橋臺澆筑量較大，為了滿足大體積混凝土連續施工的需求，選用強制式攪拌機進行攪拌，并對混凝土原材料溫度進行嚴格檢測控制。

混凝土攪拌車應具有防風、防曬、防雨功能。運輸過程可能產生離析現象，此時應加快攪拌車的攪拌速率，并確保攪拌時間在2min以上，并禁止向混凝土中注水。此工程施工階段為夏季，因此運輸車采取了遮蓋、灑水等措施，以降低混凝土材料的溫度。

3.4 大體積混凝土施工工藝

根據橋臺高度，分兩次進行混凝土澆筑。為了盡量避免溫度裂縫的產生，此工程采用甩槎水平分層及交叉間歇澆筑的施工工藝。

分層澆筑原則如下：澆筑過程中配備皮數桿，采用甩槎澆筑的施工工藝，每次的澆筑高度降低100mm，直至200mm為止，直到混凝土澆筑完成。

3.5 大體積混凝土質量控制及養護措施

大體積混凝土產生裂縫的主要原因是其受到的溫度應力超過了其極限抗拉強度。應從混凝土的原材料、配比、水化升溫、降溫速率、極限拉伸強度、攪拌和澆筑溫度等方面控制混凝土溫度及收縮裂縫的產生，此工程采取以下措施對大體積混凝土進行質量控制及養護。

（1）原材料及外加劑方面。選用低水化熱的普通硅酸鹽水泥為原材料，以II級粉煤灰和S95級礦粉為摻和料；摻加減水劑以減少水化熱；摻加抗裂泵送劑以增強混凝土防裂性能，提高其極限拉伸強度；摻加緩凝劑以延緩混凝土的凝固速度。

（2）覆蓋養護方面。在混凝土表面覆蓋一層塑料膜，其上覆蓋一層塑料布，并對混凝土進行保濕養護。以分層逐步的原則對覆蓋層進行拆除，當混凝土表面溫度與外部環境溫度的最大差值小于20℃時，可拆除全部覆蓋層。

（3）組織管理方面。建立完善的質量保證體系，成立專門的領導小組，加強貫徹落實和部門崗位責任制，形成全方位覆蓋的質量管理網絡，確保工程的有序進行

3.6 大體積混凝土施工效果

對此工程大體積混凝土施工效果進行檢查，結果表明混凝土總體觀感質量良好，振搗密實，無露筋、孔洞、夾渣、裂縫等現象，滿足《混凝土結構工程施工質量驗收規范》的規定。

4 結束語

綜上，大體積混凝土施工效果極大地影響著市政橋梁工程的整體質量。隨著大體積混凝土施工技術的廣泛應用，針對其施工質量的研究也越來越深入，在進行市政橋梁工程施工時，必須牢牢把握大體積混凝土施工技術的要點，提高施工人員的專業素養和技能水平，加強施工過程的監督管理，提高工程的整體質量。