公路橋梁大體積混凝土澆筑施工技術研究

唐運明

摘 要：本文以公路橋梁大體積混凝土澆筑施工為探討主題，分析大體積混凝土的設計要求，以及硬化溫控技術的具體應用，闡述塑性收縮、干縮、沉降以及溫度裂縫等主要裂縫類型，從塊狀筑造、澆筑溫度減低以及施工進度控制等方面闡述大體積混凝土澆筑施工工藝。

關鍵詞：公路橋梁;大體積混凝土;澆筑施工技術

0 引言

大體積混凝土施工是許多公路橋梁工程施工中的要點環節，當混凝土的體積碎片發生水化作用時，混凝土體積會出現收縮現象，若其收縮時間超過標準規定，則需借助于科學的管控措施，對混凝土應力裂縫進行有效控制，這是大體積混凝土施工技術的基本概念，其對公路橋梁的構筑質量具有重要影響。

1 大體積混凝土的設計要求

完善準備階段的準備工作，是確保公路橋梁整體建設質量的基礎與關鍵所在，在施工早期，應合理控制混凝土加固，科學設計混凝土澆筑的作業環節，這直接影響著工程質量。尤其是在設計大體積混凝土，應著重關注以下幾方面的規范要求：（1）設計混凝土施工，需確保整體組織結構與具體分工的合理性，以橋梁施工為例，對是否可以水平施工連接予以明確，結合細分溫度裂縫的具體施工要求，確保各環節施工工作得以科學連接。（2）在公路橋梁施工中若涉及到實心混凝土的處理，要想有效避免熱量形成于內部混凝土中，難以完全擴散出來，需重點選擇適宜強度的混凝土，或是控制其為中低強度即可，避免大體積混凝土上形成過多裂縫。（3）為了最大化削弱對壓力基礎產生的不良影響，應對結構的實際約束條件進行針對性改善。例如，將滑動層增設到混凝土墊層上，防止實際施工中存在過多質量問題[1]。

2 混凝土澆筑硬化溫控技術

（1）連筑及涂層硬化溫控技術。提高地板覆蓋物的鋪設質量，是連筑及涂層硬化溫控技術的主要優勢特點，在此基礎上，混凝土層的散熱作用也得以充分發揮出來，混凝土砌塊的內部溫度可以大幅降低。

（2）溫控參數。在澆筑大體積混凝土時，最好以28℃以內為標準合理控制溫度，尤其是混凝土內表面，應控制其整體溫差不超過25℃。

（3）混凝土澆筑完成和保溫層鋪設。澆筑混凝土結構并鋪設保溫層，需要立足于實際情況，保證材料選用的合理性。通過具體計算，對保溫層總厚度予以確定。在大體積混凝土的澆筑與排水作業階段內，需在表面的外露部分上覆蓋養護液、養護紙等，亦或是塑料、布，這種處理操作有利于保持住混凝土表面的水分，使其混合均勻，避免在混凝土表面上過度流動。當面臨惡劣的天氣條件，或是較大的晝夜溫差時，應在施工現場內預先準備充足的保溫材料，以溫度的實際變化情況為基準，適宜調整保溫層的鋪設[2]。

（4）總溫度降低。降低總溫度是科學控制并降低大體積混凝土溫度的一種有效手段，一方面利用水預聚集料，完善排水設施的設置，以確保穩定保護總含水量。另一方面開采低溫地下水，若水溫保持在5℃～10℃范圍內，則可以獲得更加明顯的冷卻效果。在2℃～3℃左右的吊頂內，儲存骨料，則相比于正常的日照溫度，骨料溫度會偏低。選擇適宜的高度標準堆放骨料，有利于提高材料儲備質量。

3 大體積混凝土裂縫的基本類型和成因

（1）塑性收縮裂縫。通常在干燥、多風以及炎熱的夏季時段，大體積混凝土容易發生裂縫現象，若觀察其大小、形狀可以發現，裂縫多顯現出不固定的特點，如較長的兩側、較寬的中間位置等。當大體積混凝土的前表面出現快速失水問題時，便會引發收縮現象，而由于混凝土的具體設置不同，其程度也存在較大差異。若一味地采用水浸法予以處理，難以滿足后續施工要求，水添加量不足，也會加劇裂縫的形成。

（2）溫度裂縫。一般由于水泥發生水化熱現象，導致結構內外形成過大溫差，是引起大體積混凝土出現溫度裂縫的主要原因。在澆筑水泥、混凝土硬化的過程中，會有一系列的化學反應發生，并隨之產生大量的水化熱。熱量形成并集中于整個混凝土結構內部后，無法及時散發出來，而結構表面部分的熱量會過快消散，進而逐漸加大內外溫差。受到環境溫度的直接影響，溫度應力變形、溫度變形等問題均會顯現在混凝土結構中。

（3）干縮裂縫。對于公路橋梁大體積混凝土施工來說，其各類材料的性能參數會直接影響到其收縮現象。無論是集料性能、含水量，還是水灰比以及外加劑的使用，都主要由結構施工的具體要求所決定。當水分大量蒸發，變形、裂縫等現象會形成于內部。通過觀察澆筑大體積混凝土后出現的裂縫特點可以發現，其普遍呈平行裂縫，還有網狀裂縫。

（4）沉降裂縫。相比于其他類型的裂縫，沉降裂縫通常貫穿于構筑物主體結構內部，在不同的橋基地質條件下，對公路橋梁整體質量產生較大影響。除此以外，地基不均勻沉降或是長期浸沒，也是導致容易出現沉降裂縫的常見因素。在北方寒冷地區，這種裂縫在大體積混凝土施工中更為嚴重。

4 施工工藝分析

（1）塊狀筑造。為了使大體積混凝土施工中內外溫差得以有效降低，可以優先考慮采用分塊筑造的作業方法，通常情況下，其被分為兩種類型，一是箱形分塊筑造，二是層狀結構筑造。當前，多層方法以被廣泛應用于建筑物分層施工中。分塊筑造能夠確保混凝土均勻散熱，避免出現豎向裂縫。

（2）澆筑溫度降低。降低澆筑溫度，應采取骨料預冷的技術手段，無論是風冷法，還是水冷法，都可以獲得較好的實踐效果，在實際施工中，應盡量選擇夜間或低溫環境，完成混凝土的澆筑作業。若是處于過高的澆筑溫度，需教師采取有效的隔熱措施，最大化降低傳輸時間，并將暴露時間盡可能地延長，確保運輸保護的科學性與有效性。在混凝土泵送階段，最好將冷水覆蓋在管道上，以防止泵送混凝土的過程中吸收過多的太陽輻射熱。

（3）控制施工進度。實時了解并把握溫度變化是十分必要的，因為其在很大程度上會直接影響大體積混凝土的施工進度。開展分步澆筑作業，需做好分層間隔處理。在定點溫度呈現出逐步下降的發展趨勢時，需選擇適宜的時間段，讓頂層混凝土等底面，待溫度上升后，再拓展到底層。實際施工中，可以分幾層完成二次澆鑄，避免每層施工間存在過長的間隔時間。

（4）混凝土攪拌工藝的改進。利用二次糊漿、二次加料的砂漿與石袋拌合新工藝，可以使得傳統的混凝土攪拌工藝得到有效的改進與完善，并顯著提高凝結土的實際固結度。除此以外，優化攪拌方法，還有利于提高凝土的抗拉性與強度性能。

（5）預埋水管。做好水管預埋作業，有利于促使混凝土連續流溫度的有效降低，冷卻混凝土塊，使其保持在穩定體積。一般情況下，應著重把控水管材料的直徑，鋁管、薄壁鋼管等都適宜作為施工水管。以平均距離為基準，精準衡量兩層水管間的適宜間隔距離。

5 大體積混凝土質量控制措施

（1）工程前期質量控制。對于公路橋梁大體積混凝土施工來說，質量控制的首要環節在于前期工程設計，設計人員應盡量規避對高強度混凝土材料的使用，在施工要求的規定范圍內科學把控混凝土強度等級。與此同時，在設計混凝土砌塊施工時，需重點關注水平施工縫的合理化設置，以具體的設計要求為前提，優化連接方式的選用。

（2）混凝土施工。在澆筑混凝土前，應做好全方位的檢查與清理工作，如檢查支架、預埋件以及鋼筋、模板等，清理澆筑內部，確保大體積混凝土形成良好的形狀結構。在實際澆筑作業階段，施工人員需重視對澆筑層厚度的控制，掌握分層澆筑的技術手法與作業要點，確保在適宜的時間范圍內有序完成各混凝土層的澆筑，對混凝土結構內部溫度予以合理把控，并采取科學可行的降溫處理措施。

6 結束語

作為公路橋梁工程施工的要點環節，大體積混凝土施工質量對工程整體建設成效具有決定性影響，進一步提高大體積混凝土施工質量，還需優化各環節作業技術工藝的應用水平，確保質量控制的落實成效。

參考文獻：

[1]吳麗秀.大體積混凝土澆筑技術在建筑施工中的應用分析[J].江西建材，2020（12）：161-162.

[2]安克文，李士超，楊號.淺析大體積混凝土澆筑溫控及養護措施[J].四川建筑，2020，40（6）：186-187.