公路橋梁大體積混凝土技術應用

湯裕睿

安徽省交通建設股份有限公司 安徽 合肥 230000

引言

隨著公路橋梁建設的不斷推進，大體積混凝土在橋梁結構中的應用日益廣泛。公路橋梁大體積混凝土技術作為一種重要的施工技術，對保障橋梁工程的穩定性、耐久性和承載能力起著關鍵作用。

1 大體積混凝土技術概述

大體積混凝土技術的特點是施工規模龐大，需要大量的原材料和先進的設備進行施工。由于混凝土的澆筑量較大，需要合理安排施工進度和時間節點，確保施工的連續性和高效性。此外，混凝土的溫度和水化熱要得到控制，以避免溫度裂縫的產生。同時，對混凝土的質量和強度要求高，需要進行嚴格的質量控制和檢測。

在大體積混凝土的施工中，關鍵要點包括原材料的選擇和配合比的確定。需要確保原材料的質量穩定，并根據工程要求確定合適的配合比，以保證混凝土的均勻性和強度。在混凝土的攪拌和運輸過程中，要采取適當的攪拌設備和運輸工具，確保混凝土的均勻性和施工性能。澆筑和振搗過程中，需要采取適當的振搗方式和工藝，以保證混凝土的密實性和排除氣泡。另外，養護和溫度控制也是關鍵，需要采取有效的養護措施，控制混凝土的溫度發展和避免溫度裂縫的發生。為了確保大體積混凝土施工的質量，需要進行嚴格的質量控制。對原材料的檢驗和控制、混凝土的強度和密實性的檢測、施工過程的監控和記錄等方面。同時，還需要進行定期的質量評估和檢查，以及及時處理和解決施工中出現的問題[1]。

2 混凝土配合比設計

2.1 工程背景

某公路橋梁項目采用的是三跨連續自錨式鋼管混凝土拱橋，兩側設置有30m的T梁結構，橋梁設計長度為220m，全部為直線型橋梁結構形式。由于該公路橋梁施工尺寸比較大，所以采取大體積混凝土施工技術的方式，應加強施工技術的控制和分析，確保混凝土結構施工效果合格，滿足當前公路橋梁項目建設施工需要。

2.2 原材料的選用

為了能夠減少水化熱，避免水化熱對于大體積混凝土結構造成不利的影響，所以本次工程項目采用礦渣水泥施工，加入一定量的粉煤灰，從而減少水泥材料的加入比例，進而降低水化熱，以保證大體積混凝土結構施工效果合格。加入粉煤灰材料取代水泥材料，對于提高混凝土結構后期強度以及密實度有著更好的作用，并且具備較高的耐久性。在現場施工中，使用泵車進行混凝土的輸送，所以選擇使用5～31.5mm的連續級配材料。為了能夠保證泵送施工效果合格，應加入一定量的泵送劑，以確保材料輸送質量達標。

2.3 施工配合比

結合目前施工的要求，進行施工配合比的試驗確定，通過實驗室進行實驗檢測分析，確保材料的性能達到公路橋梁建設施工的標準。在進行配合比試驗檢測的環節，從強度、坍落度、初凝時間、水化熱等各項指標進行檢測，全都符合工程要求之后才能進行施工建設，本次工程項目按照表1數據配置。

表1 施工配合比參數

3 大體積混凝土施工技術

3.1 模板加固

在本次公路橋梁建設的環節，屬于典型的大體積混凝土施工結構，厚度設計為4.5m，一次澆筑施工會給模板造成較大的沖擊力，進而出現結構損壞的情況，對于混凝土結構的施工效果帶來不利的影響。因此，根據當前設計方案和國家標準的要求，在進行模板制作的過程中，選擇使用60cm×150cm的大塊模板，從而減小接縫的數量，使得混凝土結構具備整體性。在模板結構安裝之后進行加固施工，使用橫向管和豎向管進行連接間隔距離控制在0.5m以內，從而使得加固施工效果合格，達到模板結構穩定性、安全性的要求。按照目前設計標準要求，使用橫向支撐和斜向支撐的方式進行連接，確保模板結構施工效果達到要求，在混凝土澆筑的過程中，沒有發生變形或者歪斜的情況。

3.2 安裝冷卻管

3.2.1 承臺鋼筋及冷卻管通過運輸車輛將加工完成的半成品運輸到施工現場，并且在下部設置方木。在鋼筋安裝的環節，嚴格執行施工工藝方案的要求，保證各個結構部分安裝施工效果達到標準。在現場安裝作業開始之前，需要明確承臺輪廓線，然后使用鋼尺進行現場測量放樣，各個結構部位的尺寸精度合。在測量工作結束之后，執行設計方案的要求，在表面彈出墨線進行標記，然后進行承臺底部的主筋設置，應加強相同截面內的鋼筋接頭數量控制，不能超過總鋼筋數量的50%。鋼管架通過鋼管進行搭設施工，并且保證水平鋼管設置鋼管架連接效果，標高符合設計方案，同時還要落實承臺底部鋼筋連接控制工作。

3.2.2 冷卻管的尺寸以及現場設置執行設計方案的要求，選擇使用輸水鋼管作為冷卻管，其內徑為80mm，厚度3mm，使用絲扣連接，并且對接頭部位纏繞止水帶達到封閉性的效果。在各個層設置的過程中，保證間隔距離合格，長為1m左右。

3.3 澆筑方法

在澆筑作業開始之前，需要對現場模板結構施工條件展開深入的分析，尤其是考慮到大體積混凝土施工要求，采取分層分段施工方式。重力式橋臺結合施工高度的要求進行分層澆筑施工，通常分為2～3層進行澆筑作業，減少模板的數量，防止結構受力不均勻而造成局部的損壞，也要避免發生漏漿的問題。擴大型基礎結構，根據實際施工面積進行分段澆筑施工，先澆筑一半的結構，進行充分的冷卻處理，之后再進行另外一半的澆筑施工，但是不能出現離析的問題，確保澆筑作業連續性，達到整體性的標準。在分段施工過程中，分段連接的位置上進行鋼筋預埋和加固處理，防止澆筑作業環節出現鋼筋位移而造成結構性能下降。

混凝土運輸到施工現場之后，立即組織開展澆筑施工，目前來說澆筑作業采取汽車泵或者吊車方式進行，制定應急處理措施，確保澆筑作業連續進行，及時更換設備的損壞部件，防止因為施工中斷而影響公路橋梁的結構性能。在泵管或者料斗安裝的環節，要將內部殘留的雜物清理干凈，尤其是泵送混凝土之前，使用清水進行管道的潤滑處理，先進行砂漿輸送，然后再進行混凝土的輸送，避免因為內部存在雜物而造成堵塞的問題。每一車混凝土澆筑工作結束之后，應充分振搗密實，各個層的結構厚度都符合工程的要求，結構質量合格。

3.4 振搗

公路橋梁大體積混凝土結構澆筑施工之后，每個出料口需要配置兩根振搗棒，一根作為施工使用，另外一根備用。振搗棒的長度在6m以上，且每根振搗棒配置兩名工作人員，保持連續工作進行，不會存在中斷的情況。每一層澆筑結束之后，立即開展振搗施工作業，并且和上一層達到連接性的要求。振搗操作環節，加強振搗時間、間隔距離、插入深度的控制，確保結構整體的強度性能達到標準要求。

3.5 表面及泌水處理

在現場澆筑工作結束之后，混凝土表面水泥砂漿厚度較大，按照設計方案的要求進行現場刮平處理，將表面滲水問題清理干凈。初凝施工之前使用木抹子進行表面處理，從而實現收縮裂縫的處理。在混凝土澆筑振搗過程中，斜坡底部極易出現泌水的情況，所以要預留出水口和集水坑，及時將其排出去，防止給結構性能造成不利影響。

3.6 混凝土養護

因為大體積混凝土單次澆筑施工量比較大，所以在凝固的過程中會產生大量的水化熱，由于斷面厚度較大，熱量不容易散發出去。因此，在大體積混凝土澆筑工作結束之后，要根據現場的天氣條件隨時關注混凝土的凝固狀態，并及時進行養護處理，防止因為內外溫差過大而影響施工的效果。在混凝土結構終凝之后，將側邊的局部鋼模板和竹膠板拆除，并對混凝土表面進行塑料薄膜的覆蓋，然后噴水養護施工。如果環境溫度較高，應適當地增加噴淋次數，增大噴水量，縮小混凝土結構內外溫差，防止結構出現裂縫的問題，確保混凝土結構性能和質量達標。

4 公路橋梁大體積混凝溫度控制技術

4.1 配合比設計

通過合理的配合比設計，選擇適當的水灰比、粉煤灰摻量等措施，以減少混凝土的溫升。合理的配合比設計是控制混凝土溫度的關鍵因素之一。通過精確計算水灰比、水膠比和粉煤灰摻量等參數，有效地控制混凝土的水化熱釋放量，從而降低溫度升高速度。適當增加粉煤灰摻量改善混凝土的內部結構，減少溫度變化對混凝土的影響。此外，還使用摻有礦渣粉、減水劑等摻合材料，通過調整混凝土的化學反應速率，降低溫度的升高程度。

4.2 原材料溫度控制

控制混凝土原材料的溫度，尤其是水和骨料。在炎熱天氣中，使用冷卻水來降低水的溫度。混凝土中的水溫度對整體混凝土溫度起到重要的影響。通過使用冷卻水源，如冷卻塔或冷水機，有效地降低混凝土中水的溫度，從而減少混凝土的溫度升高。此外，還在骨料堆場進行遮陽和噴水降溫。遮陽措施減少骨料的暴露在陽光下的時間，減少骨料溫度的升高。噴水降溫通過給骨料進行噴水冷卻，降低骨料的溫度，從而減少混凝土溫度的升高[2]。

4.3 混凝土澆筑時機選擇

在炎熱季節，盡量選擇較涼爽的時段進行混凝土澆筑，如清晨或傍晚時段。高溫環境對混凝土的施工質量和性能有較大影響，容易導致混凝土溫度升高過快和過早干燥。因此，在安排混凝土澆筑時間時，應盡量選擇較涼爽的時段進行，以減少混凝土的溫升。清晨或傍晚時段通常氣溫較低，相對濕度較高，有利于混凝土的水化反應和養護。這樣降低混凝土的溫度升高速度，延緩水化反應的進程，有利于混凝土的強度發展和耐久性提高。合理選擇澆筑時間，結合其他溫度控制措施，有效降低混凝土的溫度，并提升施工質量和工程的可靠性。

4.4 混凝土澆筑方式

在混凝土澆筑過程中，使用溫度傳感器對混凝土溫度進行實時監測是一項重要的控制措施。通過安裝溫度傳感器在混凝土中，準確測量混凝土的溫度變化情況。監測結果實時傳輸給監控系統，供施工人員進行分析和判斷。如果監測到混凝土溫度過高或過低，施工人員及時采取相應的措施進行調整。根據溫度監測結果，施工人員調整澆筑速度來控制混凝土溫度的升降速度。如果溫度升高過快，適當減慢澆筑速度，延緩混凝土的溫升過程；如果溫度升降速度過慢，適當加快澆筑速度，以確保混凝土的均勻性和質量穩定性。

4.5 溫度監測

在混凝土施工中，溫度控制是確保混凝土質量和工程可靠性的重要環節。除了實時監測混凝土溫度外，還有其他措施輔助進行溫度控制。在混凝土中添加控制劑，控制劑調節混凝土的凝結溫度，延緩或加速混凝土的水化反應過程。通過合理選擇和使用控制劑，有效控制混凝土的溫升速度，減少溫度差異，提高混凝土的均勻性和穩定性[3]。

5 結束語

公路橋梁大體積混凝土技術在公路交通建設中扮演著重要的角色，對于保障道路的安全和可靠性具有重要意義。通過本文的綜述，看到混凝土配合比設計、溫度控制、施工工藝和質量控制等方面的關鍵要點和措施，這些技術措施對于確保公路橋梁大體積混凝土的質量和可靠性至關重要。希望這些措施能夠被廣泛運用于實際工程中，為公路橋梁的建設和發展做出積極貢獻。