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1、大体积混凝土承台施工方法及控制要点作者：谢阳阳中交一公局第六工程有限公司1、摘要小关子大桥主桥桥墩、过渡墩的四个承台均为大体积混凝土基础，本文主要以5#主墩承台为例，介绍了大体积混凝土施工中的施工工艺及温度控制，并通过实测数据控制调整通水量，降低混凝土温度。来防止混凝土产生裂缝。实践证明施工中所采取的措施是有效的。关键词：大体积混凝土 施工工艺裂缝控制养护2、工程概况小关子大桥是本标段关键性控制性工程，起点桩号K132+324.214 （右幅 K132+323.456 ），终点桩号K132+866.800,桥梁全长 542.586 （右幅543.344 ）米。跨径采用 3X 40米简支 T梁+
2、 （73+135+73）米预应 力混凝土连续刚构+3X 40米先简支后连续 T梁。4#、5#主桥墩横跨赤水河，采用群桩基础，大体积承台， 墩身为双肢薄壁空心墩。本桥共有8个承台，包括2个主墩承台，4个过渡墩承台，2引桥墩承台，主墩承台尺寸19X 22 X 5米，过渡墩承台尺寸 8.8 X 11.4 X 4米，引桥墩承台尺寸 7.5 X 8.5 X 3米，均为大体积基 础，采用C30混凝土浇筑，承台最大混凝土方量2090RB。3、大体积混凝土的施工3.1材料要求3.1.1水泥混凝土是热的不良导体，混凝土在浇注初期，容易产生大量的水化热，而且大体积混凝土由于浇筑时 间长，产生的水化热积聚在混凝土内
3、部不易散发，使混凝土内部温度上升，而形成内外温差，导致混凝土 产生裂缝，所以在材料的选择上至关重要。在满足强度和耐久性等要求的前提下，宜选用低热或中热的矿 渣水泥、火山灰水泥（发热量270290kJ/kg ）、严禁使用安定性不合格的水泥。由于大体积混凝土工程量大，水泥用量多，水泥供应难以做到按施工要求的品种标号一次进场，因此要加强水泥进场的检验和试配工作。3.1.2骨料（1）粗骨料。碎石和卵石均可，并采取连续级配或合理的掺配比例。其最大粒径不得大于钢筋最小间骨料中不得含有有机杂距的3/4。我标段采用泵送混凝土，为了提高混凝土的可泵性和控制增加水泥用量, 质，其含泥量应=1%泵送大体积混凝土粗骨
4、料最大粒径的选择可参照下表：（mm）管道直径（mm）100125150砾石304050碎石253040（2）细骨料。宜选用粗砂或中砂，含泥量应 3%当采用泵送混凝土时，其细度模数以2.62.8为宜。控制细砂以0.3 mm筛孔的通过率为 1530% 0.15 mm筛孔的通过率为 510%由于四川、贵州、云南等地 不盛产河沙，考虑成本因素，我们细骨料的选择均由石粉替代。严格控制施工配合比。3.1.3外加剂为了满足混凝土的和易性和减缓水泥早期水化热发热量的要求，我标段在混凝土中掺入适量的缓凝高效减水剂（UNF-3A）。3.2配合比要求所用材料在征得业主和设计单位同意后，尽量利用混凝土60天或90天的
5、后期强度，以满足减少水泥用量的要求，多次试验，最后得出最合适的配合比。4、工艺流程及施工方法4.1工艺流程图承台旅工工艺流程图卜4.2施工方法我标段小关子大桥主桥墩的承台施工方法具体如下：4.2.1基坑开挖 在桩基础灌注完成并检桩合格后，可以进行下一步施工。先承台放样然后基坑开挖。 放样由项目部测量工程师用全站仪根据承台尺寸确定承台外边线，并作好标记。按照设计图纸开挖到指定标高后，清理平整。桩头凿除时，应控制好标高，先利用红油漆在桩头上做出明显的标记， 在凿除剩余10cm 时，改用人工凿除，以免机械作业对桩头造成破坏，影响桩基质量。按图纸要求，桩头还应伸入承台15cm=在桩头表面混凝土浮浆剔除
6、后，用水把表面浮渣冲洗干净，以利于和承台混凝土紧密结合。4.2.2垫层施工 基坑开挖到位后，开始承台垫层施工，按图纸设计要求浇筑50cm厚C25混凝土。垫层尺寸是在承台尺寸的基础上每边增加50cm宽的工作空间。为保证封底磔密实性，在振动棒振捣后其表面用平板振动器找平，然后人工配合水准仪带线找平，用木抹二次收浆，等混凝土初凝后及时覆盖并洒水养 护。由于该承台临近赤水河边，所以在施工中周边都留有排水沟，以防止基坑积水。垫层的浇筑便于承台 钢筋、模板的后续施工，提供了一个工作平台。垫层浇筑完成后，再由测量队精确放样，确定承台四角点及外边线，便于钢筋绑扎及支模板。对于一 个两千多方混凝土的承台，钢筋绑
7、扎也是一项浩大的工程量，尤其是在贵州这样的山区。人工配合机械， 在底层钢筋绑扎完成后，为便于下一步施工，我部决定先把承台模板支起再继续绑扎钢筋。承台侧模采用 钢模板，钢模板的尺寸以能保证承台的设计规格尺寸为准。在侧模安装前要予以校正并涂脱模剂，相邻模 板夹缝处用双面胶或海绵条贴住，以防止漏浆。承台模板具体如下图：4.2.3冷却管布置根据小关子大桥承台图纸设计，在钢筋绑扎过程中，主墩承台内布置6层冷却管。冷却管埋设布置如下图:和汕散面布矗JH =.跚州虾U1-. X境前!懿柏第：,4亦斜H管蟾口yS.g眺 部勖跚特*管曰柚骨冷却管采用热传导性能好，并有一定强度的输水黑铁管，规格为4 50X 6m
8、m我们采用的是声测管，壁薄而且有一定强度，符合要求。冷却管绑扎在承台的N12角钢上，用定位筋或铁丝固定牢固。当冷却管与承台墩身预埋钢筋发生干扰时，可适当调整冷却管位置，如与承台钢筋发生干扰时，可适当调整承台钢筋位置。冷却管进出水口伸出承台顶面50cm,冷却管在混凝土浇筑前要先做通水试验，防止接头处漏水，使混凝土离析。冷却管要连续通水 14d并根据出水口温度调整输水量，控制水温在40C左右（夏季，外界温度38C左右）。出水口导出距承台一定距离的环保水池内。 承台冷却管在使用完毕后， 用M35水泥浆充灌密 实，并将伸出基础顶面部分截除。在实际施工中冷却管布置如下图：4.2.4承台模板加固在所有钢筋
9、绑扎完毕和预埋件预埋完成后，就是模板加固。模板加固我们采用槽钢和钢管。钢模加设 横带及竖带，横带采用双排钢管，每一米设置一道，竖带采用槽钢，每一米设置一道，横带在竖带外侧， 采用力16钩头螺栓联接横带与模板。模板拉杆借用承台内部横向钢筋对拉，外侧用短木头或钢管支撑在基 坑侧壁上，保证其牢固性。模板底部采用槽钢，横放在模板外边，槽钢外打上钢筋桩，防止模板位移。模 板安装加固完成后由测量人员复核模板顶高程，并标记出承台顶面的位置（用双面胶标记）。要求标高允许偏差土 15mm模内尺寸允许偏差土 30mm轴线偏位允许偏差 15mm模板表面平整度允许偏差5mm相邻两板表面高差允许偏差 2mm 实际施工中
10、模板加固如下图：4.2.5 温度监控布置小关子大桥主墩承台磔高度5所释放的水化热会产生较高的温度，因混凝土在较大截面范围内硬化速度和散热条件的差异，内外会产生一定的温差，如果降温措施不到位就会导致混凝土产生温度裂缝。对混 凝土进行实时温度监控，随时掌握混凝土内部温度变化，以此指导混凝土的降温、保温及养护工作，从而保证混凝土内外温差控制在允许范围内。本承台采用设置测温孔及联合监控单位预埋测温元件进行温度监 控。(1) 测温孔布置测温孔设在混凝土温度较低和有代表性的地方，所有测温孔编号，测温孔布置图如下图：2Zm11m1 tm主墩承台珂温孔平面布置图(2) 测温元件布置布置测温元件前要先选择测温元
11、件，测温元件的选择应符合以下规定： 测温元件的测温误差不大于 0.3 C (25 C环境下)； 测试范围:-30150C; 绝缘电阻大于500MQ ;监测点的布置，测温元件布置在监测点上，监测点的选择要能真实地反映出混凝土浇筑体内最高温升、里表温差、降温速率及环境温度，可按下列方式布置： 监测点的布置范围以所选混凝土浇筑体平面图对称轴线的半条轴线为测试区，在测试区内监测点按平面分层布置。 在测试区内，监测点的位置与数量根据温凝土浇筑体内温度场分布情况及温控的要求确定。 在每条测试轴线上，监测点位不少于4处，根据结构的几何尺寸布置，本承台每条测试轴上点位取6处。 沿混凝土浇筑体厚度方向， 必须布
12、置外面、底面和中间温度测点，其余测点宜按测点间距不大于600mm布置。具体布置如下图：I5、混凝土浇筑5.1浇筑前的准备工作由于混凝土方量较大，所以在浇筑前的准备工作要充足。在承台浇筑混凝土前一天或两天，提前与当 地供电部门取得沟通，确保电力供应的正常；同时做好备用发电机准备。备用发电设备要提前检修与试用， 所用柴油等材料要储备齐全。对拌和站机械设备，混凝土罐车、混凝土输送泵车等进行检修，确保能正常工作；施工现场照明设置配备，确保每一个死角都能照到；混凝土振动棒也要检修、备用以应对突发事件； 吊车等其他机械工具随时待命，以保证混凝土的连续浇筑。对气象预报进行连续跟踪，沿承台四周搭设支 架,覆盖
13、棚布，预防下雨。5.2人员及机械配置人员由项目领导统一分组安排，施工现场确保至少有一个项目管理人员、两个现场技术员、两个施工 队负责人，工人分三组，每组由一个队长带领，在浇筑过程中保证有一个人在承台四周检查，若出现漏浆、 涨模等情况，及时反映，正确处理。拌合站由拌合站负责人统一管理，项目部实验室人员实行监督，确保 搅拌出的每一车混凝土合格并顺利发送到现场。现场也要有一名实验室人员，确保发送到现场的混凝土合 格，现场做坍落度试验，以保证泵送的顺利。对于不合格的混凝土，坚决不要。对于现场的安全措施也要布置到位，两千多方混凝土泵送，正常的情况下也要几天几夜，长时间连续 作业，工人始终处于紧张状态，再
14、加上现场难免混乱，很容易出现事故，所以医疗药箱等简单的配备要齐 全，以应对突发事件。5.3浇筑过程及其注意事项准备工作做好之后，就是浇筑混凝土。在浇筑混凝土的过程中要注意以下问题:为保障承台大体积混的浇筑质量，必须要优化浇筑工艺。在施工过程中，一般按照“分层浇注，连续 推进”的方法及采取降低混凝土内外温差，“内排”并“外保”的措施施工。泵送磔前，要先通水湿润管道，然后泵送M5砂浆润滑管道，泵管的连接也有讲究，泵车输送混凝土要上坡输送才有力，下坡输送容易进空 气堵管，所以在接泵管的时候一定要把泵车停在低的位置向上接甭管。（1）、承台钢筋按照图纸一次性绑扎完毕，混凝土一次性浇筑完毕，两阶段施工完成
15、，浇筑混凝土的时间尽量避开温度高峰期，以减少混凝土 水化热的影响。（2）、冷却管埋设时，各层之间的进出口水管均各自独立，以便根据测温数据相应调整水循 环的速度，以充分利用混凝土的自身温度，即中部温度高、四周温度低的特点，在循环过程中自动调节温 差，产生好的效果。冷却水管安装时，要以钢筋骨架和支撑桁架固定牢靠。水管之间的连接使用黑色胶管， 浇筑混凝土前应做通水试验，为防堵管和漏水。（3）、混凝土在浇注过程中，每层冷却水管被混凝土覆盖并振捣完成后，即可在该层水管内通水。通过水循环，带走混凝土内部的热量，使混凝土内部的温度降低到 要求的限度。控制冷却管中进、出水口的温差不大于20C。（4）、分层浇筑时必须控制分层混凝土厚度不超过1.0m,分层磔浇筑时采用斜面分层法浇筑。每层浇筑须在下层混凝土未初凝前完成，以防出现施工冷 缝。（5）、混凝土振捣采用插入式振捣器。振捣时插入下层混凝土1020cm左右，并保证在下层混凝土初凝前进行一次振捣，使混凝土具有良好的密实度和整体性。混凝土振捣要做到“快插慢拔”，快插是为了防止先将表面混凝土振实，而与下面混凝土发生分层离析现象；慢拔
