大体积承台施工工艺及质量控制

摘　要：银川绕城高速公路西湖特大桥主桥采用五孔中承式钢管混凝土系杆拱，主桥墩基础每排为12根直径2.0m桩基础，其承台平面尺寸长宽高为35.2*10.8*3m，一次浇筑混凝土方量为1140.5方，属于大体积混凝施工。

关键词：大体积；工艺；质量控制

　　前言：由于 大体积混凝土施工水泥放出大量热量，而引起砼表面开裂。所以应根据气候条件采取温度控制措施，保证混凝土表面和内部温度基本一致，不超过25℃，同时严格控制施工工艺，保证大体积承台整体质量，不开裂，减少蜂窝麻面。
施工工艺及质量控制
   一、大体积承台基坑开挖及排水施工工艺
　　由于主桥桥位存在细砂，土质较差有涌砂现象，地下水位较高，挖基较深，坑壁不稳定，因此，我们采用两种方案进行比较，一是轻型井点降水法，二是深井泵井点降水法。轻型井点降水法采取基坑护壁措施，打入钢板桩，钢板桩长8m，打入深度为8m，打入承台底面以下约4m，布置成四边井点，井点离边坡2m ,降水深度5.0m，井管长度7.2m，井间距 2.5m，总管于井点布置在同一水平面上。深井泵井降水法就是在承台开挖线外1.0m沿承台长边每侧均布设3个井点 ，井深15m，井管直径为30cm,降水深度较深，效果好，基坑采用缓坡大开挖，基坑边坡稳定，基坑不需要护壁措施。所以我们采用深井井点降水法。
　　二、大体积承台混凝土施工
　　1、C30大体积承台混凝土配合比：考虑体积大，施工时间长，温差变化较大等情况，对配合比进行多次优化，加入粉煤灰和外加剂，减少水泥用量，降低水化热。
　　原材料情况：碎石：5-31.5mm连续级配碎石
　　　　　　　　砂：水洗中砂，细度模数2.96
　　　　　　　　水泥：宁夏赛马P.042.5水泥
　　　　　　　　粉煤灰：I级粉煤灰，产地宁夏欣源
　　　　　　　　外加剂：NF-2缓凝高效减水剂，产地北京
　　粉煤灰是水泥混凝土的第五组成部分，粉煤灰掺入后，不仅可以取代部分水泥，而且能改善混凝土的一系列性能，能与水泥互补短长充当混凝土的减水剂，释水剂，抑热剂，密实剂等一系列复合功能。缓凝剂用于桥梁大体积混凝土，可以延缓混凝土的凝结时间，保持工作稳定性，延长放热时间，消除或减少裂缝，保证结构物整体性。，配合比为 水泥：砂：碎石：水：粉煤灰：外加剂=266：716：1068：186：137：2.015，7天强度31.5mPa, 28天强度45.0mPa. 根据地泵输送施工条件的需要，设计坍落度为160-200mm。
　　2、钢筋加工及模板安装
　　（1）钢筋加工：钢筋统一在加工棚中集中下料，在加工车间加工好后，运至现场绑轧成型。钢筋下料前，首先对施工图中各种规格的钢筋长度数量核对，对钢筋进行调直，钢筋表面应保持洁净和不生锈。钢筋加工时，应严格按照图纸进行下料、加工、制作安装，不得随意改动钢筋长度和构造形式。主骨筋采用双面焊，其长度不小于5d（d为钢筋之径）。
　　（2）安装模板：模板采用1.5*2.0m大钢模板，侧模采用组合钢模，以槽钢为加劲肋统一在制作间制作，用吊车吊入基坑进行安装，安装侧模力求支撑稳固，并牢固定在平台的预埋钢筋头上。以保证模板在浇注过程中不至于变形和走动，模板应平整、不漏浆，内侧线性顺直，尺寸符合设计要求。
　　3 、混凝土运输及输送泵设置：为了保证混凝土的运输能力适应混凝土的凝结时间和浇筑速度的需要，使浇筑工作不间断，并使混凝土运到浇筑地点时仍保持均匀性和规定坍落度，混凝土运输采用3辆罐车，现场专人指挥砼运输就位，以减少停滞时间，并随时检验坍落度变化。混凝土输送泵设置在承台施工便道旁（注意保证车辆通行），输送管沿承台横向中心线通长布设，输送软管做为分送管道，将混凝土从中间向两边分送，因此软管布置在铁管口两侧，并根据管口的变动情况逐渐移动。入模时，端部软管均匀移动，使每层布料均匀，避免成堆浇筑。
　　4、混凝土的浇筑：拌制混凝土配料时，各种衡器应保持准确，对骨料的含水量应经常进行检测，以调整骨料含水量和用水量。各种配料允许偏差为：水泥±1%、粗细骨料±2%、水和外加剂±1%，混凝土拌合物应拌和均匀，颜色一致，不得有离析和泌水现象。
　　现场采用分层浇筑，其分层厚度100cm左右，沿中间向两边逐渐推进，同时考虑每层混凝土（360方）方量较大，每一层浇筑到一定的长度（20m）后，上层开始浇筑。振捣棒均匀插拔，插入下层砼50cm 左右，每点振动时间10-25s ，以砼泛浆不再溢出气泡为准，不可过振。浇筑期间，设专人检查支架，模板，钢筋和预埋件的稳固情况，当发现有松动，变形、移位时，应及时处理。在浇筑完毕后，对砼裸露表面及时修正，抹平，表面密水，及时吸掉，待收浆后再抹第二遍。覆盖洒水养生。当完成浇筑，立即开始开通循环水进行降温，通水冷却时间15天，测温管须有露出承台表面一定的安全长度。
三、混凝土温度效应控制
　　由于混凝土承台体积很大，混凝土在浇筑初期，水泥发生大量水化热，内部温度迅速升高，体积膨胀，由于先期混凝土的约束，随即产生压应力，在混凝土硬化后期冷却收缩时，将产生拉应力，且拉应力将大于升温膨胀产生的压应力。当拉应力超过混凝土的极限拉应力时，就会在其表面产生裂缝，并可能发展成为贯穿裂缝，对结构物造成较大危害，因此需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度差，以免造成温度应力。施工前安装并加固好冷水管，并试通水进行水密试验，确保不漏水、不进浆，对个别漏水接头必须采取密封处理。保证冷却管系统循环通水。温度观测方法：
（1） 在首批混凝土入模时，用温度计测定其入模温度，由于混凝土浇筑时间较长，可在混凝土浇筑的各个时间段测定其温度，其最大值作为入模温度。
（2） 混凝土浇筑完毕后，每天定时对各测温管进行定期温度测量，采用混凝土中心与各点表面温度，做为施工阶段温度应力检算依据。如图1-1