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浅论桥梁大体积混凝土施工技术
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论文关键词 大体积混凝土；施工技术；混凝土裂缝；
论文摘要 本文从设计措施、混凝土原材料选择和施工措施三方面介绍了桥梁大体积混凝土施工技术，以达到减少大体积混凝土裂缝和提高大体积混凝土的质量的目的。
随着建筑业的高速发展，大体积混凝土广泛应用于桥梁和高层建筑，大体积混凝土的质量与结构安全、工程造价息息相关，大体积混凝土常见的质量问题就是混凝土结构产生裂缝。为了防止裂缝，不仅要控制大体积混凝土内部最高温度和内外温差，还要从改善结构约束条件，混凝土性能等方面进行控制。笔者结合多年的施工经验，谈谈有关桥梁大体积混凝土的几种施工技术。
一、设计措施
(1)设计中大体积混凝土宜选用中低强度混凝土，强度等级宜在c20-c35范围内，避免采用高强混凝土。
(2)设计和采取合理的结构形式和合理的分块。大体积混凝土工程施工中如果允许设置水平施工缝，应根据温度裂缝的要求进行分块，且设置必要的连接方式。
(3)合理设置分布钢筋，尽量采用小直径、密间距布置；
(4)在改善结构物的约束条件不影响使用时(如承压式基础)，宜在混凝土垫层上设置滑动层。
二、原材料的选择
选择合适的混凝土原材料，优化混凝士配合比有利于减少大体积混凝土的裂缝。
1 使用低热水泥，并尽量降低水泥用量
大体积混凝土产生温度裂缝的主要原因是水泥水化产生的水化热。由于矿物成分及掺加混合材数量不同，水泥的水化热差异比较大，铝酸三钙和硅酸三钙含量高的，水化热亦高，而混合材掺量多的水泥水化热则较低。为降低水化绝热温升、减小体积变形，大体积混凝土一般应使用水化热较低的中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。同时，在满足强度的要求下，尽量降低水泥用量，通常有多种方法可以达到这个目的，如选用级配良好的骨料、采用后期强度作为设计强度、掺入混合料和减水剂等。因此，使用低热水泥和降低水泥用量能有效控制大体积混凝土的内部最高温度，降低混凝土的内外温差。减少大体积混凝土的裂缝。
2 骨料选择
粗骨料宜优先选用自然连续级配和碎石，连续级配骨料配制混凝土具有较好的和易性，可以适当减少水泥用量，达到相应的强度，使混凝土均匀、易密实。而用碎石拌制的混凝土有较高的强度、良好的抗裂性能。
细骨料宜选用中粗砂。通过试验表明每立方混凝土能够减少水泥用量20-25kg，通常，每立方混凝土减少10kg水泥，在绝热温升中，温度就会降低1℃。
3 掺加粉煤灰
掺加粉煤灰可以有效改善混凝土的干缩性和脆性，也可以降低混凝土的水化热。粉煤灰是大体积混凝土中防裂效果最好的一种外加剂。但粉煤灰的掺量不宜过大。否则会出现早期强度低、低温泌水大的缺点。
4 优化配合比
大体积混凝土配合比的原则是在满足强度要求的同时，尽量减少水泥用量，提高混凝土的流动性，改善混凝土的和易性。尤其是对混凝土和易性中的流动性和保水性，要反复进行试验，以选出比较合适的配合比。
5 发展特种混凝土
在大体积混凝土常用的特种混凝土有：纤维混凝土、微膨胀混凝土等。纤维混凝土通过纵横交错分布的高强度的细长纤维来增大混凝土的抗裂能力，从而达到限制裂缝发展，阻止其扩大的目的。微膨胀混凝土实质上就是膨胀应力对由温差和收缩产生拉应力的补偿。利用这种温差补偿效应，取得了防渗抗裂的效果。
三 施工措施
采用合适的施工措施不仅能节约建筑成本，还能有效降低大体积混凝土内外的温差，有效地减少温度裂缝的产生，提高大体积混凝土的质量。
1 分块浇筑
为了有效降低大体积混凝土的内外温差，在大体积混凝土施工过程中，常采用分块浇筑。分块浇筑又可分为分层浇筑法和分段跳仓浇筑法两种。分层浇筑法目前有全面分层法、分段分层法、斜面分层法3种浇注方案。全面分层法能够使混凝土均匀散热，不宜产生垂直裂缝，但要求混凝土的拌和、运输能够满足混凝土在初凝前连续浇筑，不产生水平施工缝；分段浇筑法适用于混凝土拌和能力低，对大体积混凝上抗渗要求不高的结构物；斜面分层法适用于平面尺寸较大但厚度较小的结构物。目前在桥梁大体积混凝土施工中，多采用一次性整体浇筑和全面分层多次浇筑。 2 降低浇筑温度
降低浇筑温度可以降低温差从而减小温度应力，其措施主要有预冷骨料(水冷法、气玲法等)和加冰搅拌等。浇筑时间最好安排在低温季节或夜间，若在高温季节施工，则应采取减小混凝土温度回升的措施，譬如尽量缩短混凝土的运输时间、加快混凝土的入仓覆盖速度、缩短混凝土的暴晒时间、混凝土运输工具采取隔热遮阳措施等。对于泵送混凝土的输送管道，应全程覆盖并洒以冷水，以减少混凝土在泵送过程中吸收太阳的辐射热，最大限度地降低混凝土的人模温度。在桥梁大体积混凝土的施工中比较实用的措施是做好水泥散热工作、对骨料浇水冷却、采用冷却拌和水和减小运输距离等。
3 合理安排施工进度
施工进度对大体积混凝土的温度的变化影响非常明显。特别应该注意的是分次、分层浇筑的间歇时间。选择上层混凝土覆盖的适宜时间应是在下层混凝土温度已降到一定值时，即上层混凝土温升倒加到下层后，下层混凝土温度回升值不大于原混凝土最高温升。在每次浇筑中，又分几层，其层间的间隔时间应尽量缩短。必须在上层混凝土初凝之前，开始浇筑下层混凝土。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。
4 改善混凝土的搅拌工艺和采用：次振捣，提高混凝土的抗裂性
大量施工现场试验证明，改善混凝土的搅拌工艺，采用二次投料的砂浆裹石或净浆裹石的搅拌新工艺，可使混凝土强度提高10%左右，相应地也提高了混凝土的抗拉强度和极限抗拉值。而采用二次振捣，能排除混凝土因泌水在粗榘料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋之间的握裹力，使混凝土的抗压强度提高10%20%。
5 埋设冷却水管
埋设水管用连续流动的冷水可以降低混凝土的温度，电可以把混凝土块体冷却到稳定的体积。冷却水管大多采用直径为25mm或19mm薄壁钢管或铝管，按照中心距1.5～3m交错排列，水管上下层间距宜为1.5-3m，并通过立管连接。在浇筑开始水管覆盖一层混凝土后即应开始通水，通水持续时间应足以保证混凝土第二次温升不超过初次温升，较小的大体积混凝土当到达最高温度并开始下降时应停止通水，要避免使混凝土开裂的大陡的温度梯度，冷却速度以每天温度下降0.6℃左右为好。
6 养护措施
要尽量长时间保持混凝土湿润状态，避免干缩，使混凝土能够增长强度以抵抗开裂应力。当表面可能干燥很快时，必须连续充分湿润养护以求获得好的表面强度。目前，大体积混凝土常用的养护方法是保温隔热法。采用的表面保温材料包括：保温被、不吸水的泡沫塑料板、聚苯乙烯泡沫塑料板、草袋、砂层保温及喷涂保温层等。在尽量减少混凝土内部温升的前提下，大体积混凝土的养护是一项关键的工作，必须切实做好。
保温的目的主要是为了减少混凝土表面的热扩散，减小混凝土表面的温度梯度，延长散热时间，充分发挥混凝土强度的潜力和材料松弛特性，防止产生表面裂缝。保湿养护的作用是：一是浇筑不久尚处于凝固硬化阶段的混凝土，水化的速度较快，适宜的潮湿条件可防止混凝土表面的脱水而产生收缩裂缝：二是混凝土在保温及潮湿条件下可使水泥的水化作用顺利进行，提高混凝土的抗拉强度。
四 结束语
在桥梁大体积混凝土施工过程中，采用合理的设计措施，正确选择原材料，采用科学的施工措施，严格施工管理，就可以提高混凝土本身抗拉性能，减少大体积混凝土裂缝的产生，保证工程质量，避免因出现裂缝而影响工程的质量甚至导致结构垮塌的事故的发生。 来源: 《建筑中文网》.
论文摘要 本文从设计措施、混凝土原材料选择和施工措施三方面介绍了桥梁大体积混凝土施工技术，以达到减少大体积混凝土裂缝和提高大体积混凝土的质量的目的。
随着建筑业的高速发展，大体积混凝土广泛应用于桥梁和高层建筑，大体积混凝土的质量与结构安全、工程造价息息相关，大体积混凝土常见的质量问题就是混凝土结构产生裂缝。为了防止裂缝，不仅要控制大体积混凝土内部最高温度和内外温差，还要从改善结构约束条件，混凝土性能等方面进行控制。笔者结合多年的施工经验，谈谈有关桥梁大体积混凝土的几种施工技术。
一、设计措施
(1)设计中大体积混凝土宜选用中低强度混凝土，强度等级宜在c20-c35范围内，避免采用高强混凝土。
(2)设计和采取合理的结构形式和合理的分块。大体积混凝土工程施工中如果允许设置水平施工缝，应根据温度裂缝的要求进行分块，且设置必要的连接方式。
(3)合理设置分布钢筋，尽量采用小直径、密间距布置；
(4)在改善结构物的约束条件不影响使用时(如承压式基础)，宜在混凝土垫层上设置滑动层。
二、原材料的选择
选择合适的混凝土原材料，优化混凝士配合比有利于减少大体积混凝土的裂缝。
1 使用低热水泥，并尽量降低水泥用量
大体积混凝土产生温度裂缝的主要原因是水泥水化产生的水化热。由于矿物成分及掺加混合材数量不同，水泥的水化热差异比较大，铝酸三钙和硅酸三钙含量高的，水化热亦高，而混合材掺量多的水泥水化热则较低。为降低水化绝热温升、减小体积变形，大体积混凝土一般应使用水化热较低的中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。同时，在满足强度的要求下，尽量降低水泥用量，通常有多种方法可以达到这个目的，如选用级配良好的骨料、采用后期强度作为设计强度、掺入混合料和减水剂等。因此，使用低热水泥和降低水泥用量能有效控制大体积混凝土的内部最高温度，降低混凝土的内外温差。减少大体积混凝土的裂缝。
2 骨料选择
粗骨料宜优先选用自然连续级配和碎石，连续级配骨料配制混凝土具有较好的和易性，可以适当减少水泥用量，达到相应的强度，使混凝土均匀、易密实。而用碎石拌制的混凝土有较高的强度、良好的抗裂性能。
细骨料宜选用中粗砂。通过试验表明每立方混凝土能够减少水泥用量20-25kg，通常，每立方混凝土减少10kg水泥，在绝热温升中，温度就会降低1℃。
3 掺加粉煤灰
掺加粉煤灰可以有效改善混凝土的干缩性和脆性，也可以降低混凝土的水化热。粉煤灰是大体积混凝土中防裂效果最好的一种外加剂。但粉煤灰的掺量不宜过大。否则会出现早期强度低、低温泌水大的缺点。
4 优化配合比
大体积混凝土配合比的原则是在满足强度要求的同时，尽量减少水泥用量，提高混凝土的流动性，改善混凝土的和易性。尤其是对混凝土和易性中的流动性和保水性，要反复进行试验，以选出比较合适的配合比。
5 发展特种混凝土
在大体积混凝土常用的特种混凝土有：纤维混凝土、微膨胀混凝土等。纤维混凝土通过纵横交错分布的高强度的细长纤维来增大混凝土的抗裂能力，从而达到限制裂缝发展，阻止其扩大的目的。微膨胀混凝土实质上就是膨胀应力对由温差和收缩产生拉应力的补偿。利用这种温差补偿效应，取得了防渗抗裂的效果。
三 施工措施
采用合适的施工措施不仅能节约建筑成本，还能有效降低大体积混凝土内外的温差，有效地减少温度裂缝的产生，提高大体积混凝土的质量。
1 分块浇筑
为了有效降低大体积混凝土的内外温差，在大体积混凝土施工过程中，常采用分块浇筑。分块浇筑又可分为分层浇筑法和分段跳仓浇筑法两种。分层浇筑法目前有全面分层法、分段分层法、斜面分层法3种浇注方案。全面分层法能够使混凝土均匀散热，不宜产生垂直裂缝，但要求混凝土的拌和、运输能够满足混凝土在初凝前连续浇筑，不产生水平施工缝；分段浇筑法适用于混凝土拌和能力低，对大体积混凝上抗渗要求不高的结构物；斜面分层法适用于平面尺寸较大但厚度较小的结构物。目前在桥梁大体积混凝土施工中，多采用一次性整体浇筑和全面分层多次浇筑。 2 降低浇筑温度
降低浇筑温度可以降低温差从而减小温度应力，其措施主要有预冷骨料(水冷法、气玲法等)和加冰搅拌等。浇筑时间最好安排在低温季节或夜间，若在高温季节施工，则应采取减小混凝土温度回升的措施，譬如尽量缩短混凝土的运输时间、加快混凝土的入仓覆盖速度、缩短混凝土的暴晒时间、混凝土运输工具采取隔热遮阳措施等。对于泵送混凝土的输送管道，应全程覆盖并洒以冷水，以减少混凝土在泵送过程中吸收太阳的辐射热，最大限度地降低混凝土的人模温度。在桥梁大体积混凝土的施工中比较实用的措施是做好水泥散热工作、对骨料浇水冷却、采用冷却拌和水和减小运输距离等。
3 合理安排施工进度
施工进度对大体积混凝土的温度的变化影响非常明显。特别应该注意的是分次、分层浇筑的间歇时间。选择上层混凝土覆盖的适宜时间应是在下层混凝土温度已降到一定值时，即上层混凝土温升倒加到下层后，下层混凝土温度回升值不大于原混凝土最高温升。在每次浇筑中，又分几层，其层间的间隔时间应尽量缩短。必须在上层混凝土初凝之前，开始浇筑下层混凝土。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。
4 改善混凝土的搅拌工艺和采用：次振捣，提高混凝土的抗裂性
大量施工现场试验证明，改善混凝土的搅拌工艺，采用二次投料的砂浆裹石或净浆裹石的搅拌新工艺，可使混凝土强度提高10%左右，相应地也提高了混凝土的抗拉强度和极限抗拉值。而采用二次振捣，能排除混凝土因泌水在粗榘料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋之间的握裹力，使混凝土的抗压强度提高10%20%。
5 埋设冷却水管
埋设水管用连续流动的冷水可以降低混凝土的温度，电可以把混凝土块体冷却到稳定的体积。冷却水管大多采用直径为25mm或19mm薄壁钢管或铝管，按照中心距1.5～3m交错排列，水管上下层间距宜为1.5-3m，并通过立管连接。在浇筑开始水管覆盖一层混凝土后即应开始通水，通水持续时间应足以保证混凝土第二次温升不超过初次温升，较小的大体积混凝土当到达最高温度并开始下降时应停止通水，要避免使混凝土开裂的大陡的温度梯度，冷却速度以每天温度下降0.6℃左右为好。
6 养护措施
要尽量长时间保持混凝土湿润状态，避免干缩，使混凝土能够增长强度以抵抗开裂应力。当表面可能干燥很快时，必须连续充分湿润养护以求获得好的表面强度。目前，大体积混凝土常用的养护方法是保温隔热法。采用的表面保温材料包括：保温被、不吸水的泡沫塑料板、聚苯乙烯泡沫塑料板、草袋、砂层保温及喷涂保温层等。在尽量减少混凝土内部温升的前提下，大体积混凝土的养护是一项关键的工作，必须切实做好。
保温的目的主要是为了减少混凝土表面的热扩散，减小混凝土表面的温度梯度，延长散热时间，充分发挥混凝土强度的潜力和材料松弛特性，防止产生表面裂缝。保湿养护的作用是：一是浇筑不久尚处于凝固硬化阶段的混凝土，水化的速度较快，适宜的潮湿条件可防止混凝土表面的脱水而产生收缩裂缝：二是混凝土在保温及潮湿条件下可使水泥的水化作用顺利进行，提高混凝土的抗拉强度。
四 结束语
在桥梁大体积混凝土施工过程中，采用合理的设计措施，正确选择原材料，采用科学的施工措施，严格施工管理，就可以提高混凝土本身抗拉性能，减少大体积混凝土裂缝的产生，保证工程质量，避免因出现裂缝而影响工程的质量甚至导致结构垮塌的事故的发生。 来源: 《建筑中文网》.
原文网址：http://www.pipcn.com/research/200903/12755.htm
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