中铁九局集团第二工程有限公司
摘要：对于高承台大体积的混凝土而言，若要提高其稳定性，则应在浇筑的过程中，对质量进行严格控制。如果安全性和稳定性没有得到有效的保障，那么投入使用之后，则会容易产生开裂问题，除此之外，外部环境对于整体工程的侵蚀会加重已有的病害问题，针对这种情况，在对承台大体积混凝土进行施工时，需要采取相应措施，尽可能防止裂缝的出现，有效保证桥梁安全性。
关键词：大体积承台；施工工艺；控制要点
引言
承台大体积混凝土体积比较大，具有较厚的结构，并且钢筋数量较多。大跨桥梁施工中，承台是墩柱与桩基的联系部分，其将墩柱所受到的荷载传递到下部群桩基础上，所以是非常关键的施工部位，梁工程大体积承台施工技术以及其中的温控养护措施是承台浇筑完成后能否达到设计及规范要求的关键。
1工程概况
某特大桥位于北方高寒地区，其11号主墩承台设计尺寸为：26m×20.5m×5m，承台混凝土设计标号为C40，设计方量为2665m3。承台主筋采用φ32钢筋，其余钢筋采用φ25钢筋。承台内布设5层冷却管水管，竖向间距为1m一层，横向间距每0.5m布设一道，承台基坑开挖深度约6m。
2原材料选择
原材料选择主要从以下七个方面进行：①水泥：选用水化放热量较低的水泥是有效控制混凝土水化放热量的一个有效措施。通过对比周边四种水泥水化放热量后优选放热量较小的元江永发P•O42.5水泥，其3d和7d放热量分别为242kJ/kg和277kJ/kg。②矿渣粉：选用峨山德源工贸有限责任公司生产的S75级矿渣粉，比表面积为375m2/kg，流动度比为102%，7d活性指数为58.1%，28d活性指数为76.0%。③粉煤灰：采用昆明汉华贸易有限责任公司的Ⅱ级粉煤灰，细度为18.6%，需水量比为98%，烧失量为2.75，7d和28d活性指数分别为57.4%和73.1%。④外加剂：采用上海三瑞高分子公司缓凝型高性能减水剂，固含量为12.8%，pH值为6.8%，总碱含量为1.0%，减水率为29.2%。⑤粗骨料：选用新平县戛洒镇大红山石场铁尾矿骨料，其主要性能指标见表1所示。⑥细骨料：选用天生坝砂场生产的河砂。⑦拌和用水：选用较为清澈的达哈溪水，pH值为7.74mg/L，不溶物为305mg/L，可溶物为388mg/L，氯化物28.55mg/L，硫酸盐为41mg/L，碱含量为28mg/L。
3承台大体积混凝土施工方案
承台大体积混凝土施工方案主要是：在进行大体积混凝土承台施工时，首先需要对温度进行有效控制，浇筑尽可能一次性完成。在对承台进行浇筑时，一般选择水平分层浇筑的方式，浇筑的厚度每一次不能够超过30cm。针对本工程中的冷却管，需要进行20层的浇筑，施工的顺序是从上到下，从西到东。在设置冷却管的过程中，横向和纵向的距离应该保持在1m左右，根据实际工程的需要，冷水管需要设置4层，选择直径45mm、厚度3mm的无缝钢管作为冷水管，在间隔的部分，使用塑料软管进行连接。
4大体积承台施工工艺及质量控制
4.1现场资源配置准备
该特大桥主桥主墩承台为整体式承台，承台尺寸为：长26m×宽20.5m×高5m，单个承台设计C40混凝土方量2665m3。承台基坑采用放坡明挖，放坡坡率为1︰1。桩头采用环切劈裂法凿除；钢筋在钢筋加工场内加工成半成品后，运输至现场安装；模板采用大块定型钢模2.5m×5m。混凝土集中拌和、泵车泵送入模，一次浇筑成型，每个承台预计浇筑时间48小时。内部采用水循环冷却降温，外部搭设全封闭保温棚，棚内采用火炉配合蒸汽发生器保证承台外部湿度和温度。
4.2垫层施工、破除桩头
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。为了保证封底砼密实性，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，待垫层混凝土达到一定强度后，开始进行桩头凿除工作，桩头采用环切劈裂法进行凿除。
4.3模板安装
承台钢筋安装完成后，开始进行模板的安装工作，模板采用的大块定型钢模板，由专业厂家定做，模板进场后进行了试拼，检查模板的尺寸、平整度、拼缝和错台等情况，并进行修整，修整完成后进行打磨上油工作。模板采用吊车进行吊放安装，模板之间采用高强螺栓进行连接，并采用对拉螺杆进行加固处理。
4.4养护及拆模、冷却管压浆封闭
混凝土内部温度降低到设计要求时，可终止冷却水管循环系统，并对冷却水管进行压浆封闭。采用压浆泵进行压浆，压浆前用空压机吹尽管道内杂物及积水，水泥浆调制均匀后，须经2．5mm×2．5mm的滤网过滤后方可压入管道。出浆口出浆浓度与进浆浓度一致后，先关闭出浆口，进浆口在0．5～0．6MPa压力下保持2min，以确保压入的浆体饱满密实。
4.5温元件布置及相应温控措施
测温元件安装在1/4承台的两条轴线上，承台上、中、下各安装一个测温元件，其他部位按照60cm间距埋设测温元件。为了准确地反映混凝土表面的温度，上下温度测量元件元件需要距离混凝土表面5cm。在循环水打开期间每2h测量混凝土内部温度、表面温度、环境温度及循环水管进水与出水的温度。根据规范要求：（1）进出水口的温度差控制在10℃内。当超过该值时，要将进水口改为出水口且同时测温，随时更改进出水口的位置使混凝土内部温度均匀冷却而不会产生较大温度差使混凝土内部产生裂缝。（2）进口水温与内部混凝土温度之间的最大差值不超过20℃。当超过该值时，及时调节进水口阀门使进水流量降低，使内部循环水与内部混凝土温差缩小。（3）冷却过程中保证混凝土内部温度降温速率不大于2℃/d。当超过该速率时，及时调整循环水进入速率与流量防止其温度变化剧烈导致内外温度不匀而产生内应力生成裂缝。（4）养护水温度与混凝土表面温度差值控制15℃内。当混凝土降温趋于平缓，入水温度和出水温度接近时（混凝土养生达到14d）停止冷却水循环。冷却管使用完毕后及时灌浆封孔，并将伸出基础顶面部分截除。
结语
总之，桥梁是为道路跨越天然或人工障碍而修建的建筑物，作为交通建设的枢纽工程，桥梁在社会经济发展中发挥的作用越来越大。当前桥梁结构已向大跨高墩方向发展，大体积混凝土及承台数量逐步增多，在增强结构承载力的基础上，也存在着诸多弊端，特别是大体积混凝土温度裂缝的产生，不仅会影响其应力状态，还会大幅缩短其使用寿命，即便是一般的表层裂缝仍会危害混凝土的耐久性。若一旦形成贯穿裂缝与深层裂缝，其危害性更大，这2种裂缝均会对结构的整体性造成严重破坏，甚至影响混凝土结构物的受力状态，最终破坏整体结构，为此，开展桥梁承台大体积混凝土温度控制技术研究具有重要的现实意义与应用价值。
参考文献：
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