论大体积混凝土桥梁施工管理措施

论大体积混凝土桥梁施工管理措施

李丽霞

身份证号码： 14052419731126**** 山西太原 030000

摘要：现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。我国《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018里规定：混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土，称之为大体积混凝土。它主要的特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m.它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部升温比较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量

关键词：大体积；混凝土桥梁；施工管理措施

前言

作为高层桥梁结构体系中相当重要的组成部分之一,大体积混凝土施工一直以来都是整个工程施工过程中最为重要的关键环节。因此,本课题将要对于桥梁中大体积混凝土产生的裂缝进行研究与控制。

一、大体积混凝土桥梁施工管理措施实施的意义与必要性

从以往的工程实践经验来看,桥梁大体积混疑土质量的好坏直接关系到工程质量,并且占有相当可观的成本造价^[1]。如何进行准确的技术设计,周密的施工组织和严格成本控制,是整个施工设计中必须研究的课题，虽然目前有一些中介机构提供大体积混凝土方面的技术咨询服务,但服务体系和服务内容仍不完善。随着现代建设的发展^[2]，大体积混凝土在工科中的运用越来越广泛，然而混凝土结构发生裂缝的现像仍是长期困扰着建筑工程施工的普遍障碍。特别是在冬季施工的大体积混凝土，由于气温较低，混凝土内部与表面温差过大，致使混凝土裂缝不易控制。作为桥梁结构体系中相当重要的组成部分之一,大体积混凝土施工一直以来都是整个工程施工过程中最为重要的关键环节。因此,为了确保高层建筑大体积混凝土工作的施工质量,有必要针对高层建筑中大体积混凝土的施工技术进行研究。

二、桥梁大体积混凝土温度应力计算。

承台大体积混凝土的体积变形,主要来自水泥的水化热，混凝土在硬化过程中使自身温度升高又在环境温度作用下逐渐下降,直至达到稳定^[3]。由于混凝土导温系数小,又受边界的影响相对于初始温度在大体积混凝土内部各点的温度不同存在整体降温及非线性温度场既受外部约束又有内部约束,因而产生温度应力。

三、大体积混凝土裂缝机理与控制措施

设计方面，大体积混凝土采用的强度等级日趋增高，出现C40～C55甚至更高强度等级的高强混凝土^[4]，设计强度过高，水泥用量过大，必然造成混凝土水化热过高，混凝土块体内外温差过大，温度应力容易超过混凝土的抗拉强度，产生开裂。对于大型基础底板，设计人员往往只重视满足强度和抗冲切要求的结构配筋和构造配筋，而忽视配置控制温度和收缩的构造钢筋，混凝土产生的温度应力和收缩应力变形不能受到足够的约束，从而产生裂缝现象。施工方面，大体积混凝土裂缝主要产生于两个阶段：一是混凝土浇捣后的温升阶段,混凝土内部绝热温升很高,在随后的降温过程中^[5],底板将收缩,由于基土对底板的约束,底板中将产生较大的结构温缩拉应力,此温缩拉应力若超过此时混凝土的抗拉强度,则底板内将产生裂缝；二是在混凝土降温阶段，因混凝土内部降温速率过快，使混凝土内部产生较大拉应力，从而在混凝土内部产生贯穿性裂缝。施工段的划分及浇筑顺序不合理，组织安排不周密，模板使用不当，钢筋锈蚀严重或运输过程严重变形，以及混凝土浇筑过程中配合比、水灰比过大、养护不当等等，都可能引起大体积混凝土结构的变形裂缝,因此大体积混凝土底板施工应核算温度应力是否会导致底板出现裂缝。

四、桥梁大体积混凝土裂缝控制及温控检测分析

从设计上，对于大体积混凝土底板,应在满足抗弯及抗冲切计算要求的前提下,避免设计上“强度越高越好”的错误概念^[6],可以利用混凝土60d或90d的后期强度,尽量采用c25-40的混凝土,这样可以减少混凝土中的水泥用量,以降低混凝土浇筑实体的温度升高在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设计后浇缝。大体积混凝土除满足承载力要求外,还应增配承受因水泥水化热引起的温度应力及控制裂缝开裂的构造钢筋。温度收缩钢筋可利用原有钢筋贯通布置,也可另行设置构造钢筋网,与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固。从原材上选用c3s及C3A含量低的中、低热水泥。尽量选用粒径较大、级配良好的石子,以减少用水量和水泥用量混凝土的收缩和泌水性。掺加块石。在无筋或少筋的大块混凝土中^[7],可掺入不超过混凝土体积的25%的大块石,以减少水泥用量,降低水化热。细骨料以中、粗砂为宜。正格控制砂、石的含泥量。石子控制在小于1%,黄砂控制在小于2%。在混凝土中加入适量的外加剂,可以改善混凝土的特性,减少水泥用量,减少混凝土的温升。同时可降低水化热释放的速度延缓温度峰值出现的时间

^[8]。混凝土中掺入一定量的粉煤灰不仅能改善混凝土特性,而且能代替部分水泥,减少水化热。但应注意掺加粉煤灰后混凝土早期强度有所降低。采用UEA补偿收缩混凝土:在混凝土内掺水泥用量10%12%的U型混凝土膨胀剂,以实现超长结构的无缝施工。从施工方法上进行控制。预埋水管，降低最高温升；改进混凝土搅拌和振捣工艺^[9]；合理选择混凝土打的浇筑方案；做好混凝土的泌水处理和表面处理；加强混凝土的养护。从温度上进行控制，控制混凝土出机的温度和浇筑温度；加强温度的监控；当混凝土从零应力温度降低到混凝土开裂温度时，混凝土拉应力超过了此时的混凝土极限拉应力。因此，通过应降低混凝土内水化热温度，减少和避免裂缝风险。

五、结语

总而言之，由于大体积混凝土桥梁施工过程中存在诸多不安全因素。在桥梁大体积混凝土施工过程中做好质量控制工作可以有效保证桥梁质量和桥梁结构的完善，实践表明^[10]，在桥梁质量的控制中，除了做好强度控制，刚度控制，抗渗控制和整体性控制之外，还要不断优化混凝土材料的技术，做好施工过程中的温度测量工作，加强对施工现场的控制和管理。

参考文献

[1]梅建北. 大体积混凝土的施工裂缝控制措施[J]. 交通世界, 2020, No.555(33):112-113.

[2]张中祥. 桥梁承台大体积混凝土施工温度控制技术[J]. 四川建材, 2019, v.45;No.230(10):131-132.

[3]王百超. 大体积混凝土施工质量控制措施[J]. 冶金丛刊, 2019, 004(024):139-141.

[4]王卫军. 桥梁大体积混凝土结构的施工技术研究[J]. 砖瓦世界, 2020, 000(006):101-102.

[5]王吉翀. 桥梁承台大体积混凝土浇注施工控制[J]. 北方交通, 2019, 313(05):26-28+32.

[6]姜欣. 高速铁路桥梁施工质量管理与大体积混凝土控制[J]. 设备管理与维修, 2020, No.468(06):19-20.

[7]杨喜虎. 铁路桥梁施工质量管理与大体积混凝土控制措施研究[J]. 信息周刊, 2019, 000(003):0067-0067.

[8]杨红丽. 浅谈桥梁大体积砼裂纹成因及防治措施[J]. 四川水泥, 2020, No.281(01):69-69.

[9]张怡, 周鑫. 桥梁工程大体积砼浇筑过程温控措施研究[J]. 中外建筑, 2019, No.220(08):226-228.

[10]刘云峰. 大体积混凝土桥梁施工管理措施[J]. 交通世界, 2019, No.490,No.491,No.492(Z2):232-233.