大体积混凝土承台施工技术研究

大体积混凝土承台施工技术研究

李朋

中电建建筑集团有限公司   北京 100120

摘要：随着工程的发展，大体积混凝土承台的应用日益广泛，但大体积混凝土极易出现开裂，因而对其施工提出了更高的要求。本文以某市 “迎宾大道高架桥”为背景，迎宾大道高架桥大体积承台混凝土施工为研究对象，对该高架桥的大体积混凝土施工中的一些关键问题进行了讨论，并对其施工技术进行了探索，希望能为今后的同类工程探索出一条更加合理的施工路线。

关键词：桥梁承台；大体积混凝土；施工技术；质量控制

引言

伴随着社会和经济的不断发展，人们对建筑工程的需求也越来越高，尤其是对于大体积承台混凝土施工的需求，怎样才能更好地完成工程，这是我们必须要不断关注的问题，与此同时，要把施工项目的质量控制好，这对可持续发展是有利的。我国在大体积混凝土结构的基础理论和设计、地震反应和现代检测等方面均处于世界领先地位。当前，这种结构的推广应用，还需要更加完善的技术，并且，在建设过程中，也要对可能出现的内外在因素进行预测和预防。对于不同的工程，要对不同的浇筑方式进行区别，有关人员要把握好大体积混凝土的特点，对其进行全面的分析，并做好配合比和混凝土的温度的控制。

大体积承台施工技术的应用方法

1.1围堰安装

这个计划中的桥梁工程，跨越了市区的河流和主要的排洪道。为了保证工程的质量，本工程在夏天进行了局部和局部建设，减少了对环境的冲击。在本项目的研究中，选用了拉森- IV型钢板桩进行了施工。首先，对钢筋混凝土柱的排布方式进行了研究。要在施工现场，与具体的环境相联系，构建一个力学模型，对板桩所受的力矩分布进行分析，并编制 Matlab程序，应用推递法等方法，对其进行一步一步地进行解析。

1.2挖掘基坑

在桩基建设之前，必须按照设计的要求进行开挖。首先对深埋地下洞室的空间大小进行了估算。坑底的容积和坡度等资料，应以承台量为基础计算。可以选用扩大后的承台面或在需在场地建设时需预留一些间距的方法来确定。案例项目选择在承台尺寸上扩大20%，在保证施工要求的前提下，尽可能减少施工量，最后将基坑的尺寸确定为19.8 m×13.2 m×4.2 m其次，对基础进行开挖。预开挖时，采用机械开挖，当开挖深度达到设计高度时，可采用手工开挖，而不是机械开挖，以免破坏桩基础。

1.3钢筋安装

合格的钢筋材料是承台施工质量的根本，在材料进场时，应该对产品型号、质检合格证等内容进行认真核对，并进行采样测试。与建筑图纸相一致，为方便安装操作，对各种材质进行统一编号。本工程占用区域内空气相对湿度大，桩基础和承台裸露部位的钢筋必须采取防腐措施。在实际应用中，可以采用用塑胶绝缘物进行包扎，或者在钢筋上涂一层防锈涂料。以上各项准备工作完毕后，方可开始架设钢筋。为了提高工作效率，还可以采用带螺纹的套管。在进行搭接时，必须保证相交处的牢固，按工程设计的要求，可选用电焊或钢丝缠绕等方式。

1.4冷却设备安装

为了防止在大桥建设过程中产生的温升开裂，必须对大体积的承台水进行冷却。本工程由于其承台面尺寸大，施工场地地势地势低，因此对降温装置的性能提出了更高的要求。为此，工程建设单位在模架之前设置了一套水冷设备，采用了循环水降温的方法，以防止降温用水对工程环境造成的不良影响。水冷装置的流量和流量要满足对承台热化的技术需求，可以通过与承台过水的表面和容积来计算出其具体的数值。

1.5混凝土浇筑

承台的混凝土浇注通常采用钢模架，并对其进行固定。首先是混凝土浇注模架的安装。在进行模架安装之前，必须对模具的外表进行全面的检测，锈蚀部分必须打磨，并喷洒防锈剂。选用尺寸误差小于5%的衬砌材料，将衬砌材料平均布置于承台加固构造的四周。具体数目可按项目要求设定，每平方米不得少于4片，并用绳索捆牢。为了增强整个模架的稳定，在模架上采用了钢管和拉杆相结合的方式。其次是对水泥进行浇灌。因施工环境恶劣，本案例工程选用低温天气下的夜晚施工。在夜晚温度在5℃以下时，要尽量选择温度较高的时间来避开对承台地的影响。在混凝土浇注时，按从中间开始，到四周结束的次序，对每一次的落料量进行控制。

1.6承台养护

承台的维护工作可划分为三个时期。在砼开始浇筑之前，要用塑料布盖好，并认真检查有无漏漏的地方。在初凝固阶段，应定期检测承台体的强度。当压力超过2.7兆帕时，将模子移开，然后用无织布把支座表面均匀地包上。在此工序中，要定时监测气温的变化，并在承台处喷洒清水，如果气温太高，要立即开启制冷装置进行降温。在初凝期15至20天后，拆除非织造布，在上部承台架盖一顶，起到遮日或避雨的作用。固化工艺的关键是温度的调控。

二、施工准备工作

首先要对设计图了如指掌，然后在实验室里确定混凝土的配比，在保证强度的前提下，选用水化热较小的水泥。其次，对每一种物料的供给都要确保所需的连续浇注，对各类机械要事先进行功能状态的检查，并对现场的人工进行合理的布置，要根据施工的需要来布置。最后，因为是在户外工作，所以一定要注意天气的变化，尽量避免在下雨或者高温的情况下进行浇筑，同时还要做好防雨的工作。

三、冷却管布设

传统埋设的冷水管要注意保持其通畅，避免发生堵塞；对冷却管道连接处的焊接质量要进行严格的控制，不能有漏焊现象；在安装时，要将管道与钢筋绑紧，以避免管道在浇筑的过程中发生变形或掉落。另外，由于冷凝水与水化热的差异，也有可能引起局部地区的温度差异，从而造成混凝土内部的开裂。通过加入镁系新型膨胀剂，对混凝土的配合比进行优化，控制混凝土的早龄期收缩应变，并辅以冷却水管法，实现在实际工程中的分层流水施工。这样就能做到没有缝隙，没有预埋冷水。

四、参入外加剂

混凝土结构的早龄期开裂大多是由于收缩引起的，其产生的收缩变形主要是由于外部环境或内部温湿度变化引起的内应力引起的。技术人员根据本项目的工期要求紧，质量要求高，其地下承台大体积混凝土的特殊性，设计出加入镁质新型膨胀剂，通过对大体积混凝土的早期收缩变形和裂缝延展进行有效控制，可以采用先进的施工方法，在满足相关规范的前提下，大大提高施工效率，节约工期。

五、混凝土浇筑

混凝土浇筑技术的关键是：混凝土的制备、搅拌、浇筑和养护。拌和完毕后，要进行拌和，拌和时要发生水化.首先要弄清C3A在水泥化热中的作用，它是最大的“贡献者”。因此，无机纳米抗裂抗渗材料的作用机理，就是从源头上抑制其反应，从而消除因水化热而产生的高温裂纹。该产品具有两大特性：一是降低了温度裂纹、降低了收缩裂纹，增加了后期的强度；改善混凝土的抗裂性能，提高混凝土的密实性。在大体积混凝土的裂缝控制中，掺入了 HCSA膨胀剂，它可以通过膨胀对裂缝进行补偿。大体积混凝土的浇筑能够对混凝土的入模温度进行控制，在混凝土凝固硬化的过程中，其内部的水化热会持续增大，特别是桥梁承台项目工程的主要施工工期安排在夏季，在这样的高温条件下，进行搅拌所产生的热量会很高。混凝土内部的温度比较高，混凝土外部的温度和外部的空气温度差越大，混凝土外部就会产生裂纹。由于温差比较大，在进行了覆盖养护后，还需要采取一些技术措施，才能将温差保持在25℃以内。首先，在泵送过程中，混凝土含沙量应控制在40~45%，在满足可泵性要求的前提下，尽量减少含沙量；为了减少混凝土的收缩与变形，应尽量选择较小的坍落度。第二，由于大部分时间都集中在夏天，因此，在出料口时，应重视空气质量对出料口温度的影响，尤其是骨料与水的温度。可以用遮阳篷、喷洒凉水等方法来达到降温的效果。另外，为了更精确地计算入模温度，还需要将混凝土在输送过程中的摩擦产生的热量和由于是夏天，因此最终的入模温度相比于搅拌温度，要高2℃左右。

结束语：

在了解了桥梁承台工程的情况下，了解了整个工程的施工技术，然后进行了相关的资料分析，并结合具体的工程建设情况，找出了更先进、更合理的施工技术和新材料。在进行大体积承台工程的前期准备工作时，必须经过精心的准备，才能使其能够顺利地开始和进行持续的工作，这其中牵扯到了社会上不同行业之间的合作。有关的材料，施工技术，机械设备，生活用品等等都是必不可少的。大体积混凝土最大的难点就是温度裂缝的控制，要想解决这种问题，需要从添加剂和施工技术等方面入手。

参考文献

[1]李国平.桥梁桩基础及承台大体积混凝土施工技术分析[J].交通世界,2023(07):160-162.

[2]陈柏林.桥梁水中承台大体积混凝土施工技术要点分析[J].科学技术创新,2022(13):121-124.