居敏

摘要：寸灘長江大橋南主塔、北主塔的兩個承臺均為大體積混凝土基礎。文章以南主塔承臺為例，介紹了大體積混凝土施工中的施工工藝及溫度控制，并通過實測數(shù)據(jù)控制調(diào)整通水量，降低混凝土溫度，以防止混凝土產(chǎn)生裂縫。實踐證明：施工中所采取的措施是有效的。

關鍵詞：超大體積混凝土；施工管理；溫度控制；主塔承臺；混凝土裂縫 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU755 文章編號：1009-2374（2016）06-0109-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.06.054

1 工程簡介

重慶機場專用快速路工程南段寸灘長江大橋主橋南主塔基礎采用分離式承臺，單幅承臺采用21根Φ2.0m鉆孔灌注樁，采用C35水下混凝土，樁基呈行列式布置，縱、橫向均為5排，行距均為5.0m；南主塔樁底標高+134.00m，樁長45.0m，樁底持力層為微風化砂質(zhì)泥巖，單軸飽和抗壓強度不小于4.9MPa。綜合樁基布置形式，承臺采用八邊形，主塔承臺頂標高+185.00m，縱、橫向總長均為24.6m，承臺厚6m，采用C40混凝土，為改善承臺、塔座受力，在承臺頂設2.0m高的臺式塔座。承臺底封底混凝土厚1m，采用C30混凝土。單個承臺混凝土方量為3199m?。

圖1 寸灘長江大橋立面圖（單位：m；標高：m）

2 超大體積施工材料及配合比

2.1 材料要求

2.1.1 水泥。宜選用低熱或中熱的礦渣水泥、火山灰水泥、嚴禁使用安定性不合格的水泥。由于大體積混凝土工程量大、水泥用量多，水泥供應難以做到按施工要求的品種標號一次進場，因此要加強水泥進場的檢驗和試配工作。

2.1.2 骨料。粗骨料：碎石和卵石均可，并采取連續(xù)級配或合理的摻配比例，其最大粒徑不得大于鋼筋最小間距的3/4；細骨料：宜選用粗砂或中砂，含泥量應≤3%，嚴格控制施工配合比。

2.1.3 外加劑。為了滿足混凝土的和易性和減緩水泥早期水化熱發(fā)熱量的要求。

2.2 配合比要求

配合比由試驗室試配確定，材料選用要以在保證強度的情況下盡量降低混凝土的水化熱，水泥采用普通硅酸鹽水泥；優(yōu)化骨料級配、降低水灰比、摻加混合料等降低水泥用量。

3 工藝流程及施工方法

3.1 工藝流程

承臺施工在鉆孔樁基全部施工完成后，并經(jīng)過樁基檢測合格后開始進行，其主要工藝流程為：承臺基坑清理→承臺墊層澆筑→施工放線→承臺主體鋼筋、架立鋼筋、冷卻水管安裝→承臺模板安裝→塔座預埋鋼筋、預埋件安裝→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護。

3.2 施工方法

3.2.1 測量放樣。墊層澆筑完成后，由測量隊精確放樣，確定承臺四角點及外邊線，正確定位鋼筋綁扎的位置，也為模板安裝提供準確的邊線。

3.2.2 冷卻管布置。根據(jù)承臺設計圖紙及溫控單位計算結(jié)果，在承臺內(nèi)布置7層冷卻水管降溫。冷卻管采用熱傳導性能好，并有一定強度的輸水黑鐵管，規(guī)格為Φ50mm×6mm。冷卻管綁扎在承臺的N12角鋼上，用定位筋或鐵絲固定牢固。當冷卻管與承臺鋼筋、墩身預埋鋼筋發(fā)生干擾時，可適當調(diào)整冷卻管位置，冷卻管進出水口伸出承臺頂面50cm，冷卻管在混凝土澆筑前要先做通水試驗，防止接頭處漏水，使混凝土離析。冷卻水管埋設布置如圖2所示：

圖2 南主塔承臺冷卻水管布置立面圖（單位：cm；標高：m）

混凝土養(yǎng)護采用內(nèi)部通冷卻水管、承臺頂覆蓋土工布和承臺周圍進行灑水養(yǎng)護方案：（1）冷卻水池采用長江江水進行循環(huán)，一個供水池，一個回水池，采用12臺水泵進行供應承臺循環(huán)用水，另外2臺根據(jù)現(xiàn)場降溫要求從回水池進行取水補充冷卻用水；（2）冷卻水管共7層，每層設出水口4個，將2個進水口采用一個Φ273的鋼管進行合并，然后采用一臺揚程為50m的水泵進行供水循環(huán)，每一層設置2個水泵，共設12臺水泵；回水采用2根Φ273的鋼管進行回水，將承臺循環(huán)水循環(huán)至水池內(nèi)；（3）承臺頂采用薄膜、土工布進行全覆蓋，然后灑水，保持潤濕狀態(tài)，承臺周圍也采用澆水進行養(yǎng)護承臺，達到分級降低承臺溫度的需要。

圖3 南主塔承臺冷卻水管循環(huán)水布置圖（單位：cm；標高：m）

3.2.3 承臺模板安裝。承臺側(cè)模采用定型鋼模板，鋼模板的尺寸以能保證承臺的設計規(guī)格尺寸為準。在側(cè)模安裝前要打磨平整并涂脫模劑，相鄰模板夾縫處用雙面膠或海綿條貼住，以防止漏漿。模板拉桿采用Φ20螺紋鋼筋進行對拉設置，錨固端采用直螺紋套筒+鋼板墊板，拉桿共設7層；模板與模板之間采用Φ22的普通螺栓進行連接，背帶之間采用Φ27的普通螺栓進行連接。

3.2.4 溫度監(jiān)控布置。溫度監(jiān)控測量：布置在邊緣與中間，沿布置橫、縱向半條軸線布置，每個方向不少于4個點，間距為4m，測外表面積的測溫元件固定在鋼筋籠最外層鋼筋上，距離表面約7cm；立面布置：沿澆筑高度應布置在底部、中間和表面，測外表溫度的元件固定在鋼筋籠最外層鋼筋上距離頂、底面約7cm，其余高度方向測點按測點間距60cm布置。測溫元件布置時不得接觸冷卻水管，與鋼筋采用綁扎方式固定，通過感應線與外部儀器連接，監(jiān)測混凝土的溫度及內(nèi)部應力。大體積混凝土入模溫度澆筑體內(nèi)里表溫差、降溫速率及環(huán)境溫度、溫度應變的測試，在混凝土澆筑后，每晝夜測4次；入模溫度測量，每工作班測3次。測溫孔布置圖如圖4所示：

圖4 南主塔承臺測溫軟件平面布置圖（單位：cm；標高：m）

4 混凝土澆筑

4.1 澆筑前的準備工作

由于混凝土方量較大，所以在澆筑前的準備工作要充足。根據(jù)承臺混凝土方量，計算出需要的水泥、砂石料等主材；提前與當?shù)毓╇姴块T進行溝通，確保電力供應的正常；同時做好備用發(fā)電機準備，備用發(fā)電設備要提前檢修與試用，所用柴油等材料要儲備齊全；對拌和站機械設備，混凝土罐車、混凝土輸送泵車等進行檢修，確保能正常工作；施工現(xiàn)場照明設置配備，確保每一個死角都能照到；混凝土振動棒也要檢修、備用以應對突發(fā)事件；吊車等其他機械工具隨時待命，以保證混凝土的連續(xù)澆筑；對氣象預報進行連續(xù)跟蹤，沿承臺四周搭設支架，覆蓋棚布，預防下雨。

4.2 人員及機械配置

現(xiàn)場施工人員、管理人員由項目領導統(tǒng)一分組安排，施工現(xiàn)場確保至少要有兩組值班人員：總指揮（1人）、現(xiàn)場組織負責（2人）、技術負責人（2人）、技術員（2人）、材料物資機械（各2人）、施工隊負責人（1人），施工工人分三組，每組由一個隊長帶領。拌和站由站長負責人統(tǒng)一管理，項目部實驗室人員實行監(jiān)督，確保攪拌出的每一車混凝土合格并順利發(fā)送到現(xiàn)場?，F(xiàn)場配備一名實驗室人員，確保發(fā)送到現(xiàn)場的混凝土合格，現(xiàn)場做坍落度試驗，以保證泵送的順利。

4.3 澆筑過程及其注意事項

在施工過程中，一般按照“分層澆筑，連續(xù)推進”的方法及采取降低混凝土內(nèi)外溫差，“內(nèi)排”并“外保”的措施施工。泵送砼前，要先通水濕潤管道，然后泵送M5砂漿潤滑管道；澆筑混凝土的時間盡量避開溫度高峰期，以減少混凝土水化熱的影響?；炷猎跐仓^程中，每層冷卻水管被混凝土覆蓋并振搗完成后，并在初凝前才能通冷卻水；分層澆筑時必須控制分層混凝土厚度不超過0.5m，分層砼澆筑時采用水平分層法澆筑。每層澆筑須在下層混凝土未初凝前完成，以防出現(xiàn)施工冷縫?；炷琳駬v采用插入式振搗器。振搗時插入下層混凝土10～20cm，并保證在下層混凝土初凝前進行一次振搗，使混凝土具有良好的密實度和整體性。澆筑過程中設專人檢查鋼筋和模板的穩(wěn)固性，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。混凝土在澆筑振搗過程中會產(chǎn)生多少不等的泌水，需配備一定數(shù)量的工具如小水泵、大鐵勺等用以排出泌水。澆筑過程中還要注意及時清除粘附在頂層鋼筋表面及模板表面上的松散混凝土，以保證鋼筋與混凝土的緊密結(jié)合及澆筑后的外觀形象。

5 混凝土養(yǎng)護

大體積混凝土容易產(chǎn)生裂縫，特別是表面裂縫。主要是由于內(nèi)外溫差過大而產(chǎn)生的。澆筑后，水泥水化熱使混凝土溫度升高，表面散熱快溫度較低，內(nèi)部散熱慢溫度較高，相對外界溫度，混凝土表面收縮內(nèi)部膨脹而產(chǎn)生拉應力。對于大體積混凝土這種拉應力較大，容易超過混凝土抗拉強度而產(chǎn)生裂縫。因此加強養(yǎng)護是防止混凝土開裂的關鍵之一?；炷翝仓戤吅蠹崔D(zhuǎn)入養(yǎng)護階段，在混凝土初凝之后，可通過給其表面覆蓋土工布，然后灑水，進行養(yǎng)護。也可采用蓄水養(yǎng)護，在升溫階段，蓄水層能吸收混凝土的大量水化熱、減少外部低溫環(huán)境的影響，起到保溫養(yǎng)護與間接散熱、降溫的雙重作用。在降溫階段，蓄水層能起到延緩混凝土內(nèi)部的降溫速度、減少混凝土表面的熱擴散、保持均勻散熱的作用，能有效地防止混凝土因急劇降溫而產(chǎn)生的裂縫。實例證明該方法效果很好。養(yǎng)護需要7天以上（澆筑完7天內(nèi)是混凝土水化熱產(chǎn)生的高峰期），具體時間將根據(jù)現(xiàn)場的溫度監(jiān)測結(jié)果而定。在養(yǎng)護期間，上述溫控檢測也要同時進行，通過監(jiān)測溫度，用于指導降溫、保溫工作的進行，從而控制混凝土內(nèi)外溫差在20℃左右。

6 環(huán)保措施

重慶具有3000多年的悠久歷史和光榮的革命傳統(tǒng)，是中國著名的歷史文化名城，是巴渝文化的發(fā)祥地。我們在為此交通基礎做建設的同時，還要講究文明施工。長江兩岸山清水秀、如詩如畫，我們在施工期間，采取了一系列的合理措施保護現(xiàn)場內(nèi)外及周邊環(huán)境，避免由于施工操作引起的污水、垃圾等對環(huán)境的污染。尤其在河道兩岸，堅決禁止亂拋雜物、亂倒垃圾，定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)及時清理。做到施工完還重慶一個交通方便的家鄉(xiāng)，還世界人民一個無污染、原生態(tài)的旅游城市。

7 結(jié)語

本文針對寸灘長江大橋南塔承臺大體積混凝土施工，分別從鋼筋安裝、模板安裝、冷卻水循環(huán)、混凝土灌注、過程質(zhì)量控制等工序進行敘述南主塔承臺超大體積溫度控制施工，并安全、優(yōu)質(zhì)地完成了承臺的施工，有效控制承臺裂紋的產(chǎn)生。

參考文獻

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（責任編輯：秦遜玉）