橋梁結(jié)構(gòu)大體積砼質(zhì)量保證措施

劉洋

（深圳市路橋建設(shè)集團(tuán)公司）

橋梁結(jié)構(gòu)大體積砼質(zhì)量保證措施

劉洋

（深圳市路橋建設(shè)集團(tuán)公司）

橋梁結(jié)構(gòu)施工材料主要應(yīng)用鋼筋混凝土，脆性材料的混凝土具備抗壓性能，但是施工控制不好，就會產(chǎn)生裂縫，尤其是針對墩臺身、箱梁等大體積混凝土施工，更是橋梁工程的施工重點(diǎn)。因此必須制定特殊工程施工方案，分工序制定操作程序，確保混凝土拌和、運(yùn)輸、澆注和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。

橋梁結(jié)構(gòu)；大體積砼；混凝土裂縫成因；質(zhì)量保證措施

1 引言

在我國城鎮(zhèn)化、工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程中，隨著物流人流需求的日益增多，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成為實(shí)現(xiàn)中國夢的必不可少的硬件工程；其中橋梁建設(shè)作為重要交通樞紐，更是在路面建設(shè)當(dāng)中廣泛運(yùn)用。其中大體積砼施工質(zhì)量關(guān)系著橋梁結(jié)構(gòu)安全性和耐久性，防止大面積裂縫出現(xiàn)的關(guān)鍵所在。本文結(jié)合深圳市機(jī)場南路的107國道高架橋的大體積砼的施工方法和施工工藝，說明裂縫成因和質(zhì)量保證措施。

2 工程概況

本工程是K3+140～K4+554.27段的橋梁工程，位于107國道立交橋（最大橋梁跨徑35米，單片梁最重約100墩以上）。場地地貌為濱海潮間帶、臺地及沖積階地，地層變化緩和。場地普遍分布軟弱的淤泥層、中粗砂（含淤泥）、淤泥質(zhì)粘土等，以上地層總厚度一般5～12m左右，場地屬于對建筑抗震不利地段，場地穩(wěn)定性和舒適性差。本工程在107國道中心線設(shè)橋墩，墩臺身、小箱梁屬大體積混凝土工程。施工期間，由于107國道交通非常繁忙，因此交通疏解至關(guān)重要。

3 橋梁結(jié)構(gòu)大體積砼裂縫出現(xiàn)原因

混凝土由多種材料拌和而成，故屬于非均勻性材料，具有強(qiáng)大的抗壓力，能夠承受巨大的物質(zhì)重力。但是由于混凝土施工質(zhì)量不好，加之外在環(huán)境惡劣，導(dǎo)致大體積砼的拉應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度，使其脫離鋼筋而成裂縫。常見裂縫成因如下：

3.1 地基變形問題

由于本橋梁工程場址處于軟弱的淤泥層地帶，場地穩(wěn)定性差，耐抗震小，地殼結(jié)構(gòu)活躍性大，給橋梁施工帶來極大不便，如若地基處理不好，裂縫問題就會在所難免。

3.2 原材料質(zhì)量問題

主要涉及砂石骨料和水泥。砂石骨料質(zhì)量問題主要表現(xiàn)為砂石粒徑不均、雜質(zhì)含量較高及級配不良；水泥質(zhì)量問題主要表現(xiàn)為水泥含堿量過高、強(qiáng)度不夠及安定性不合格。

3.3 施工工藝問題

混凝土即砼，顧名思義，其本身就是多種材料混合凝結(jié)而成的材料，優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)就是觀察混凝土成型后的密實(shí)度和坍塌度，因此影響砼質(zhì)量的主要工序是拌和、運(yùn)輸、澆筑和振搗。

3.4 溫度與濕度變形問題

溫濕度主要涉及熱脹冷縮原理，混凝土變形實(shí)質(zhì)就是熱脹冷縮作用所致，究其濕度變形而言，就是混凝土的干縮作用而產(chǎn)生，換言之就是混凝土澆筑以后水分不足引起，癥結(jié)可想而知是由混凝土養(yǎng)護(hù)不當(dāng)所致。眾所周知，混凝土收縮遵循早期收縮速度大于后期收縮速度的規(guī)律，介此，橋梁設(shè)計(jì)開始之時(shí)就要對大體積砼結(jié)構(gòu)摻加適當(dāng)?shù)呐蛎泟?/p>

4 橋梁結(jié)構(gòu)大體積砼施工質(zhì)量保證措施

顯而易見，本橋梁工程處于不利的場地環(huán)境和密集的交通壓力作用之下，任何細(xì)小的裂縫一經(jīng)出現(xiàn)，混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度就會隨著裂縫的迅速延伸而日趨下降，橋梁結(jié)構(gòu)耐久性也會明顯降低，縮短橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際使用壽命。因此，針對橋梁結(jié)構(gòu)大體積砼施工工程，必須保證施工質(zhì)量。

4.1 路基應(yīng)對措施

本項(xiàng)目軟基主要采用換填、強(qiáng)夯、碎石樁等多種方法處理。其中對于人工填土、素填土采用換填處理；采石坑填方較高的路段采用分層碾壓+強(qiáng)夯處理；主路段采用碎石擠密樁復(fù)合地基處理。

4.2 原材料控制

品質(zhì)優(yōu)良的水泥應(yīng)當(dāng)具有低含堿量和低水化熱。根據(jù)不同季節(jié)到來之前模擬環(huán)境進(jìn)行專用配合比設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制混凝土用水量，要求混凝土的每方用水量最多不大于175Kg。加摻緩凝劑，根據(jù)氣溫適當(dāng)增加或減小塌落度。適當(dāng)選用低熱礦渣水泥和熱硅酸鹽水泥，并在水泥中適量摻加粉煤灰或減水劑，減小水泥用量，提高水泥的和易性。而砂石骨料方面應(yīng)選擇級配優(yōu)越、吸水率低的骨料，適當(dāng)增大骨料所占比例，從而控制混凝土水灰比，以減小混凝土中漿體量過大及水化熱過高而引起的裂縫等質(zhì)量影響。一言蔽之，要選用適宜橋梁地質(zhì)地貌、水文環(huán)境條件的原材料。

4.3 施工過程控制

4.3.1 拌和過程控制

（1）準(zhǔn)備工作：施工作業(yè)之前，必須由持證上崗的專職人員負(fù)責(zé)查看檢驗(yàn)原材料備料質(zhì)量和強(qiáng)制式攪拌機(jī)械設(shè)備的性能狀態(tài)，嚴(yán)格按照工藝次序控制混凝土攪拌過程，使混凝土達(dá)到充分?jǐn)嚢栊Ч?。?）認(rèn)真做好計(jì)量設(shè)備標(biāo)定工作。計(jì)量標(biāo)定有兩項(xiàng)：一是靜態(tài)標(biāo)定，主要是標(biāo)定計(jì)量秤,使設(shè)備系統(tǒng)顯示重量與實(shí)際物料重量達(dá)到吻合；二是動(dòng)態(tài)標(biāo)定，主要是級配標(biāo)定,使每份物料用量與生產(chǎn)配比相一致。（3）攪拌過程控制：全過程注重調(diào)整攪拌機(jī)充盈率（攪拌機(jī)出料容積與幾何容積的比率）；按照《施工規(guī)范》控制好攪拌時(shí)間和攪拌速度，保證混凝土的強(qiáng)度、含氣量和坍落度。（4)嚴(yán)格控制混凝土的拌和質(zhì)量和入模溫度。夏冬季節(jié)必須在棚內(nèi)拌制混凝土，對砂石原料進(jìn)行灑水降溫或在曖室內(nèi)升溫的方法對溫度進(jìn)行調(diào)整，保證混凝土拌和物入模溫度控制在5～30℃。

4.3.2 運(yùn)輸與泵送過程控制

運(yùn)輸過程確保道路平坦暢通,保持混凝土的層次性與均勻性，使其不漏漿與不離析；泵送時(shí)間要合理，不能超過混凝土的初凝時(shí)間，保證混凝土的質(zhì)量性能。堅(jiān)決保證材料供應(yīng)充足，不能發(fā)生后續(xù)材料短缺狀況。

4.3.3 混凝土澆注過程控制

認(rèn)真做好澆筑前期計(jì)劃工作與澆筑檢查工作，前者主要包括：根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)地段的不同施工尺寸詳細(xì)做好澆筑方案，特別是按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50204—2002)》的規(guī)定制定好混凝土保護(hù)層厚度，保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性；后者主要包括：要求持證上崗的專職人員一絲不茍地檢查鋼筋保護(hù)層墊塊的數(shù)量、位置和緊固程度，保證混凝土和鋼筋共同工作。值得一提的是，當(dāng)混凝土澆注大體積的涵洞基礎(chǔ)、墩臺身、小箱梁時(shí)，一定注意澆注速度不能太快，防止水泥水化產(chǎn)生的水化熱的過度集中，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差懸殊較大，產(chǎn)生溫差裂縫。

4.3.4 振搗過程控制

橋梁墩臺身一般采用插入式高頻振動(dòng)棒進(jìn)行混凝土振搗；橋梁小箱梁一般采用側(cè)振兼插入式振搗器進(jìn)行混凝土振搗，且插入式振搗器宜采用垂直點(diǎn)振方式進(jìn)行振搗，直至混凝土表面不再持續(xù)泛漿為止。對于橋梁結(jié)構(gòu)大體積砼必須做到不要漏振或過振，不得碰撞模板、預(yù)埋件和鋼筋，澆搗后表面刮抹必須限制到最小程度。

4.3.5 后期養(yǎng)護(hù)控制

大體積混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于28天。混凝土澆注過程中，在大體積結(jié)構(gòu)物內(nèi)均勻設(shè)置通水散熱管道，澆注完成立即利用循環(huán)水進(jìn)行內(nèi)部散熱，超大規(guī)模在砼灌注中即應(yīng)著手內(nèi)部散熱養(yǎng)護(hù)，以保證混凝土內(nèi)部溫度不至于升溫過快過高。特別是混凝土中心和表面之間，新老混凝土之間以及混凝土表面和氣溫之間的溫差不要太大，溫度控制方法根據(jù)季節(jié)氣溫、構(gòu)件尺寸和配合比等條件綜合確定，并根據(jù)不同情況對構(gòu)件模板及鋼筋等進(jìn)行升溫或降溫。

5 結(jié)語

在橋梁結(jié)構(gòu)大體積砼施工過程中，從橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念先進(jìn)、選材精挑萬選、配合比外加劑適當(dāng)、溫濕度因時(shí)制宜、嚴(yán)把澆筑速度等方面著眼，促使混凝土施工工藝日趨完善，促使混凝土施工質(zhì)量控制程序化與標(biāo)準(zhǔn)化，堅(jiān)決杜絕和避免裂縫，確保施工質(zhì)量一流，橋梁建筑就會千年屹立不倒！