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大体积混凝土承台施工方法及控制要点

发布于：2021-07-05 09:12:05 来自：道路桥梁/路桥施工图 [复制转发]

1 、大体积混凝土的施工

1.1材料要求

1.1.1水泥

混凝土是热的不良导体，混凝土在浇注初期，容易产生大量的水化热，而且大体积混凝土由于浇筑时间长，产生的水化热积聚在混凝土内部不易散发，使混凝土内部温度上升，而形成内外温差，导致混凝土产生裂缝，所以在材料的选择上至关重要。在满足强度和耐久性等要求的前提下，宜选用低热或中热的矿渣水泥、火山灰水泥（发热量 270~290kJ/kg）、严禁使用安定性不合格的水泥。由于大体积混凝土工程量大，水泥用量多，水泥供应难以做到按施工要求的品种标号一次进场，因此要加强水泥进场的检验和试配工作。

1.1.2骨料

（1）粗骨料。碎石和卵石均可，并采取连续级配或合理的掺配比例。其最大粒径不得大于钢筋最小间距的3/4。我标段采用泵送混凝土，为了提高混凝土的可泵性和控制增加水泥用量，骨料中不得含有有机杂质，其含泥量应<=1%。

泵送大体积混凝土粗骨料最大粒径的选择可参照下表：（㎜）

管道直径（㎜）	100	125	150
砾石	30	40	50
碎石	25	30	40

（2）细骨料。宜选用粗砂或中砂，含泥量应≤3%。当采用泵送混凝土时，其细度模数以2.6～2.8为宜。控制细砂以0.3㎜筛孔的通过率为15～30%；0.15㎜筛孔的通过率为5～10%。由于四川、贵州、云南等地不盛产河沙，考虑成本因素，我们细骨料的选择均由石粉替代。严格控制施工配合比。

1.1.3外加剂

为了满足混凝土的和易性和减缓水泥早期水化热发热量的要求，我标段在混凝土中掺入适量的缓凝高效减水剂（UNF-3A）。

1.2配合比要求

所用材料在征得业主和设计单位同意后，尽量利用混凝土60天或90天的后期强度，以满足减少水泥用量的要求，多次试验，最后得出最合适的配合比。

2、施工方法

2.2施工方法

承台施工方法具体如下：

2.2.1 基坑开挖在桩基础灌注完成并检桩合格后，可以进行下一步施工。先承台放样然后基坑开挖。放样由项目部测量工程师用全站仪根据承台尺寸确定承台外边线，并作好标记。按照设计图纸开挖到指定标高后，清理平整。桩头凿除时，应控制好标高，先利用红油漆在桩头上做出明显的标记，在凿除剩余10cm 时，改用人工凿除，以免机械作业对桩头造成破坏，影响桩基质量。按图纸要求，桩头还应伸入承台 15cm 。在桩头表面混凝土浮浆剔除后，用水把表面浮渣冲洗干净，以利于和承台混凝土紧密结合。

2.2.2 垫层施工基坑开挖到位后，开始承台垫层施工，按图纸设计要求浇筑50cm厚C25混凝土。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。由于该承台临近赤水河边，所以在施工中周边都留有排水沟，以防止基坑积水。垫层的浇筑便于承台钢筋、模板的后续施工，提供了一个工作平台。

垫层浇筑完成后，再由测量队精确放样，确定承台四角点及外边线，便于钢筋绑扎及支模板。对于一个两千多方混凝土的承台，钢筋绑扎也是一项浩大的工程量，尤其是在贵州这样的山区。人工配合机械，在底层钢筋绑扎完成后，为便于下一步施工，我部决定先把承台模板支起再继续绑扎钢筋。承台侧模采用钢模板，钢模板的尺寸以能保证承台的设计规格尺寸为准。在侧模安装前要予以校正并涂脱模剂，相邻模板夹缝处用双面胶或海绵条贴住，以防止漏浆。承台模板具体如下图：

2.2.3 冷却管布置

根据大桥承台图纸设计，在钢筋绑扎过程中，主墩承台内布置 6 层冷却管。

冷却管埋设布置如下图：

冷却管采用热传导性能好，并有一定强度的输水黑铁管，规格为 φ50×6mm 。我们采用的是声测管，壁薄而且有一定强度，符合要求。冷却管绑扎在承台的 N12 角钢上，用定位筋或铁丝固定牢固。当冷却管与承台墩身预埋钢筋发生干扰时，可适当调整冷却管位置，如与承台钢筋发生干扰时，可适当调整承台钢筋位置。冷却管进出水口伸出承台顶面 50cm ，冷却管在混凝土浇筑前要先做通水试验，防止接头处漏水，使混凝土离析。冷却管要连续通水 14d 并根据出水口温度调整输水量，控制水温在 40℃左右（夏季，外界温度 38℃ 左右）。出水口导出距承台一定距离的环保水池内。承台冷却管在使用完毕后，用 M35 水泥浆充灌密实，并将伸出基础顶面部分截除。在实际施工中冷却管布置如下图：

2.2.4 承台模板加固

在所有钢筋绑扎完毕和预埋件预埋完成后，就是模板加固。模板加固我们采用槽钢和钢管。钢模加设横带及竖带，横带采用双排钢管，每一米设置一道，竖带采用槽钢，每一米设置一道，横带在竖带外侧，采用 φ16 钩头螺栓联接横带与模板。模板拉杆借用承台内部横向钢筋对拉，外侧用短木头或钢管支撑在基坑侧壁上，保证其牢固性。模板底部采用槽钢，横放在模板外边，槽钢外打上钢筋桩，防止模板位移。模板安装加固完成后由测量人员复核模板顶高程，并标记出承台顶面的位置（用双面胶标记）。要求标高允许偏差 ±15mm ，模内尺寸允许偏差 ±30mm ，轴线偏位允许偏差 15mm ，模板表面平整度允许偏差 5mm ，相邻两板表面高差允许偏差 2mm 。

实际施工中模板加固如下图：

2.2.5 温度监控布置

*大桥主墩承台砼高度 5m ，所释放的水化热会产生较高的温度，因混凝土在较大截面范围内硬化速度和散热条件的差异，内外会产生一定的温差，如果降温措施不到位就会导致混凝土产生温度裂缝。对混凝土进行实时温度监控，随时掌握混凝土内部温度变化，以此指导混凝土的降温、保温及养护工作，从而保证混凝土内外温差控制在允许范围内。本承台采用设置测温孔及联合监控单位预埋测温元件进行温度监控。

（1）测温孔布置

测温孔设在混凝土温度较低和有代表性的地方，所有测温孔编号，测温孔布置图如下图：

（2）测温元件布置

布置测温元件前要先选择测温元件，测温元件的选择应符合以下规定：

① 测温元件的测温误差不大于 0.3℃(25℃环境下) ；

② 测试范围 :-30 ～ 150℃；

③ 绝缘电阻大于 500MΩ ；

监测点的布置，测温元件布置在监测点上，监测点的选择要能真实地反映出混凝土浇筑体内最高温升、里表温差、降温速率及环境温度，可按下列方式布置：

① 监测点的布置范围以所选混凝土浇筑体平面图对称轴线的半条轴线为测试区，在测试区内监测点按平面分层布置。

② 在测试区内，监测点的位置与数量根据温凝土浇筑体内温度场分布情况及温控的要求确定。

③ 在每条测试轴线上，监测点位不少于 4 处，根据结构的几何尺寸布置，本承台每条测试轴上点位取 6 处。

④ 沿混凝土浇筑体厚度方向，必须布置外面、底面和中间温度测点，其余测点宜按测点间距不大于600mm 布置。具体布置如下图：

3、混凝土浇筑

3.1 浇筑前的准备工作

由于混凝土方量较大，所以在浇筑前的准备工作要充足。在承台浇筑混凝土前一天或两天，提前与当地供电部门取得沟通，确保电力供应的正常；同时做好备用发电机准备。备用发电设备要提前检修与试用，所用柴油等材料要储备齐全。对拌和站机械设备 , 混凝土罐车、混凝土输送泵车等进行检修，确保能正常工作；施工现场照明设置配备，确保每一个死角都能照到；混凝土振动棒也要检修、备用以应对突发事件；吊车等其他机械工具随时待命，以保证混凝土的连续浇筑。对气象预报进行连续跟踪，沿承台四周搭设支架 ,覆盖棚布,预防下雨。

3.2 人员及机械配置

人员由项目领导统一分组安排，施工现场确保至少有一个项目管理人员、两个现场技术员、两个施工队负责人，工人分三组，每组由一个队长带领，在浇筑过程中保证有一个人在承台四周检查，若出现漏浆、涨模等情况，及时反映，正确处理。拌合站由拌合站负责人统一管理，项目部实验室人员实行监督，确保搅拌出的每一车混凝土合格并顺利发送到现场。现场也要有一名实验室人员，确保发送到现场的混凝土合格，现场做坍落度试验，以保证泵送的顺利。对于不合格的混凝土，坚决不要。

对于现场的安全措施也要布置到位，两千多方混凝土泵送，正常的情况下也要几天几夜，长时间连续作业，工人始终处于紧张状态，再加上现场难免混乱，很容易出现事故，所以医疗药箱等简单的配备要齐全，以应对突发事件。

3.3 浇筑过程及其注意事项

准备工作做好之后，就是浇筑混凝土。在浇筑混凝土的过程中要注意以下问题：

为保障承台大体积混的浇筑质量，必须要优化浇筑工艺。在施工过程中，一般按照“分层浇注，连续推进”的方法及采取降低混凝土内外温差，“内排”并“外保”的措施施工。泵送砼前，要先通水湿润管道，然后泵送M5砂浆润滑管道，泵管的连接也有讲究，泵车输送混凝土要上坡输送才有力，下坡输送容易进空气堵管，所以在接泵管的时候一定要把泵车停在低的位置向上接甭管。(1)、承台钢筋按照图纸一次性绑扎完毕，混凝土一次性浇筑完毕，两阶段施工完成，浇筑混凝土的时间尽量避开温度高峰期，以减少混凝土水化热的影响。(2)、冷却管埋设时，各层之间的进出口水管均各自独立，以便根据测温数据相应调整水循环的速度，以充分利用混凝土的自身温度，即中部温度高、四周温度低的特点，在循环过程中自动调节温差，产生好的效果。冷却水管安装时，要以钢筋骨架和支撑桁架固定牢靠。水管之间的连接使用黑色胶管，浇筑混凝土前应做通水试验，为防堵管和漏水。(3)、混凝土在浇注过程中，每层冷却水管被混凝土覆盖并振捣完成后，即可在该层水管内通水。通过水循环，带走混凝土内部的热量，使混凝土内部的温度降低到要求的限度。控制冷却管中进、出水口的温差不大于20℃ 。(4)、分层浇筑时必须控制分层混凝土厚度不超过1.0m，分层砼浇筑时采用斜面分层法浇筑。每层浇筑须在下层混凝土未初凝前完成，以防出现施工冷缝。(5)、混凝土振捣采用插入式振捣器。振捣时插入下层混凝土10～20cm左右，并保证在下层混凝土初凝前进行一次振捣，使混凝土具有良好的密实度和整体性。混凝土振捣要做到“快插慢拔”，快插是为了防止先将表面混凝土振实，而与下面混凝土发生分层离析现象；慢拔是为了使混凝土能填满振动棒抽出时所造成的空洞。在振捣过程中，宜将振动棒上下略有抽动，以便上下振动均匀。每一插点要掌握好振捣时间，过短不易振实，过长可能引起混凝土产生离析现象。振捣中按照钢筋间距每隔两道为一振点，既要保证防止漏振，也要保证不能过振。（6）、浇筑过程中设专人检查钢筋和模板的稳固性，发现问题及时处理。（7）、混凝土在浇筑振捣过程中会产生多少不等的泌水，需配备一定数量的工具如小水泵、大铁勺等用以排出泌水。浇筑过程中还要注意及时清除粘附在顶层钢筋表面及模板表面上的松散混凝土，以保证钢筋与混凝土的紧密结合及浇筑后的外观形象。另外，绑扎承台钢筋前，应将承台垫层进行清理使之符合要求。浇筑混凝土时，当垫层干燥时应先将其湿润如果是岩石地基，然后再浇筑混凝土。

3.4 混凝土的温度控制措施

由于混凝土浇筑方量过大，产生的水化热不能及时排出，容易造成混凝土开裂，所以在浇筑混凝土的过程中温度控制要及其严格。我们主要在监控温度和降低温度措施两方面入手。在浇筑过程中，为了实时掌控混凝土，我们在测温孔内不同高度放置温度计，每隔2小时查看一次，并把数据记录下来。同时，通过预埋的测温元件，更为准确的监控混凝土内部温度变化。通过这些温度数据，从而控制每层冷却管内通过水流，进而降低混凝土内部温度。温度监控要连续14d天进行，前期（7d）每隔两小时监测一次，后期每隔四小时监测一次，若温度没有降到要求，还应继续监测，一直到降下去为止。

4、混凝土的养护

大体积混凝土容易产生裂缝，特别是表面裂缝。主要是由于内外温差过大而产生的。浇筑后，水泥水化热使混凝土温度升高，表面散热快温度较低，内部散热慢温度较高，相对外界温度，混凝土表面收缩内部膨胀而产生拉应力。对于大体积混凝土这种拉应力较大，容易超过混凝土抗拉强度而产生裂缝。因此，加强养护是防止混凝土开裂的关键之一。

混凝土浇筑完毕后即转入养护阶段，在混凝土初凝之后，可通过给其表面覆盖土工布，然后洒水，进行养护。也可采用蓄水养护，在升温阶段，蓄水层能吸收混凝土的大量水化热、减少外部低温环境的影响，起到保温养护与间接散热、降温的双重作用。在降温阶段，蓄水层能起到延缓混凝土内部的降温速度、减少混凝土表面的热扩散、保持均匀散热的作用，能有效地防止混凝土因急剧降温而产生的裂缝。实例证明该方法效果很好。养护需要7天以上（浇筑完7天内是混凝土水化热产生的高峰期），具体时间将根据现场的温度监测结果而定。在养护期间，上述温控检测也要同时进行，通过监测温度，用于指导降温、保温工作的进行，从而控制混凝土内外温差在20℃左右。

大体积混凝土混凝土承台控制要点承台施工

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