桥梁混凝土工程施工通用技术

桥梁混凝土工程施工通用技术

一、一般规定

1、本节内容适用于桥梁工程混凝土的施工。

2、混凝土工程的所有原材料，均应符合现行国家或行业标准的规定，并应在进场时对其性能和质量进行检验。

3、混凝土宜使用非碱活性集料，集料进场前应进行技术指标试验，其中包括碱集料反应试验，经碱集料反应试验后，试件应无裂缝、酥裂、胶体外溢现象，在规定试验龄期的膨胀率应小于 0.1%。

4、混凝土应在拌合站集中拌制，拌合设备应经标定、拌合站应经验收合格后方能使用，严禁现场采用小型搅拌机拌制及人工拌制。

5、二级及以上公路桥梁工程的主体结构，宜采用高性能混凝土。

6、宜建立混凝土外观质量“分级评定制度”，明确外观质量评定的量化标准，对混凝土构件外观进行指标化检验。

7、混凝土拌合用水及养护用水应采用饮用水、地表水、地下水，在使用前应将水按照《混凝土用水标准》（JGJ 63）相关要求进行检测、检测合格方能使用，严禁采用海水。

二、原材料选择

1、水泥

1.1选用水泥时，应以所配置混凝土的强度和弹性模量达到要求、收缩小、和易性好和经济合理为原则，且其特性不会对混凝土结构强度、耐久性及使用条件等产生不利影响,宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

1.2采购水泥时，应选择信誉良好、生产能力较强、管理规范的大中型企业生产的散装干法旋窑水泥，出厂时应附有厂家的合格证明文件。

1.3水泥进场后，应按其品种、强度等级、批次以及出厂时间等情况分批进行强度、细度、安定性和凝结时间等性能的检测，检测合格方能使用。

1.4公路桥梁混凝土施工宜采用散装水泥，散装水泥在工地应采用水泥罐储存。采用袋装水泥时，在运输和储存时应采取防潮措施，不同强度等级、品种的水泥应分别堆放。

1.5水泥存放时间不宜超过3个月，超过 3 个月，应重新取样检测，并应按照检测结果使用。

1.6结构物所用的水泥及外加剂应采用同一厂家产品。

2、细集料

2.1细集料宜采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净且粒径小于 5mm 的河砂，河砂不易得到时，可采用其它天然砂或硬质岩石加工的机制砂，严禁采用海砂。

2.2细集料宜按同一产地、同一规格连续进场数量不超过 400m3 或 600t 为一检验批次检测,小批量进场的宜不超过 200m3 或 300t 为一检验批次检测。当质量稳定且进料量较大时，可以 1000t 为一检验批次检测。

2.3桥梁混凝土宜采用中砂，细度模数为 2.3～3.0。

2.4当对河砂、机制砂的坚固性有怀疑时，应采用硫酸钠进行坚固性试验。

2.5桥梁结构混凝土使用的机制砂，应采用先进生产工艺生产，母岩岩性应均一，碱活性应满足要求，抗压强度不宜低于 75MPa，根据桥梁结构混凝土设计等级，宜采用Ⅱ类及以上的机制砂。

2.6机制砂质量应满足以下要求：

2.6.1机制砂的各项指标应满足《公路机制砂高性能混凝土技术规程》（T/CECSG：K50—30—2018）的相关指标要求。

2.6.2在使用机制砂的项目，项目部宜拟定相应的机制砂管理办法，进一步确定机制砂的指标及使用范围。

2.6.3机制砂母岩岩石抗压强度及试配强度要求如表所示：

表机制砂母岩岩石抗压强度及试配强度指标

2.6.4机制砂在运输前应认真清扫装运的设备，运输过程中进行覆盖，防止杂物混入，同时应采取措施防止在运输及装卸过程中机制砂产生颗粒离析。

2.6.5机制砂应按照品种、类别分别堆放。堆放场地应进行硬化，排水设施完善，堆料高度不宜超过 5m，同时宜采取防雨淋措施。

3、粗集料

3.1粗集料应采用坚硬、洁净、级配合理、粒形良好、吸水率小的卵石或碎石，应按生产地、类别、加工方法和规格等不同情况，分批进行检验。

3.2粗集料宜采用连续级配，不宜采用单粒级或间断级配，在特殊情况下必须使用时，应通过试验验证。

3.3施工前应对所用的碎石或卵石进行碱活性检验，在条件许可时应尽量避免采用有碱活性反应的粗集料，或采取必要的抑制措施。

3.4集料应按品种规格分别堆放，不得混杂。在装卸及存储时，应采取措施，使集料的颗粒级配均匀，并保持洁净。

3.5粗集料最大粒径不得超过混凝土结构最小边尺寸的 1/4 和钢筋最小净距的 3/4，在两层及以上密布钢筋结构中，不得超过钢筋最小净距的 1/2,同时不得超过 75.0mm。

三、外加剂选择

1、应根据使用目的，结合外加剂的特点，经拌和试配确定外加剂的使用品种和掺量。

2、外加剂应与水泥、粗集料、细集料及矿物掺合料之间具有良好的相容性。

3、外加剂应为水剂，且宜采用专用储存罐避光储存，宜设置专用的防护棚。

4、外加剂必须按照《混凝土外加剂》（GB8076）相关要求进行检测，检测合格后方可使用，不同品种的外加剂应分别存储，做好标记，在运输与存储时不得混入杂物和遭受污染。

5、微膨胀混凝土拌制使用的膨胀剂，其性能应符合现行《混凝土膨胀剂》（GB∕T23439）的相关规定，其品种及掺量应通过试配确定，微膨胀混凝土应采取持续保湿的养护措施，且宜适当延长养护时间。

四、掺合料

1、混凝土中需要掺用粉煤灰、粒化高炉矿渣粉等掺和料时，其掺量应在使用前通过试验确定。

2、掺合料的技术要求

2.1掺合料应保证质量稳定，来料均匀，出厂时应附带产品质量合格证书，掺合料进场后使用前应按照《混凝土用复合掺合料》（GT 486）进行检测，检测合格后方能使用。

2.2混凝土中粉煤灰、磨细矿渣粉、硅灰等矿物掺合料的掺入量应通过试验确定。

2.3掺合料在运输与存储中，应有明显标志，严禁与水泥等其他粉状材料混淆。

五、配合比选择

1、混凝土的配合比应以质量比表示，并应通过计算和试配选定。试配时应使用施工实际采用的材料，配制的混凝土拌和物应满足和易性、凝结时间等施工技术条件。制成的混凝土应满足强度、耐久性(抗冻、抗渗、抗侵蚀)等质量要求。

2、普通混凝土的配合比，应按照现行《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55）的规定进行设计。在施工过程中，应及时积累资料，为优化调整混凝土配合比提供依据。

3、当工程需要获得较大的坍落度时，可在不改变混凝土的水灰比及不影响混凝土质量的情况下，适量掺加外加剂，但需经监理试验工程师确认。

4、在充分满足施工要求及混凝土性能标准的前提下，混凝土配合比设计应采用尽可能小的水胶比，并控制氯离子含量符合设计和规范要求。

5、除应对由各种组成材料带入混凝土中的碱含量进行控制外，尚应控制混凝土的总碱含量。混凝土的总碱含量，对一般桥梁宜不大于 3.0kg/m3,对特大桥、大桥和重要桥梁宜不大于 2.1kg/m3。当混凝土结构处于受严重侵蚀的环境时，不得使用有碱活性反应的集料。

6、混凝土在进行耐久性设计时，环境类别的作用等级、原材料的选用、配合比设计等均应符合《公路工程混凝土结构耐久性设计规范》（JTG/T3310—2019）的规定。

7、泵送混凝土施工配合比宜符合下列规定：

7.1胶凝材料用量宜不小于 300kg/m3（输送管径 100～150mm）。细集料宜采用中砂，且通过 0.3mm 筛孔的砂不宜少于 15%，砂率宜控制在 35%～45%范围内。粗集料宜采用连续级配，其针片状颗粒含量应不大于 10%。

7.2混凝土拌和物的出机坍落度宜为 100～200mm，泵送入模时的坍落度宜控制在80～180mm 之间，试配时应考虑坍落度经时损失。

7.3宜通过试验掺用适用的减水剂、泵送剂和掺合料。

六、混凝土拌制

1、混凝土应采用带有自动计量、进料和控制搅拌时间的强制式搅拌机进行集中拌制。计量器具应定期检定，搅拌机经大修、中修或迁移至新的地点后，也应进行计量检定。建立规范可查的检定、检修台账。混凝土生产单位应每月自检不少于一次。

2、混凝土配料时，各种衡器应保持准确，每一工作班正式称量前，应对计量设备进行校核。

3、对集料的含水率应经常进行检测，雨天施工时应增加测定次数，以调整集料和水的用量。

4、从混凝土材料装入搅拌桶至开始出料的最短搅拌时间应符合搅拌机设备出厂说明书的规定并经试验确定，且不能低于表规定。

表混凝土最短搅拌时 间

5、对于在施工现场集中搅拌直接泵送到结构物的混凝土，应检查混凝土拌和物的均匀性，不得有离析和泌水现象。

6、混凝土拌和物的坍落度，应在搅拌地点和浇筑地点分别取样检测，每一工作班或每一单元结构物不应少于两组。评定时应以浇筑地点的测值为准。如混凝土拌和物从搅拌机出料起至浇筑入模时间不超过 15min 时，其坍落度可仅在搅拌地点取样检测。在检测坍落度时，还应检查混凝土的扩展度，观察混凝土拌和物的黏聚性和保水性。

七、智能混凝土测温仪

在混凝土搅拌站，需要对混凝土出机口温度按设计要求进行控制，常见的检测方法是利用红外线混凝土测温仪。

1、红外线混凝土测温仪工艺原理

红外线测温仪由 光学系统 、 光电探测器 、 信号放大器 及 信号处理 器、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的 信号 ，该信号经过放大器和信号处理器，测定并显示目标的温度值。

2、主要测温工艺

2.1红外线测温仪的设计

红外激光瞄准混凝土，光电探测器转换为电信号，通过信号放大器和信号处理器传输到显示屏上。

2.2应用检测方法

当混凝土搅拌完成后，打开红外线测温仪激光，瞄准待测混凝土，信号数据直接传输到显示屏显示，如果混凝土温度不合格，立即要求调整，重新上料搅拌，如果混凝土温度合格，则由混凝土罐车运至现场。

八、混凝土运输

1、混凝土的运输能力应适应混凝土凝结速度和浇筑速度的需要，使浇筑工作不间断并使混凝土运到浇筑地点时仍保持均匀性和规定的坍落度。混凝土拌和物宜采用搅拌运输车运输。

2、采用搅拌运输车运输已拌成的混凝土时，途中应以 2～4r/min 的慢速进行搅动。

3、混凝土运至浇筑地点后发生离析、泌水或坍落度不符合要求时，应进行第二次搅拌。二次搅拌时不得任意加水，确有必要时，应经试验人员依据外加剂减水率掺加。如二次搅拌不符合要求，则不得使用。

4、采用泵送混凝土时应符合下列规定：

4.1混凝土的供应应保证输送混凝土的泵能连续工作。

4.2输送管线宜直，转弯宜缓，接头应严密，如管道向下倾斜，应采取措施防止混入空气，产生阻塞。

4.3泵送前应先用适量的、与混凝土内成分相同的水泥砂浆润滑输送管内壁。混凝土出现离析现象时，应立即用压力水或其他方法冲洗管内残留的混凝土，泵送间歇时间不宜超过 15min。

4.4在泵送过程中，受料斗内应具有足够的混凝土，应防止吸入空气产生阻塞。

九、混凝土浇筑

1、应根据待浇筑的结构物的情况、环境条件及浇筑量等特点制定合理的浇筑工艺方案。

2、浇筑混凝土前，应将模板内的杂物、积水以及钢筋上的污垢等清理干净，同时应对支架、模板、钢筋和预埋件等进行检查，并做好记录，符合设计要求后方可进行浇筑。

3、自高处向模板内倾卸混凝土时，应防止混凝土离析。超过 2m 应采用串筒、溜槽等设施下落。

4、混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇筑，应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。上下层混凝土同时浇筑时，上层与下层之间的前后浇筑距离应保持在 1.5m 以上。在倾斜面上浇筑混凝土时，应从低处开始逐层扩展升高，保持水平分层。

5、混凝土的浇筑宜连续进行，因故必须间断时，应按规范要求预留施工缝。施工缝的位置应在混凝土浇筑之前确定，宜留置在结构受剪力和弯矩较小且便于施工的部位，同时应考虑施工缝对外观质量的影响，并应按下列要求进行处理：

5.1应凿除处理层混凝土表面的水泥砂浆和松弱层。当采用水冲凿毛时，混凝土强度应达到 0.5MPa。当采用人工凿毛时混凝土强度应达到 2.5MPa。采用小型手动工具凿毛时混凝土强度应达到 10MPa。当采用风镐凿毛时混凝土强度应达到 15MPa。不得采用在混凝土表面（混凝土终凝前）划痕或插捣等方式代替凿毛。

5.2经凿毛处理的混凝土面，浇筑后续混凝土前，应采用水冲洗干净，同时应保证混凝土凿毛面湿润。

5.3重要部位及有防震要求的混凝土结构或钢筋稀疏的钢筋混凝土结构，应在施工缝处补插锚固钢筋。有抗渗要求的施工缝宜做成凹形、凸形或设置止水带。

5.4施工缝为斜面时应浇筑成或凿成台阶状。

5.5施工缝处理后，应待处理层混凝土达到一定强度后方可继续浇筑混凝土。

5.6混凝土分次浇筑或预留施工缝时，相邻混凝土间的浇筑期控制在 7d 以内，以减少新旧混凝土之间的收缩差。

6、在浇筑过程中或浇筑完成时，如混凝土表面泌水较多，应在不扰动已浇筑混凝土的条件下，采取措施将水排除。继续浇筑混凝土时，应查明原因，采取措施，减少泌水。

7、结构混凝土浇筑完成后，对混凝土裸露面应及时进行修整、抹平，待收浆后再抹第二遍并压光或拉毛。

8、浇筑混凝土期间，应设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等稳固情况，当发现有松动、变形、移位时，应及时处理。

9、严禁对混凝土进行随意修饰，确因混凝土表面存在缺陷且不影响主体结构质量时，应报监理同意后方可进行修饰，修饰前应拍照存档，修饰材料应保证其色泽与结构基本一致。

10、浇筑箱形梁段混凝土时，宜一次浇筑完成。现浇箱形梁因梁身较高等原因可分次浇筑。

十、混凝土养护

1、混凝土施工前应根据施工对象、环境条件、混凝土材料及性能等因素制定具体的混凝土养护方案，并严格实施。

2、混凝土收浆后应尽快采用透水土工布或薄膜覆盖保湿，有条件时应采用喷淋养护。干硬性混凝土、高强度和高性能混凝土、炎热天气浇筑的混凝土以及桥面等大面积裸露的混凝土应加强初始保湿养护。养护时间应不少于 7d，对重要工程或有特殊要求的混凝土应酌情延长养护时间，一般不少于 14 天。

3、混凝土的养护不得采用海水或含有害物质的水。当气温低于 5℃时，严禁向混凝土面洒水，应对混凝土表面进行覆盖并采取保温措施进行养护。当采用喷洒养护剂养生时，应喷洒均匀，保持密封保湿有效。短期低温时应适当延长拆模时间。

4、当裸露面面积较大或气候不良时，应覆盖防护，但在终凝前，覆盖物不得接触混凝土面。

5、梁场智能养护喷淋系统

预制梁场应采用混凝土智能养护喷淋系统。智能养护喷淋系统由三个部分组成：

5.1供水系统。根据梁场的规模计算供水量。在高处设供水池，在预制场的低处设沉淀池，沉淀池里安装水泵与供水池连接形成一个水路循环。

5.2台座喷淋系统。台座施工时把支路水管和出水口安装好，出水口纵向间距 1.5m左右。每个喷水口安装二分叉喷嘴，喷嘴可以上下左右随意调节角度。

5.3智能控制系统。在供水池出口的主水管上安装管道增压泵、控制水泵定时开关，在每个支水管道上安装电动阀和时间继电器等。梁场智能养护喷淋系统如图所示。

5.4操作工艺流程

5.4.1梁场智能养护喷淋系统机箱如图 所示。

图 梁场智能养护喷淋系统机箱

5.4.2智能喷淋养护主控系统安装就位后，台座分区编号组装成型。台座每排电动阀如图 所示。

图   台座每排电动阀

5.4.3在每排制梁台座端部外缘主水管路上接装控制支水管路供给水源的电动阀门，并通过信号线传输主控养护系统的指令与手机 APP 易微联软件的 GSM 远程控制系统，如图  所示。

     

图    GSM远程控制系统

十一、大体积混凝土

1、大体积混凝土在浇筑前应制定专项施工技术方案，并应对混凝土采取温度控制措施。使其内部最高温度不大于 75℃、内表温差不大于 25℃。

2、大体积混凝土进行配合比设计及质量评定时，可按 60d 龄期的抗压强度控制，宜采用“双掺”进行配合比设计。

3、大体积混凝土水泥宜选用低水化热和凝结时间长的水泥，细集料宜采用中砂、粗集料宜采用连续级配，配合比设计时应尽量降低水胶比，减少单方混凝土的水泥用量。

4、大体积混凝土的浇筑尽可能安排在气温较低季节施工，采取“内降外保”原则，可按下述方法控制：

4.1控制混凝土入模温度，一般不低于 5℃，不高于 28℃。宜采用遮盖原材料、水泥提前入仓、冷水拌制等方法降低混凝土温度。

4.2可采取改善集料级配、降低水胶比、添加掺合料、掺加外加剂等方法减少水泥用量，延长混凝土的凝结时间。

4.3选用水化热较低和凝结时间较长的大坝水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥。

4.4减小浇筑层厚度或分块浇筑，适当延长浇筑时间，加快混凝土散热速度。

5、大体积混凝土可分层、分块浇筑，分层、分块的尺寸宜根据温控设计的要求及浇筑能力合理进行确定。当结构尺寸相对较小时或能够满足温控要求时，可全断面一次浇筑。混凝土结构分层、分块浇筑时，相连混凝土间的浇筑间歇期宜控制在 7d 以内，以减少分次浇筑时新旧混凝土之间的收缩差。

6、采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥的大体积混凝土养护时间为不小于 14d，其他种类的水泥的大体积混凝土养护时间不小于 21d。

十二、高强度混凝土

1、高强度混凝土用水泥宜选用强度等级不低于 52.5 的硅酸盐水泥或普通硅酸盐旋窑水泥，不得使用立窑水泥。

2、高强度混凝土用细集料宜选用质地坚硬、级配良好的中砂，细度模数为 2.6～3.0，含泥量不大于 1.5%。

3、高强度混凝土用粗集料已选用质地坚硬、级配良好、无风化颗粒的碎石，碎石的最大粒径不宜大于 26.5mm，含泥量不应大于 0.5%，针片状颗粒含量不宜大于 5%。

4、高强度混凝土用外加剂应为高效减水剂或缓凝高效减水剂。

5、高强混凝土设计时应考虑有利于减少温度收缩、干燥收缩和自身收缩引起的体积变形，避免发生收缩裂缝。配合比设计时水泥用量不宜大于 500Kg/m3，胶凝材料总量不宜大于 600 Kg/m3。

6、高强度混凝土应采用强制式搅拌机拌制，不得采用自落式搅拌机搅拌，外加剂使用宜采用后掺法。

7、高强混凝土保湿养护时间应不小于 7d，宜为 14d。

十三、保证混凝土工作性的主要措施

1、混凝土的工作性是指新拌混凝土易于各种施工操作，包括搅拌、运输、浇筑、捣实，并获得质量均匀、成型密实的性能，其含义包含流动性、粘聚性和保水性，也称混凝土的和易性，是影响混凝土浇筑质量的主要因素。

2、在进行混凝土配合比设计时，选择合理的水灰比和控制粗集料的最大粒径，保证混凝土拌和物的合理稠度，防止在施工时出现泌水和离析现象。

3、混凝土施工不应强调以强烈振捣来保障混凝土的浇筑质量，而应强调为施工提供良好的和易性，便于振实的混凝土拌合物。

4、影响混凝土工作性的主要因素除了要按本章混凝土工程其他章节的规定外，还应考虑如下几个方面：

4.1胶凝材料用量

4.1.1混凝土配合比设计应控制胶凝材料用量（水泥、粉煤灰），如果胶凝材料用量过多，混凝土结构将容易产生裂缝，对混凝土的强度和耐久性会产生影响。因此，混凝土拌合物中胶凝材料的用量应以满足流动性和强度要求为基准。混凝土胶凝材料用量应根据混凝土坍落度适当调整，坍落度较大时，胶凝材料用量相对增加。

4.1.2混凝土胶凝材料最大用量

大体积混凝土不宜超过 350kg/m3。 C40 以下不宜大于 400kg/m3。

C40?C50 不宜大于 450kg/m3。

C60 不宜大于 500kg/m3 (非泵送混凝土）和 530kg/m3 (泵送混凝土）。 

4.2骨料

选择级配良好的骨料，空隙率较小，和易性好。粗集料应采用连续两级级配或连续多级级配。当用水量相同时，级配良好的骨料可以增大拌合物流动性。

4.3控制粗集料针片状颗粒含量

4.3.1针片状颗粒产生的原因主要是与石料本身的物理特性和选择的加工机械、生产工艺有关。一般硬而脆的的岩石在破碎时容易产生针片状颗粒。粗集料针片状的颗粒不利于骨料的滑动，也会降低混凝土强度。

4.3.2为有效控制粗集料针片状颗粒含量，粗集料加工应采用反击式破碎机，不得采用锤式破碎机。

4.3.3混凝土施工要控制粗集料针片状的颗粒的含量。

混凝土强度等级小于等于 C25 时，针片状含量≤15%。混凝土强度等级在 C30～C55 时，针片状含量≤10%。混凝土强度等级大于等于 C60 时，针片状含量≤5%。

4.4单位用水量

混凝土的用水量对泌水有直接影响，用水量增加则降低混凝土的粘聚性，增加泌水现象，降低工作性。实践证明，对塌落度影响最大的因素是单位用水量。增加用水量，流动性增大，但硬化后混凝土会产生较大的孔隙，从而降低了混凝土的强度和耐久性。因此，在保证混凝土强度和耐久性的条件下，应根据混凝土流动性来确定单位用水量。

4.5含砂率

砂率是指在混凝土中砂所占砂石总质量的比例，砂率有一个合理值，含砂率过大或过小对拌合物的流动性都有影响，当水泥浆用量一定时，砂率过大，则集料的总表面积增大，拌合物的流动性减小。砂率过小，虽然集料的总表面积减小，但由于砂浆量不足，也宜导致离析、泌水等现象。合理砂率应通过多次试验来确定。