某大桥承台大体积混凝土施工方案

某大桥承台大体积混凝土施工方案

1、工程概况

XX合同段大体积混凝土施工项目中，普通圆墩温度控制采用常规控制措施，施工完成后及时覆盖、洒水养生，其中较大体积混凝土施工项目为xx大桥、洋中大桥承台、主墩施工，其余各桥桥台项目，此项目施工中需进行特殊养生措施。 2、大体积混凝土理论

大体积混凝土是指最小断面尺寸大于1m以上的混凝土结构，混凝土 内部及表面的裂缝是影响结构内在及外观质量的最主要的原因，混凝土裂缝的产生主要有以下几个方面：

2.1 温度应力产生的裂缝

大体积混凝土结构在浇筑初期,由于水泥水化过程中发出的热量,升温速度很快,混凝土内部升温值一般在5～7 d内产生,5 d 内温度可达到或接近最大温升,此后趋于稳定并开始降温。但由于混凝土导热性能差,混凝土内部温度聚集在结构物内长期不易散失,在早期水化热温度迅速升高阶段,由于混凝土内、外散热条件不同,形成温度梯度,表面受拉,内部受压,当应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土表面就产生裂缝;在混凝土降温阶段,混凝土的温差引起的变形加上混凝土的体积收缩变形,受到外界条件的约束时,在结构体中央断面产生内部 拉应力,当该拉应力超过混凝土的抗拉强度时,整个混凝土截面就会产生贯穿裂缝,这种裂缝对混凝土质量、耐久性都将造成不良影响。

2.2干缩应力引起的裂缝

在结构物混凝土拆模之后,由于结构物表面失水造成温度变化,而温度变化引起混凝土内部各单元体之间相互约束,产生的应力为干缩应力。因为湿度传导速率远小于热度传导速率,所以它主要集中在混凝土的表面附近。另外,如果混凝土不覆盖,空气中游离的CO2 会很容易与混凝土表面附近的Ca(OH)2发生碳化反应而形成碳酸氢物。这两种因素引起的裂缝虽然不深不宽,对混凝土的内在质量不产生影响,但裂纹纵横交错,影响混凝土结构外观。

2.3 钢筋施工技术不当引起的裂缝

混凝土沿钢筋方向出现剥落和细小裂缝,这种情况虽然不是温度 和温差造成的,但同样会在结构物表面出现。首先是浇筑混凝土时无工作平台,施工人员直接触动钢筋,造成钢筋局部变形,形成素混凝土,混凝土的抗拉能力下降,于是很容易出现无规则交叉混凝土裂纹;其次是钢筋保护层偏小,混凝土极易被碳化,从而引起钢筋被锈蚀,而钢筋生锈是一个体积增大的过程,这种效应使钢筋外围混凝土产生相当大的拉应力,诱发了沿钢筋方向的裂缝;第三是钢筋间距对裂缝的影响,钢筋间距偏大,使得钢筋与混凝土粘结力过小,不能通过粘结力将拉力扩散到混凝土中去,不能有效地约束混凝土的回缩或体积变化。

根据施工实践,上述三种因素引起的裂缝均有不同程度的发生,其中温差造成的裂缝危害最大。 3、大体积混凝土施工质量控制措施

xx大桥承台（选择xx大桥承台作为代表性承台）及墩身实体均属大体积混凝土结构。因此，必须采取相应的技术措施妥善处理温度

差值，合理解决温度应力，避免出现裂缝。

3.1 降低水泥水化热 3.1.1水泥品种选定。

水泥水化热主要取决于水泥的矿物组成、用量和放热速率,因此应选择低中热水泥。水泥水化热主要来自水泥矿物中的C3S 和C3A ,在大体积混凝土中,应优先考虑采用C3S 和C3A 含量低的水泥。

3.1.2减少水泥的用量。

在确定混凝土强度及坍落度的情况下,宜用大粒径骨料、合理的集料级配,通过掺粉煤灰、减水剂来减少水泥用量。

3.2 降低入模温度

入模温度是指混凝土从拌和、运输至入模时的温度,降低入模温度的措施主要是对原材料进行预冷。可采用冷却拌和水如深井水或掺加冰屑直接对混凝土进行降温,但由于水在混凝土中所占热容量的百分比不大,因此单凭冷却水不能完全有效地降低混凝土的入模温度,还需对粗骨料、水泥进行处理。夏季施工时,应对粗细骨料进行搭棚遮阳,防止阳光直射而引起温升,水泥一般不作预冷,尽量不要使用刚出厂的水泥。此外,环境气温对混凝土的预冷效果影响较大,入模温度应控制在比环境温度高约5 ℃左右。夏季最好选择在夜间施工。

3.3 其它骨料及添加剂的选用

3.3.1 粗骨料：采用碎石，粒径5～25mm，严格控制含泥量。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度

较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。

3.3.2 细骨料：采用中砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于5％。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。

3.3 粉煤灰：由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此粉煤灰的掺量控制在10％以内。

3.3.4 外加剂：采用减水剂，减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。

3.4 适量填充毛石降低水化热 3.4.1 降热理论

水化热是水泥在水化过程中放出来的热，减少水泥用量就可以降低水化热。水泥是混凝土中的胶凝材料，将骨料胶结形成整体。在大体积混凝土中填充毛石，增大了骨料所占体积，同时也增大了骨料粒径，使骨料表面积减小，因此保证一定厚度润滑层所需的水泥浆数量也相应减少，从而使水泥用量相应减少了，因此水化热也相应降低了。此外，毛石温度与大气温度相近，根据热平衡原理，毛石本身也可吸收一部分热量，对降低水化热也是有利的。

3.4.2 填充毛石对混凝土强度的影响

混凝土强度受水泥的影响主要是水泥标号和水灰比这两个因素。虽然，在大体积混凝土中填充毛石减少了水泥用量，但对混凝土中水灰比的影响却是很小。填充毛石数量控制在10％体积比之内，对底板混凝土中水灰比的影响很小，因此不会使混凝土的强度有所降低。毛石强度大于C20混凝土强度的3倍，保证了混凝土的强度。而且，由于混凝土中水泥砂浆的弹性模量一般在E=（1.5～1.6）×106MPa，而毛石则为E=（8～10）×106MPa。由此可见，在水泥标号一定、水灰比基本不变的前提下，增加混凝土内粗骨料（毛石）含量可提高混凝土的弹性模量。

不可否认，粗骨料中常含有一些有害杂质，如粘土、淤泥、细屑、硫化物和有机杂质。但在混凝土浇注过程中，只要严格把好质量关，不让这些杂质混入混凝土内，即可保证混凝土的强度不会因此受到影响。

3.5 控制钢筋施工不当引起的裂缝

在施工时,一定要搭设工作平台,避免人员、机械对钢筋的扰动;要在钢筋网之间增加横向、竖向支撑,焊接成钢筋骨架,增加钢筋骨架的刚度和稳定性,以保证钢筋位臵的准确。

3.6 拆模时间的控制

新浇混凝土在早期温度上升时,产生的膨胀变形受到约束而形成压应力,此时混凝土弹性模量小,徐变和应力松弛度大,使混凝土与下层连接不牢固,因而压应力较小;当温度下降时,则产生较大的拉应力,若超过混凝土的抗拉强度,所浇混凝土会出现垂直裂缝。因温升达到

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