市政桥梁工程大体积混凝土施工质量控制研究

期刊: 建筑监督检测与造价 2026年第12期 DOI: PDF下载

帅子墨

浙江国炜建设集团有限公司

摘要

在市政桥梁工程实际开展施工过程中,大体积混凝土材料的应用愈加广泛,与工程整体质量紧密相关。大体积混凝土由于结构规格大、水化热易集中等特性,内外温差难以掌控,增大了温度应力裂缝的发生率。并且其结构截面大,增加了浇筑振捣和养护的难度。在长期服役过程中,对其抗渗性和抗冻性有着较高的要求,如若施工技术掌控不当,可能会引发裂缝、强度不足等问题,严重影响工程使用寿命与安全性。


关键词

市政桥梁;大体积混凝土;质量控制

正文


引言

大体积混凝土凭借其力学性能优良、体积大、使用寿命长、施工速度快等优势,备受桥梁工程施工单位的青睐。但是,在大体积混凝土施工过程中,因单位水泥用量较大,混凝土内部水泥水化过程产生热量不易散失,造成底板表里温差较大,埋下裂缝隐患,对整体工程抗渗性、耐久性均造成不利影响。因此,分析大体积混凝土施工质量控制优化措施,具有非常重要的意义。

1大体积混凝土施工特点

1)大体积混凝土工程体量比较大,需要调配大量人材机资源,且混凝土浇筑持续时间较长,施工组织管理难度较大,施工过程中的质量监控非常关键。

2)大体积混凝土结构物实体最小尺寸不小于1m,混凝土水化反应进程中会较集中释放大部分热量,致使温度梯度显著,内部温升速率较高。对于大体积混凝土而言,过大的内外温差极易诱发裂缝,直接危及结构安全,进而威胁桥梁工程的整体质量。

3)大体积混凝土在保证其强度、刚度、稳定性的前提下往往还有抗渗等要求,混凝土配比中的水泥标号较高、占比较大,且常含各种添加剂,所以大体积混凝土更容易产生裂缝,质量标准更为严格,质量控制也更加困难。

2市政桥梁工程大体积混凝土施工质量控制优化措施

2.1材料优化

2.1.1配合比优化

大体积混凝土配合比优化应遵循低水化热原则。水胶比控制在0.45以下,胶凝材料用量控制在380~420kg/m3,掺入30%~50%的粉煤灰替代部分水泥。外加剂选用高效减水剂与膨胀剂复配,减水剂掺量1.2%~1.5%,膨胀剂掺量6%~8%,能有效降低收缩变形。混凝土中掺入0.9kg/m3聚丙烯纤维,纤维长度19mm,直径0.04mm,可提高混凝土的抗裂性能。通过配合比优化设计,保证混凝土强度等级满足要求,能有效控制水化热峰值温度,降低开裂风险。

2.1.2外加剂应用

大体积混凝土外加剂应用要遵循复配优化原则。采用高性能减水剂与膨胀剂、引气剂协同作用,以有效改善混凝土的工作性能并降低开裂风险。聚羧酸减水剂具有分散性好、用量少的特点,掺量为胶凝材料质量的0.8%~1.2%,可降低水胶比至0.38以下。膨胀剂以UEA型为主,与减水剂复配使用时应进行相容性试验,以确保膨胀性能发挥。引气剂控制混凝土含气量在3.5%~4.5%之间,以提高抗渗性与抗裂性。

2.1.3纤维材料补强

大体积混凝土中添加纤维材料能显著提高其抗裂性能。工程中主要采用聚丙烯纤维与钢纤维复合补强技术,聚丙烯纤维选用长度19mm、直径0.04mm规格,掺量为0.9kg/m3,能有效防治塑性收缩裂缝。钢纤维选用长度30mm、直径0.5mm、抗拉强度不低于800MPa的波浪形,掺量为30kg/m3,以提高混凝土的抗拉强度与韧性。纤维添加时采用2段投放法,将纤维分2次加入搅拌机,每次搅拌时间不少于2min,以确保纤维分散均匀。通过纤维复合补强,混凝土抗拉强度提高15%~20%,抗冲击性能提升40%以上。

2.2全过程动态监测

全过程动态监测是大体积混凝土信息化施工中心环节,要建立完善的温度、变形监测系统。温度监测点位要依照结构截面尺寸和浇筑顺序来布置,包含混凝土核心区、表面以及环境温度监测点,核心区温度每2~4h监测一次,温降趋势稳定后可延长至12h监测一次,及时观测温度变动状况。根据监测数据动态调节养护措施,及时调整保温层厚度和冷却水管循环参数,实现对温度应力的精准控制。同步开展结构变形与应力监测工作,及时发现异常变形、应力集中等问题,采取相应处置措施,防止产生裂缝。

2.3温度控制技术

温控作为防裂核心,主要内容包括原材料预冷、浇筑控温两大环节,要求将混凝土结构内外温差控制在25℃以内,表面温度与环境温度差≤20℃。在原材料预冷方面,夏季高温作业时,通过设置骨料遮阳棚和喷洒低温水(≤15℃)、搅拌用水加冰(冰量≤30%水量)、水泥、掺合料仓储通风等降温措施,将混凝土出机温度控制在28℃以内,以避免浇筑时温度过高。浇筑过程温度控制方面,采用分层浇筑法,每层厚度为300—500mm,通过斜面分层、自然流淌、连续推进的方式,将每层浇筑时间控制在4h以内,以免时间过程产生冷缝。浇筑速度控制在20—30m3/h之间,使用插入式振捣棒,振捣半径500mm,每个振捣点持续20—30s,直至表面泛浆、无气泡溢出即可停止振捣,以防出现过振、漏振。混凝土入模温度要求≤32℃,其间应做好监测工作,一旦超出限值,应暂停浇筑且及时降温。

2.4施工工艺控制

大体积混凝土施工质量控制应贯穿于整个施工过程之中,重点关注成型质量以及结构的完整性。支模系统选用刚度较高、变形较小的钢模板,支撑间距控制在1.2m以内,接缝的地方采用橡胶条进行密封。钢筋工程应严格把控保护层的厚度,保证定位准确无误,接头错开进行布置,施工期间应做好施工记录,及时开展质量检查,包括强度试块留置、回弹检测等,并对施工中出现的质量问题及时进行分析处理。通过严格的质量控制体系,以保证大体积混凝土施工质量及耐久性能。

2.5强化养护管理

完成全部大体积混凝土浇筑后的2h内,必须启动养护工作。整个养护工作分为初期养护和后期养护两大阶段,通常两个阶段的周期分别为7d和28d,具体时长可根据施工现场实际情况进行微调。由于混凝土在凝固过程中会发生水化反应,吸收大量水分,因此在初期养护阶段需及时在其表面洒水,后续还应定期补水,以确保养护期间混凝土表面始终保持湿润,补充充足水分,避免因缺水导致混凝土产生裂纹。具体的洒水时间间隔需根据混凝土表面湿度及周围环境温度等因素进行调整。同时,需在混凝土表面覆盖土工膜,一方面可避免混凝土表面水分过快蒸发,另一方面能隔绝混凝土表面与周围环境的热量交换,起到保温效果。混凝土养护是大体积混凝土结构浇筑施工的关键环节,必须严格按照前期设计的养护方案执行,以防因养护不到位引发裂纹。

2.6定期质量检测与评估制度

建立完善的定期质量检测与评估制度,定期对大体积混凝土进行检测和评估。采用无损检测技术,如超声波检测、雷达检测等,检测混凝土内部的裂缝、密实度等情况。根据检测结果,制定针对性的维护计划,及时对存在质量问题的混凝土进行修复处理。据统计,实施定期质量检测与评估制度后,大体积混凝土的使用寿命延长了10%~15%。

结语

综上所述,在市政桥梁工程中,大体积混凝土施工技术得到广泛应用,但因浇筑体量大易引发裂缝问题,需对其深入分析。因此,应立足实际情况,采取多种质量控制措施,为桥梁工程整体效益的提升奠定基础。

参考文献

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