桥梁工程中大体积混凝土裂缝的原因与控制.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第PAGE-12-页共NUMPAGES12页第PAGE\*MERGEFORMAT-12-页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT12页武广客运专线承台大体积混凝土施工技术[摘要]：通过选用合理的混凝土原材料，严格控制现场混凝土配合比，不仅保证了客运专线桥梁承台的强度满足设计要求，也实现了大体积混凝土的防裂目标。[关键词]：承台大体积混凝土施工技术1工程概况武广客运专线桥梁承台结构尺寸为5.6×10.2×2.0m、12.5×9.2×3.5m等九种结构型式，混凝土设计强度为C30，均采取一次性浇筑，数量在114.24m3～402.5m3之间，均属于大体积混凝土施工。承台大体积混凝土由于结构厚，体积大和施工复杂等特点，除了满足强度、耐久性等要求外，还必须控制大体积混凝土裂缝的开展。大体积混凝土由于结构尺寸大，水泥水化热引起混凝土温度升高，热量不易及时散发，从而形成较大的内外温差，较大的温差将形成较大的温度应力，从而引起混凝土表面裂纹。目前，随着高性能混凝土在铁路客运专线桥梁施工中的全面应用，对桥梁大体积混凝土的施工技术和质量控制，也逐步引起大家的重视。本文对武广客运专线承台大体积混凝土的施工技术进行分析、探讨。2承台混凝土配合比设计2.1大体积混凝土的特点2.1.1大体积混凝土裂缝是指大体积混凝土水泥水化热所产生的温度、收缩变形导致的裂缝，在现浇混凝土结构中必须予以控制这种裂缝。2.1.2采用一次整体浇注混凝土的方法和“综合温控”施工技术，有利于提高结构的整体性、抗渗性、同时提高了结构的抗震能力。2.1.3大体积混凝土的施工工艺，减少了施工工序之间的交叉，取消了各种施工缝的处理工作，从而简化了施工程序，加快了施工进度。2.2承台配合比设计原则桥梁承台大体积混凝土配合比的设计原则：(1)在保证工程建设所规定强度、耐久性等要求和满足施工工艺要求的前提下，合理选择使用的材料，尽量减少水泥用量，降低混凝土绝热温升；(2)掺入掺和料时混凝土的水胶比应低于无掺和料的水胶比，胶凝材料总量应稍大于设计相同强度等级传统混凝土的水泥用量，以保证良好的施工性，提高混凝土的耐久性。2.3承台砼配合比的设计难点和解决的技术措施2.3.1控制混凝土水化热温升大体积混凝土应尽量降低混凝土的绝热温升，降低绝热温升的有效办法是掺加适量粉煤灰取代部分水泥。粉煤灰因含有大量的活性Si02和A1203，有“固体减水剂”的美称，其掺入混凝土中具有增强效应、增塑效应、填充效应和削减温峰的作用，是配制大体积混凝土不可缺少的材料。加入适当的粉煤灰可以改善混凝土的和易性，增加胶凝物质，降低混凝土的水胶比，使混凝土的早期水化热明显降低。粉煤灰可以和水泥水化放出的Ca(OH)2反应，降低水化热。因此，以粉煤灰置换部分水泥后，水化热放出的速度减缓了。水化热降低的比例，一般是粉煤灰的置换率的1／2左右。因此，通过添加粉煤灰可以抑制混凝土的温升，掺加缓凝剂可以延缓混凝土浇注时温度峰值，从而降低混凝土开裂的风险。2.3.2控制混凝土泌水因水泥用量低，大体积混凝土施工中容易产生泌水现象。通过降低混凝土的水胶比，尽量减少混凝土拌合物的自由水，是降低泌水的有效办法。在混凝土拌合物中掺加增稠剂以改善混凝土粘度，也可以大大改善混凝土的泌水情况。在承台配合比设计时，拟采用以上技术措施解决混凝土泌水问题。2.3.3控制混凝土的收缩为了降低混凝土泌水而采用了低水胶比的技术措施，这同时也导致了混凝土的收缩加大，因碎石的强度、密度、吸水率和外加剂种类对混凝土干缩影响也很大。承台配合比设计时降低混凝土收缩的途径有：①降低砂率，②选用强度高、密度大、吸水率小的碎石，③选用收缩较小的聚羧酸系外加剂。2.4原材料优选2.4.1水泥：宜采用品质稳定、强度等级符合要求的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥（掺合料仅为粉煤灰或磨细矿碴）。品质应符合GB175-1999规定：水泥的比表面积不宜超过350m2/kg，碱含量不应超过0.60%，游离氧化钙含量不应超过1.5%，水泥熟料中C3A的含量不宜超过8%(强腐蚀环境下不应大于5%)，C4AF含量小于7%、C3S、C2S含量宜在40%～45%之间的水泥。2.4.2粉煤灰：宜选用烧失量较低的粉煤灰；2.4.3砂：宜选用无潜在碱活性，坚固性试验的失重率小于5％的中粗砂。2.4.4碎石：宜选用质地均匀坚固，颗粒形状和级配良好，吸水率低，空隙率小，无潜在碱活性的碎石。2.4.5水：宜选用自来水。采用赤壁市自来水，满足《混凝土拌