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摘要：我们在施工时必须对砼配合比进行多次的优化设计；择优选取砼的组成材料和外加剂；采用科学的施工技术与工艺；严格实行工程的全面质量管理；加强养生保温措施，就能有效避免砼裂缝和泌水等病害的产生，确保工程质量。本文对桥梁大体积混凝土施工技术进行了探讨。
关键词：桥梁；大体积；混凝土；施工技术；应用
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
何謂大体积混凝土施工技术？当任何体积的混凝土，在施工过程中，对由于水泥水化而产生的温差、以及当几何尺寸超过一定的规定条件而发生收缩变形时，采取适当的措施，有效地控制温差或收缩变形的应力而造成的混凝土裂缝开展；或把裂缝控制到最小程度。这样的施工技术称之为大体积混凝土施工技术。
一、大体积混凝土技术的特征与施工设计方法
运用该技术对桥梁进行施工，具有以下特征。当水泥发生水化反应时，将会出现水化热，其内部结构的温度由此急剧上升，但是混凝土的导热性能较差，这就导致结构内部出现温度梯度，且梯度较大。因为混凝土受到道模板以及地基的约束，从而在结构内部就会出现温度应力。在应力的作用下，结构的表面就会产生贯通裂缝以及热力裂缝，从而降低了桥梁的安全性[2]。所以，减少或消除结构内部与结构外部所出现的温差应力为提高施工质量的重要手段。为了控制好施工质量，则应采用以下设计方式。第一，根据桥梁工程的具体情况，选择选择适合的分块与结构形式，如果在桥梁工程当中建立了水平方向的施工缝，则采用分块设计。第二，对分布的钢筋进行合理的设置，适宜将小直径的钢筋作为材料，并在布置时保持较小的间距。第三，在对约束构造物的条件进行改善时，应确保不对桥梁的承压基础造成影响，对此，应将滑动层设置于混凝土的垫层之上。在选择施工的原材料时，应注意以下事项。尽量将低热水泥作为原材料，在施工当中将水泥用量减到最低，以便降低结构内部所产生的最高温度，从而有效控制温差，预防裂缝的出现。要选择优质级配的骨料，以便使混凝土变得更均匀以及减少混凝土当中的空隙。此外，可以在施工材料当中加入一定量的粉煤灰，以便使混凝土原有的脆性以及干缩性得到有效改善，同时也可以使水化热得以降低，有效预防裂缝。
二、桥梁大体积混凝土施工技术的应用
桥梁砼结构中的墩台及基础、大跨度主梁的某些部位均可算入大体积砼的范畴。大体积砼施工采取的技术措施应着重于降低砼内部的最高温度，减小内外温差，减小砼的收缩，提高砼的抗拉强度等。本文主要以某大桥为例，对大体积砼的施工技术和工艺的方法加以讨论。
某大桥主桥的承台断面尺寸为：14.7 m×14.7 m×4.0 m，砼数量864.36 m3。在施工过程中，除按设计要求在承台内布置冷却水管外，还对砼配合比进行了优化设计；对砼浇筑时的入模温度浇筑层次和养生等方面都采取了切实有效的措施，以确保施工质量。
1、大体积混凝土的配制
大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点:
（1）粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂。
（2）外加剂宜采用缓凝剂、减水剂;掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等。
（3）大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下， 应提高掺合料及骨料的含量，以降低单方混凝土的水泥用量。
（4）水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。但是，水化热低的矿渣水泥的析水性比其它水泥大，在浇筑层表面有大量水析出。这种泌水现象，不仅影响施工速度，同时影响施工质量。混凝土泌水性的大小与用水量有关，用水量多，泌水性大;且与温度高低有关， 水完全析出的时间随温度的提高而缩短;此外，还与水泥的成分和细度有关。所以，在选用矿渣水泥时应尽量选择泌水性的品种，并应在混凝土中掺入减水剂，以降低用水量。在施工中，应及时排出析水或拌制一些干硬性混凝土均匀浇筑在析水处， 用振捣器振实后，再继续浇筑上一层混凝土。
2、施工措施
采用合适的施工措施不仅能节约建筑成本，还能有效降低大体积混凝土内外的温差，有效地减少温度裂缝的产生，提高大体积混凝土的质量。
（1）分块浇筑
为了有效降低大体积混凝土的内外温差，在大体积混凝土施工过程中，常采用分块浇筑。分块浇筑又可分为分层浇筑法和分段跳仓浇筑法两种。分层浇筑法目前有全面分层法、分段分层法、斜面分层法3 种浇注方案。全面分层法能够使混凝土均匀散热，不宜产生垂直裂缝，但要求混凝土的拌和、运输能够满足混凝土在初凝前连续浇筑，不产生水平施工缝；分段浇筑法适用于混凝土拌和能力低，对大体积混凝上抗渗要求不高的结构物；斜面分层法适用于平面尺寸较大但厚度较小的结构物。目前在桥梁大体积混凝土施工中，多采用一次性整体浇筑和全面分层多次浇筑。
（2）降低浇筑温度
降低浇筑温度可以降低温差从而减小温度应力，其措施主要有预冷骨料(水冷法、气玲法等)和加冰搅拌等。浇筑时间最好安排在低温季节或夜间，若在高温季节施工，则应采取减小混凝土温度回升的措施，譬如尽量缩短混凝土的运输时间、加快混凝土的入仓覆盖速度、缩短混凝土的暴晒时间、混凝土运输工具采取隔热遮阳措施等。对于泵送混凝土的输送管道，应全程覆盖并洒以冷水，以减少混凝土在泵送过程中吸收太阳的辐射热，最大限度地降低混凝土的入模温度。在桥梁大体积混凝土的施工中比较实用的措施是做好水泥散热工作、对骨料浇水冷却、采用冷却拌和水和减小运输距离等。
（3）合理安排施工进度
施工进度对大体积混凝土的温度的变化影响非常明显。特别应该注意的是分次、分层浇筑的间歇时间。选择上层混凝土覆盖的适宜时间应是在下层混凝土温度已降到一定值时，即上层混凝土温升倒加到下层后，下层混凝土温度回升值不大于原混凝土最高温升。在每次浇筑中，又分几层，其层间的间隔时间应尽量缩短。必须在上层混凝土初凝之前，开始浇筑下层混凝土。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。
（4）改善混凝土的搅拌工艺
大量施工现场试验证明，改善混凝土的搅拌工艺，采用二次投料的砂浆裹石或净浆裹石的搅拌新工艺，可使混凝土强度提高10％左右，相应地也提高了混凝土的抗拉强度和极限抗拉值。而采用二次振捣，能排除混凝土因泌水在粗榘料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋之间的握裹力，使混凝土的抗压强度提高10％- 20％。
（5）埋设冷却水管
埋设水管用连续流动的冷水可以降低混凝土的温度，电可以把混凝土块体冷却到稳定的体积。冷却水管大多采用直径为25mm或19mm薄壁钢管或铝管，按照中心距1.5～3m 交错排列，水管上下层间距宜为1.5－3m，并通过立管连接。在浇筑开始水管覆盖一层混凝土后即应开始通水，通水持续时间应足以保证混凝土第二次温升不超过初次温升，较小的大体积混凝土当到达最高温度并开始下降时应停止通水，要避免使混凝土开裂的大陡的温度梯度，冷却速度以每天温度下降0.6℃左右为好。
（6）养护措施
在施工完成之后，为了使结构的强度实现不断增长，预防混凝土出现干缩，则应使其长时间处于湿润状态当中。目前，隔热保温技术被广泛使用在此类结构的养护工作上。砂层保温、草袋以及保温被为常用的保温材料。保温工作为养护混凝土的关键步骤，所以必须加以重视[5]。对混凝土进行保温，其主要目的是预防其表面扩散过多的热量，从而将温度梯度减小，使散热所需的时间得以延长，从而增强结构强度，预防表面出现不良裂缝。养护的另一个重要内容是保湿工作。之所以需要进行保湿，是因为混凝土在硬化阶段，具有较快的水化速度，容易发生脱水现象，而保湿工作则可以预防脱水，从而避免结构出现收缩裂缝；另一方面，进行保湿也可以使结构抗拉的强度得到有效提高。
实践证明， 在优化配合比设计， 改善施工工艺， 提高施工质量， 做好温度监测工作及加强养护等方面采取有效技术措施， 坚持严谨的施工组织管理， 完全可以控制桥梁大体积混凝土温度裂缝和施工裂缝的发生， 起到良好的施工效果。
参考文献：
[1] 宋勋.浅谈大体积混凝土结构施工技术[J]. 黑龙江科技信息. 2010(10)
[2] 付会光.大体积混凝土结构施工技术综述[J]. 黑龙江交通科技. 2009(07)
[3] 杨成勇，张宏海.大体积混凝土施工裂缝的论述[J]. 黑龙江科技信息. 2009(19)
[4] 吴洪海.大体积混凝土温度裂缝控制的综合措施[J]. 青海科技. 2010(02)
关键词：桥梁；大体积；混凝土；施工技术；应用
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
何謂大体积混凝土施工技术？当任何体积的混凝土，在施工过程中，对由于水泥水化而产生的温差、以及当几何尺寸超过一定的规定条件而发生收缩变形时，采取适当的措施，有效地控制温差或收缩变形的应力而造成的混凝土裂缝开展；或把裂缝控制到最小程度。这样的施工技术称之为大体积混凝土施工技术。
一、大体积混凝土技术的特征与施工设计方法
运用该技术对桥梁进行施工，具有以下特征。当水泥发生水化反应时，将会出现水化热，其内部结构的温度由此急剧上升，但是混凝土的导热性能较差，这就导致结构内部出现温度梯度，且梯度较大。因为混凝土受到道模板以及地基的约束，从而在结构内部就会出现温度应力。在应力的作用下，结构的表面就会产生贯通裂缝以及热力裂缝，从而降低了桥梁的安全性[2]。所以，减少或消除结构内部与结构外部所出现的温差应力为提高施工质量的重要手段。为了控制好施工质量，则应采用以下设计方式。第一，根据桥梁工程的具体情况，选择选择适合的分块与结构形式，如果在桥梁工程当中建立了水平方向的施工缝，则采用分块设计。第二，对分布的钢筋进行合理的设置，适宜将小直径的钢筋作为材料，并在布置时保持较小的间距。第三，在对约束构造物的条件进行改善时，应确保不对桥梁的承压基础造成影响，对此，应将滑动层设置于混凝土的垫层之上。在选择施工的原材料时，应注意以下事项。尽量将低热水泥作为原材料，在施工当中将水泥用量减到最低，以便降低结构内部所产生的最高温度，从而有效控制温差，预防裂缝的出现。要选择优质级配的骨料，以便使混凝土变得更均匀以及减少混凝土当中的空隙。此外，可以在施工材料当中加入一定量的粉煤灰，以便使混凝土原有的脆性以及干缩性得到有效改善，同时也可以使水化热得以降低，有效预防裂缝。
二、桥梁大体积混凝土施工技术的应用
桥梁砼结构中的墩台及基础、大跨度主梁的某些部位均可算入大体积砼的范畴。大体积砼施工采取的技术措施应着重于降低砼内部的最高温度，减小内外温差，减小砼的收缩，提高砼的抗拉强度等。本文主要以某大桥为例，对大体积砼的施工技术和工艺的方法加以讨论。
某大桥主桥的承台断面尺寸为：14.7 m×14.7 m×4.0 m，砼数量864.36 m3。在施工过程中，除按设计要求在承台内布置冷却水管外，还对砼配合比进行了优化设计；对砼浇筑时的入模温度浇筑层次和养生等方面都采取了切实有效的措施，以确保施工质量。
1、大体积混凝土的配制
大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点:
（1）粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂。
（2）外加剂宜采用缓凝剂、减水剂;掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等。
（3）大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下， 应提高掺合料及骨料的含量，以降低单方混凝土的水泥用量。
（4）水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。但是，水化热低的矿渣水泥的析水性比其它水泥大，在浇筑层表面有大量水析出。这种泌水现象，不仅影响施工速度，同时影响施工质量。混凝土泌水性的大小与用水量有关，用水量多，泌水性大;且与温度高低有关， 水完全析出的时间随温度的提高而缩短;此外，还与水泥的成分和细度有关。所以，在选用矿渣水泥时应尽量选择泌水性的品种，并应在混凝土中掺入减水剂，以降低用水量。在施工中，应及时排出析水或拌制一些干硬性混凝土均匀浇筑在析水处， 用振捣器振实后，再继续浇筑上一层混凝土。
2、施工措施
采用合适的施工措施不仅能节约建筑成本，还能有效降低大体积混凝土内外的温差，有效地减少温度裂缝的产生，提高大体积混凝土的质量。
（1）分块浇筑
为了有效降低大体积混凝土的内外温差，在大体积混凝土施工过程中，常采用分块浇筑。分块浇筑又可分为分层浇筑法和分段跳仓浇筑法两种。分层浇筑法目前有全面分层法、分段分层法、斜面分层法3 种浇注方案。全面分层法能够使混凝土均匀散热，不宜产生垂直裂缝，但要求混凝土的拌和、运输能够满足混凝土在初凝前连续浇筑，不产生水平施工缝；分段浇筑法适用于混凝土拌和能力低，对大体积混凝上抗渗要求不高的结构物；斜面分层法适用于平面尺寸较大但厚度较小的结构物。目前在桥梁大体积混凝土施工中，多采用一次性整体浇筑和全面分层多次浇筑。
（2）降低浇筑温度
降低浇筑温度可以降低温差从而减小温度应力，其措施主要有预冷骨料(水冷法、气玲法等)和加冰搅拌等。浇筑时间最好安排在低温季节或夜间，若在高温季节施工，则应采取减小混凝土温度回升的措施，譬如尽量缩短混凝土的运输时间、加快混凝土的入仓覆盖速度、缩短混凝土的暴晒时间、混凝土运输工具采取隔热遮阳措施等。对于泵送混凝土的输送管道，应全程覆盖并洒以冷水，以减少混凝土在泵送过程中吸收太阳的辐射热，最大限度地降低混凝土的入模温度。在桥梁大体积混凝土的施工中比较实用的措施是做好水泥散热工作、对骨料浇水冷却、采用冷却拌和水和减小运输距离等。
（3）合理安排施工进度
施工进度对大体积混凝土的温度的变化影响非常明显。特别应该注意的是分次、分层浇筑的间歇时间。选择上层混凝土覆盖的适宜时间应是在下层混凝土温度已降到一定值时，即上层混凝土温升倒加到下层后，下层混凝土温度回升值不大于原混凝土最高温升。在每次浇筑中，又分几层，其层间的间隔时间应尽量缩短。必须在上层混凝土初凝之前，开始浇筑下层混凝土。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。
（4）改善混凝土的搅拌工艺
大量施工现场试验证明，改善混凝土的搅拌工艺，采用二次投料的砂浆裹石或净浆裹石的搅拌新工艺，可使混凝土强度提高10％左右，相应地也提高了混凝土的抗拉强度和极限抗拉值。而采用二次振捣，能排除混凝土因泌水在粗榘料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋之间的握裹力，使混凝土的抗压强度提高10％- 20％。
（5）埋设冷却水管
埋设水管用连续流动的冷水可以降低混凝土的温度，电可以把混凝土块体冷却到稳定的体积。冷却水管大多采用直径为25mm或19mm薄壁钢管或铝管，按照中心距1.5～3m 交错排列，水管上下层间距宜为1.5－3m，并通过立管连接。在浇筑开始水管覆盖一层混凝土后即应开始通水，通水持续时间应足以保证混凝土第二次温升不超过初次温升，较小的大体积混凝土当到达最高温度并开始下降时应停止通水，要避免使混凝土开裂的大陡的温度梯度，冷却速度以每天温度下降0.6℃左右为好。
（6）养护措施
在施工完成之后，为了使结构的强度实现不断增长，预防混凝土出现干缩，则应使其长时间处于湿润状态当中。目前，隔热保温技术被广泛使用在此类结构的养护工作上。砂层保温、草袋以及保温被为常用的保温材料。保温工作为养护混凝土的关键步骤，所以必须加以重视[5]。对混凝土进行保温，其主要目的是预防其表面扩散过多的热量，从而将温度梯度减小，使散热所需的时间得以延长，从而增强结构强度，预防表面出现不良裂缝。养护的另一个重要内容是保湿工作。之所以需要进行保湿，是因为混凝土在硬化阶段，具有较快的水化速度，容易发生脱水现象，而保湿工作则可以预防脱水，从而避免结构出现收缩裂缝；另一方面，进行保湿也可以使结构抗拉的强度得到有效提高。
实践证明， 在优化配合比设计， 改善施工工艺， 提高施工质量， 做好温度监测工作及加强养护等方面采取有效技术措施， 坚持严谨的施工组织管理， 完全可以控制桥梁大体积混凝土温度裂缝和施工裂缝的发生， 起到良好的施工效果。
参考文献：
[1] 宋勋.浅谈大体积混凝土结构施工技术[J]. 黑龙江科技信息. 2010(10)
[2] 付会光.大体积混凝土结构施工技术综述[J]. 黑龙江交通科技. 2009(07)
[3] 杨成勇，张宏海.大体积混凝土施工裂缝的论述[J]. 黑龙江科技信息. 2009(19)
[4] 吴洪海.大体积混凝土温度裂缝控制的综合措施[J]. 青海科技. 2010(02)