一、 橋梁大體積混凝土常見問題及原因

　　1. 蜂窩、麻面、孔洞

　　由于大體積混過凝土結(jié)構(gòu)尺寸大，混凝土澆筑時間長，澆筑過程受外界及人為因素較多，容易產(chǎn)生蜂窩、麻面及空洞等問題。 麻面主要是因?yàn)槟０灞砻媲謇聿桓蓛?、鋼模板脫模劑涂刷不均勻、板接縫拼裝不嚴(yán)密、振搗不密實(shí)等原因造成。蜂窩的原因主要有混凝土配合比不合理、攪拌時間短、操作規(guī)程造成混凝土離析、沒有分段、分層灌注，振搗不實(shí)或下料與振搗配合不好等方面?？锥吹闹饕蛴校涸阡摻蠲芗幓蝾A(yù)埋件處，混凝土澆注不暢通，不能充滿模板間隙;按順序振搗混凝土，產(chǎn)生漏振;離析，或嚴(yán)重跑漿;混凝土內(nèi)掉入工具、木塊、泥塊等雜物，混凝土被卡住。

　　2. 收縮裂縫和溫差裂縫

　　收縮裂縫是混凝土在逐漸散熱和硬化過程中其體積的收縮引起的，對于大體積混凝土，這種收縮更加明顯。影響混凝土收縮的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品種?；炷林械挠盟亢退嘤昧吭礁?，混凝土 收縮就越大。水泥品種對干縮量及收縮量也有很大的影響，一般中低熱水泥和粉煤灰水泥 的收縮量較小。

　　溫差裂縫對于大體積混凝土尤為明顯。大體積混凝土澆筑后的初期，內(nèi)部混凝土由于水泥水化作用產(chǎn)生放熱反應(yīng)而溫度升高，且不易散熱，但外部混凝土雖然也同樣產(chǎn)生放熱反應(yīng)，由于容易散熱，溫度較低，故產(chǎn)生內(nèi)外溫差。尤其是當(dāng)氣溫驟然下降時，內(nèi)外溫差更大。此時由于內(nèi)部混凝土產(chǎn)生膨脹，外部混凝土則產(chǎn)生收縮，互相約束，使混凝土產(chǎn)生強(qiáng)迫變形而引起溫度應(yīng)力。當(dāng)外部混凝土所產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時，就發(fā)生表面裂縫。另一方面，內(nèi)部混凝土逐漸散熱降溫而收縮時，如受到地基基礎(chǔ)的約束，也將產(chǎn)生強(qiáng)迫變形，同樣會使底部混凝土發(fā)生垂直方向的內(nèi)部裂縫。

　　二、橋梁大體積混凝土施工控制措施

　　2.1混凝土設(shè)計(jì)和生產(chǎn)

　　為降低水化熱，在條件允許的情況下盡量選用水化熱低的水泥，以延緩混凝土膠凝材料的水化速率，降低絕熱溫峰，必要時可以通過外加劑配方調(diào)配來控制混凝土的凝結(jié)時間。嚴(yán)格控制砂石的細(xì)度和含泥量。混凝土攪拌站具備大宗混凝土連續(xù)生產(chǎn)所需的原料儲備能力，以使原材料進(jìn)場后有充足的時間進(jìn)行檢驗(yàn)和均化，保障混凝土連續(xù)供應(yīng)的穩(wěn)定性。在非特殊情況下不推薦使用冰水拌制混凝土，因?yàn)楸柚苹炷量刂齐y度大，容易造成混凝土工作性鑒定失準(zhǔn);制作刨冰需要大型制冷設(shè)備，可操作性不強(qiáng)。大體積基礎(chǔ)混凝土冬季生產(chǎn)時，可在與施工方溝通并采取有效防凍措施的前提下，對骨料和拌和水可不加熱，以混凝土出機(jī)均勻無凍塊、正溫運(yùn)輸澆注為標(biāo)準(zhǔn)。

　　2.2混凝土運(yùn)輸和澆筑

　　混凝土入模坍落度應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求、泵送和施工工序時間安排綜合確定。對于預(yù)拌混凝土，泵送前在罐車內(nèi)高速攪拌，以保障混凝土的均勻性。大體積混凝土施工前，正確評估運(yùn)送量及澆搗速度，準(zhǔn)確計(jì)算混凝土輸出量，以保障混凝土澆注的合理銜接時間，特別是分層澆注應(yīng)注意兩層銜接在混凝土初凝前完成。分層澆注還應(yīng)注意在上層混凝土振搗時，應(yīng)將振動棒插入下層混凝土表面之下，以消除分層界面。澆搗時，按規(guī)范控制混凝土自由傾落，以保障混凝土不致因高空拋落被鋼筋分散。振搗時，振動棒應(yīng)快插慢拔，按順序進(jìn)行，不應(yīng)遺漏或根據(jù)振搗棒作用半徑經(jīng)實(shí)際操作驗(yàn)證確定。特殊情況下使用鋼模時，用聚苯板將鋼模外表面填充覆蓋嚴(yán)密，并采取有效的防風(fēng)措施。

　　2.3拆模和養(yǎng)護(hù)

　　大體積混凝土基礎(chǔ)澆注周期較長，施工過程中應(yīng)兼顧前方澆注和后方的抹面、拉毛、養(yǎng)護(hù)處理，以免錯過后期處理的時機(jī)。在混凝土失塑后、初凝之前，至少進(jìn)行兩次表面的抹壓，用木抹子反復(fù)抹壓密實(shí)，消除優(yōu)先出現(xiàn)的表面裂縫。不推薦使用二次振搗法控制表面的塑性裂縫。在冬期施工的條件下，混凝土抹壓密實(shí)后應(yīng)及時覆蓋塑料薄膜，然后覆蓋保溫材料。常溫施工時，可覆蓋塑料薄膜及保溫材料，并按施工規(guī)范的規(guī)定測定混凝土表面和內(nèi)部溫度，必要時采取特殊的保溫措施，保障溫度梯度穩(wěn)定。大體積混凝土豎向構(gòu)件拆模后的養(yǎng)護(hù)措施越及時，對混凝土構(gòu)件越有利。如果冬季低溫低濕大風(fēng)環(huán)境，混凝土表面溫度在瞬間急劇下降，后果輕則出現(xiàn)塑性收縮、表面裂縫，混凝土表層硬度不夠，重則出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫，造成質(zhì)量事故。具體做法應(yīng)為：對采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，養(yǎng)護(hù)時間不得少于7d，對摻用緩凝型外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土，不得少于14d。在冬期施工條件下，保溫保水層應(yīng)在混凝土表面冷卻到5℃以下時才能拆除。在常溫條件下，應(yīng)在混凝土表面與外界溫差≯15℃時才能拆除?；炷帘馗采w拆除后，濕養(yǎng)護(hù)繼續(xù)進(jìn)行。

　　三、橋梁大體積混凝土施工中的誤區(qū)及注意事項(xiàng)

　　(1)在橋梁大體積基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時，一般對混凝土附帶抗?jié)B性等耐久性要求，而為了保障混凝土耐久性，在施工和材料的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對混凝土膠凝材料用量限制較多，注意的是，規(guī)定的水泥用量是指設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)混凝土水泥用量，即用礦物摻合料取代水泥前的水泥用量。當(dāng)遇到特殊大體積混凝土?xí)r，可以與設(shè)計(jì)單位洽商混凝土配合比設(shè)計(jì)參數(shù)。

　　(2)大量使用摻合料以及調(diào)配外加劑的緩凝功能，能夠?qū)⒒炷林心z凝材料的水化反應(yīng)過程拉長，延緩達(dá)到絕熱溫峰的時間，給水化熱散發(fā)提供相對較長的時間，使得絕熱溫峰值降低。但不能降低水泥的單位放熱量。這可以理解為水化總熱量對水化時間和混凝土溫度兩個變量的積分。

　　(3) 大體積混凝土基礎(chǔ)施工時，一般混凝土均摻膨脹劑以達(dá)到補(bǔ)償收縮和抗?jié)B的目的，目前鈣礬石系列的膨脹劑應(yīng)用比較廣泛。但其摻量根據(jù)產(chǎn)品說明、混凝土用途來確定。實(shí)際上目前主流的膨脹劑就是一種特殊礦物組成的水泥，且早期放熱量和放熱速度也高于普通水泥。所以，在計(jì)算水化熱時將膨脹劑考慮進(jìn)去。

　　(4)一些規(guī)范和文獻(xiàn)中推薦使用礦渣水泥，以降低水化熱。但隨著近幾年磨細(xì)礦渣粉作為混凝土摻合料的廣泛使用及相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，在大體積混凝土中使用礦渣水泥已經(jīng)沒有必要。因?yàn)轭A(yù)拌混凝土企業(yè)完全可以在混凝土配比設(shè)計(jì)時用礦渣粉取代水泥，或者說是將在水泥廠加入的那部分礦渣粉移到混凝土生產(chǎn)時再加入。而且將礦渣粉作為單一組分摻加，更有利于生產(chǎn)控制。目前，施工單位和混凝土生產(chǎn)單位應(yīng)將注意力集中到水泥有效組分與礦物混合材比例上，正確掌握熟料用量和礦物粉料總量，從配比選配階段控制混凝土水化熱。

　　(5)高強(qiáng)混凝土應(yīng)用越來越廣泛。但由高強(qiáng)混凝土水泥用量大帶來的大體積混凝土效應(yīng)，仍未引起足夠的重視。

　　(6)大體積混凝土溫升、變形、應(yīng)力計(jì)算沒有正式規(guī)范可依。目前廣泛使用的是《冬期施工手冊》中推薦的計(jì)算步驟和公式。相對于施工標(biāo)準(zhǔn)和原材料的性能發(fā)展，該推薦公式顯然已經(jīng)不能滿足混凝土施工控制的要求。這里提出兩個建議供參考。首先，實(shí)施水泥新標(biāo)準(zhǔn)后，水泥廠為了滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求，提高了水泥的粉磨細(xì)度，調(diào)整了水泥熟料的礦物成分比例，使水泥早期水化速率和強(qiáng)度較以前有了很大提高，根據(jù)以往的施工控制經(jīng)驗(yàn)和文獻(xiàn)，也可以采用根據(jù)多年的現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)而成的經(jīng)驗(yàn)公式對溫差計(jì)算進(jìn)行校核。

　　四、結(jié)論

　　大體積混凝土的認(rèn)識和界定，凡是能產(chǎn)生大體積混凝土效應(yīng)的混凝土構(gòu)件均應(yīng)視為大體積混凝土，施工時應(yīng)按大體積混凝土來對待。大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)和施工組織都比較復(fù)雜，施工時應(yīng)十分慎重，否則會造成結(jié)構(gòu)缺陷。組織大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工，在模板、鋼筋和混凝土工程方面有許多技術(shù)問題需逐個解決。