在建筑工程中,大体积混凝土的施工是一项技术要求高且工艺复杂的工程活动,特别是在建造桥梁、隧道等大型基础设施时,大体积混凝土承台的施工显得尤为关键。本文结合小关子大桥5#主墩承台的施工案例,详细探讨了大体积混凝土承台的施工方法及控制要点,以确保施工质量,预防裂缝的产生。
大体积混凝土承台的施工难点在于防止混凝土在温度变化下产生裂缝。尤其是在热天施工中,由于水泥水化过程中会产生热量,造成混凝土内外温差过大,从而形成裂缝。针对这一问题,选择适宜的水泥种类是关键。在小关子大桥的施工中,特别选用了低热或中热水泥,如矿渣水泥和火山灰水泥,以减少水化热的产生。同时,水泥品种的选择还需与工程的具体要求相结合,确保强度满足设计要求。
在材料的选择上,除了对水泥类型有特殊要求外,对骨料的质量控制也不容忽视。骨料最大粒径的选择必须考虑钢筋间距,以避免造成浇筑困难和结构的不均匀性。在小关子大桥的施工中,将粗骨料的最大粒径限制在钢筋间距的3/4以内,细骨料则选择粗砂或中砂,并严格控制含泥量,以保证混凝土的密实性和工作性。为降低成本,亦可考虑采用石粉替代河沙。
配合比的设计是另一个关键环节。通过多次试验,选择一个既能满足强度要求,又能合理减少水泥用量的配合比。在大体积混凝土施工中,合理配比的混凝土可有效降低水化热,减少裂缝发生的可能。
施工流程的控制同样至关重要。以小关子大桥为例,整个施工流程包括基坑开挖、垫层施工、模板安装、混凝土浇筑、温度控制和养护等关键步骤。基坑开挖时,需精确放样,并控制好桩头标高以保护桩基不受破坏。垫层施工采用50cm厚C25混凝土,以确保封底混凝土的密实性,并设有排水沟以预防积水的形成。
在混凝土浇筑过程中,温度控制是预防裂缝发生的关键。施工时必须实时监测混凝土内部和表面的温度,并据此调整通水量以控制冷却速率,保持混凝土内外温度的相对平衡。此外,为减缓混凝土的冷却速度,还需采取保温和保湿的养护措施,如覆盖保湿材料,持续洒水等,这样可以有效平衡混凝土内外温差,减少裂缝的产生。
总体来说,大体积混凝土承台施工需要综合考虑材料选择、配合比设计、施工工艺以及温度控制等多个方面。科学的施工管理,精细化的施工操作,技术的合理应用,是确保工程质量的重要保障。只有通过在施工的每一个环节都做到严谨管理,才能有效地预防混凝土裂缝,保证承台结构的稳定性和耐久性。通过这样的施工方法和控制要点,可以为类似工程的施工提供经验和参考,促进整个建筑工程行业的技术进步和工程质量的提升。