吳問兵

摘 要：某橋為分肢柱式塔、四索面分離式全漂浮體系鋼箱梁斜拉橋，主跨長806m；主塔高262.48m，主塔采用液壓爬模施工，本文重點介紹主塔混凝土裂紋及外觀質(zhì)量控制技術(shù)。

關(guān)鍵詞：混凝土裂紋；外觀質(zhì)量；控制；技術(shù)

中圖分類號：U443.38 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）07-0114-02

1 工程概況

某橋索塔采用獨柱形，索塔總高262.48m；以往橋梁主塔施工由于混凝土標(biāo)號高、水化熱量高、水化反應(yīng)迅速、溫升極值高、溫升速率快、自約束與外約束效應(yīng)顯著，加上高空混凝土養(yǎng)護(hù)環(huán)境等因素容易產(chǎn)生冷激及表面開裂現(xiàn)象。施工過程中從大體積混凝土溫控等方面進(jìn)行控制，取得了良好的效果，對后續(xù)同類主塔施工的外觀質(zhì)量控制方面有一定的借鑒作用。

2 施工控制內(nèi)容

2.1 溫控理論分析計算

《大體積混凝土施工規(guī)范》（GB50496-2009）混凝土結(jié)構(gòu)物實體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預(yù)計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土。塔柱最小截面厚度均超過1m，為了控制裂紋產(chǎn)生，在塔柱內(nèi)設(shè)置冷卻水管進(jìn)行溫控處理。

（1）選取一節(jié)塔柱進(jìn)行建模分析計算：混凝土澆筑完2d時的溫峰數(shù)據(jù)如下圖1所示。

（2）混凝土澆筑完對2.5d、3d、4d時的溫峰數(shù)據(jù)如下：

（3）溫度計算分析如下表1所示。

（4）塔肢應(yīng)力計算分析如下表2所示。

由分析計算得知：

無管冷時最高溫升為78.8℃，有管冷時最高溫為68.0℃；

無管冷措施情況下，最大應(yīng)力為4～5MPa，施加管冷措施情況下，最大應(yīng)力為3～4MPa，較大范圍內(nèi)的拉應(yīng)力降低均為1MPa左右；

在增加管冷的情況下，能夠有效降低較大區(qū)域范圍內(nèi)的拉應(yīng)力，能夠起到控制裂縫數(shù)量及寬度的作用；

若輔以降低入模溫度措施（入模溫度由25℃降低至18℃），能夠進(jìn)一步降低混凝土內(nèi)部的拉應(yīng)力水平0.5～1MPa，對于裂縫控制有較好的改善作用。

2.2 塔內(nèi)冷卻水管設(shè)置

每節(jié)塔柱高6m，安裝7層冷卻水管，在混凝土振搗覆蓋后現(xiàn)場開始通水，增壓泵供入深層江水流量調(diào)到最大，通過通水帶走水化熱控制溫峰值。

2.3 模板及線形控制技術(shù)

（1）為減少釘眼對表觀造成的影響，塔柱模板攻釘從反面攻釘。

（2）模板安裝后頂口采取型鋼限寬裝置，確保模板拉桿收緊時線性尺寸。

（3）塔柱含有135°陽角，為確保棱角效果，將陽角模板制作成整體鋼結(jié)構(gòu)確保了棱角線條順直。

（4）節(jié)段的接縫線條主要通過“環(huán)切”控制，塔柱節(jié)段間施工縫在混凝土強(qiáng)度達(dá)到10MPa以上后，用墨線彈出環(huán)切線，切割機(jī)沿墨線環(huán)切，環(huán)切深度2cm，確保切縫平齊，保證了節(jié)段間的線形。

（5）拆模時先對拉桿進(jìn)行切割外留1cm左右，隨后采用電鉆絞絲機(jī)升入孔眼內(nèi)對PVC進(jìn)行切磨處理，然后通過虎鉗慢慢取出PVC，防止對孔形造成破壞；內(nèi)塞采用孔口工裝封堵，端口與周圍混凝土面平齊，作業(yè)完成后對孔口周邊及時清理。

2.4 入模溫度控制

混凝土入模溫度控制：現(xiàn)場配置了制冰機(jī)用于原材料降溫，夏季每方混凝土加冰渣50kg；在備料斗中冰渣吸收集料熱量融化成冰水，進(jìn)一步降低了集料的溫度，確?；炷寥肽囟刃∮?8℃；冬季施工對拌合水進(jìn)行加熱，同時考慮泵送混凝土的和易性，混凝土入模溫度控制在10～15℃。

2.5 塔柱混凝土養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)

（1）松模前養(yǎng)護(hù)。夏季混凝土澆筑終凝后松模前，混凝土頂面采用噴壺灑水，達(dá)到表面濕潤；冬季混凝土澆筑完成后頂口采用防火帆布搭設(shè)暖棚，內(nèi)設(shè)暖風(fēng)機(jī)，混凝土終凝后表面灑水至濕潤狀態(tài)；

（2）松模養(yǎng)護(hù)。混凝土澆筑完成現(xiàn)場同條件試塊達(dá)到15Mpa以上進(jìn)行松模，外側(cè)模先拆除拉桿進(jìn)行松模，松模間隙為離混凝土面5～10mm為宜；

松摸后立即采用“自動電熱水器進(jìn)行滴灌養(yǎng)護(hù)”，在爬架頂層操作平臺上設(shè)置一個供水水箱和一個可調(diào)節(jié)溫度的加熱水箱；點罐水溫與混凝土表面溫度小于15℃（控制表環(huán)溫差不超過15℃），塔柱頂面四周布設(shè)一圈主水管，主水管外接小的支水管，支水管伸入模板頂口縫隙中進(jìn)行點滴養(yǎng)護(hù)，通過滴灌養(yǎng)護(hù)措施保證了松模后混凝土表面的保水效果。

（3）拆模養(yǎng)護(hù)。待混凝土表面溫度與環(huán)境溫度小于15℃即可拆模，涂刷養(yǎng)護(hù)液，養(yǎng)護(hù)液采用滾筒滾涂方式，均勻涂刷兩遍，達(dá)到有效保水、阻隔效果；

模板拆除后及時采取防風(fēng)措施，塔身四周側(cè)壁全斷面圍裹防火布防風(fēng)；做好混凝土的防風(fēng)措施。

2.6 防污染控制

在塔壁上采用槽鋼作截水槽，沿塔肢四周布設(shè)，安裝時按要求設(shè)置排水坡，截水槽水流至爬架上的匯水桶后進(jìn)行外排。

2.7 混凝土色澤控制

（1）為保證混凝土外觀質(zhì)量色澤均一，除了從源頭上控制原材料的質(zhì)量，對石子進(jìn)行清洗、砂子進(jìn)行過篩處理；

（2）為了確?；炷恋暮鸵仔?，混凝土攪拌時間延長至180s；

（3）混凝土布料通過分料器接串筒下料，每 2.5m設(shè)置一處下料點，均勻布料，防止趕料；

（4）為防止冷縫出現(xiàn)，根據(jù)不同節(jié)段的混凝土方量調(diào)整混凝土初凝時間，澆筑前在鋼筋上做好混凝土的分層刻度線，確保上下層混凝土界面得到復(fù)振；

（5）混凝土施工振搗結(jié)束后，靜聽30min后再采用振動泵對頂口混凝土機(jī)械復(fù)振，能有效的控制了頂口的氣泡現(xiàn)象。

3 結(jié)語

本文針對主塔施工外觀質(zhì)量控制作一簡單介紹，在本橋主塔施工中，通過提前對主塔混凝土進(jìn)行理論分析國內(nèi)首次在塔柱內(nèi)設(shè)置冷卻水管的溫控措施等施工過程的細(xì)節(jié)控制，主塔砼外觀質(zhì)量取得了一定的成效，提高了結(jié)構(gòu)的耐久性，改變了以往人們認(rèn)為塔柱施工裂紋難以控制的看法；望該文能為其它類似工程項目提供一些借鑒，筆者水平有限，文中錯漏之處懇請讀者批評指正。