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摘要：拱座是将上部结构荷载传递到基础的重要传力构件，是拱桥的一个重要组成部分，因此对拱座施工质量提出了更高的要求。文章结合马滩红水河特大桥拱座大体积混凝土施工质量控制措施以及采用内养生技术，有效控制大体积混凝土施工质量，可为类似大体积混凝土施工提供参考。
关键词：拱座；混凝土；质量控制；探讨
引言
拱桥因其跨越能力大，维护费用少，外形美观等特点，越来越普遍地应用在桥梁工程建设中，而拱座在拱桥受力结构中起着非常重要的作用。因此，拱座的施工质量控制就显得至关重要,而拱座在施工过程中容易受人员、机械、材料、方法、环境等方面的影响，极易产生很多种施工质量问题，严重影响拱座施工质量。马滩红水河特大桥是一座大跨径中承式钢管混凝土拱桥，该桥拱座施工过程通过对大体积混凝土施工质量常见问题分析,采取优化施工配合比、合理选择施工方案、加强温度监测、加强养护等质量控制措施，以及采用内养生技术，有效控制大体积混凝土温度裂缝的产生，不断提升拱座施工质量。
1 工程简述
马滩红水河大桥主桥采用跨径为320m的中承式钢管混凝土拱桥，大桥总长553米，分为左右两幅桥，全宽59.2米，主体钢结构约14500吨，是目前国内在建高速公路桥面最宽、用钢量最大的钢管混凝土拱桥。主桥两岸拱座均为分离式，分为左、中、右3个，横向净间距15.9m，拱座基础长64.80m，宽31.01m，拱座基础之间采用系梁连接。拱座基础设计为C30混凝土，拱座设计为C40混凝土，封拱脚部分设计为C50混凝土，全桥两个拱座总共设计浇筑5.8万m3混凝土。
2 拱座施工方法
特大桥拱座混凝土方量大，结构尺寸大，采用整体分层间歇浇筑，每次浇筑层厚度为1.5~4m，各分层间歇时间控制在7天以内，并在每次浇筑的混凝土高度范围内，布设冷却水管，冷却管采用直径32 毫米的标准铸铁铁水管，管与管之间的连接采用与之配套的接头。采用水泵抽水，冷却水化热，管内水流流速不小于 0.7m/s。冷却管在安装完成后做密水检查，拱座养护过程中必须保证管道畅通，养护完毕应立即灌注30号水泥砂浆封孔，截除伸出拱座的钢管，如上下层冷却管的进出水管相碰撞时，可适当移动冷却管位置。
3 拱座施工常见问题分析
根据多年的工程实践证明，大体积混凝土常见的质量问题就是混凝土结构产生裂缝。而大体积混凝土结构由水泥水化过程中释放的水化热引起的温度变化和混凝土收缩，而产生的温度应力和收缩应力，是其产生裂缝的主要因素[1]。因此，我们不仅要控制大体积混凝土内部最高温度和内外温差，还要从改善结构约束条件、混凝土性能等方面进行控制。
3.1 收缩裂缝
大体积混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的，收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量, 用水量和水泥用量越高, 混凝土的收缩就越大。
3.2 温度裂缝
混凝土内外部温差过大会产生裂缝，主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑，更易发生此类裂缝。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆浇筑后, 水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大, 聚集在内部的水泥水化热不易散发, 混凝土内部温度将显著升高, 而其表面则散热较快, 形成了较大的温度差, 使混凝土内部产生压应力, 表面产生拉应力。此时, 混凝龄期短, 抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度, 则会在混凝土表面产生裂缝。
3.3材料裂缝
材料裂缝主要表现为龟裂,是因水泥安定性不合格或骨料中含泥量过多而引起的。大体积混凝土材料是施工质量的基础保障，如果材料不合格很容易引起混凝土出现裂缝，一般包括水泥质量差、水泥用量不科学、级配不合理、外加剂的添加不符合技术要求等，这些问题都容易造成混凝土结构的开裂。
3.4变形裂缝
混凝土施工时分层及浇筑顺序不合理，组织安排不够周密，模板使用不当，以及混凝土浇筑过程中配合比、水灰比过大、养护不到位等等，都可能引起大体积混凝土结构的变形裂缝。
4 大体积混凝土施工质量控制措施
马滩红水河特大桥拱座大体积混凝土每层浇筑混凝土方量为1260m3左右，施工时间长，混凝土施工质量控制难度较大。因此，在混凝土施工前要提前谋划，将施工中可能遇到的问题进行分析，并采取相对应措施给予解决，提高混凝土施工质量。具体措施如下：
4.1 优化施工配合比
选择合理的混凝土原材料，优化混凝土配合比有利于减少大体积混凝土的裂缝[2]。马滩红水河特大桥在拱座大体积混凝土施工时对所使用的原材料进行严格把关，确保工程原材料的各项性能符合技术要求。防止大体积混凝土裂缝产生，控制要点就是降低水泥水化热。在施工前，精心优化混凝土施工配合比，在掺加粉煤灰和高效减水剂的基础上，再掺入内养生剂, 减少每立方米混凝土中的水泥用量, 以达到降低水化热的目的。
4.2合理选择施工方案
通过选择合理的施工方案，不仅可以节约建设成本，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[2]。大体积混凝土因施工时间较长，易造成混凝土浇筑时内外温差过大。因此，拱座施工前应合理选择施工方案。大体积混凝土施工前，要加强对冷却管安装，要求冷却管做密水检查，确保管道畅通，大体积混凝土施工时，采用水泵抽水，不断冷却水化热，并根据监测的温度控制管内水流速度。在浇筑过程中还要加强控制混凝土搅拌时间、混凝土坍落度、混凝土入模温度、混凝土振捣、混凝土施工进度等，确保大体积混凝土的施工质量。
4.3加强温度监测
大体积混凝土温度控制是施工质量控制的重要环节。浇筑大体积混凝土应选择较适宜的气温，并在混凝土入模后，在周边设置鼓风机采取强制通风措施，加速模内热量的散发。同时，我们在施工过程中,利用预置温度传感器进行随时监测，并在冷却管进出口设置温度计定时监测，当发现混凝土出现温差较大时，及时采取措施处理，温度裂缝得到有效控制。
4.4加强养护
大体积混凝土养护是一项重要工作，也是避免裂缝产生的关键。马滩红水河特大桥拱座大体积混凝土的养护，采用了土工布覆盖养生，冷却水永久保湿等措施，有效控制了大体积混凝土收缩裂缝的产生。
5 结语
马滩红水河特大桥拱座大体积混凝土，通过采取掺加内养生剂优化施工配合比，并采用预置传感器、内设冷却管、外设鼓风机等技术措施，使大体积混凝土的施工质量得到有效控制。特别是大体积混凝土内养生技术的应用，显著降低了混凝土水化热峰值，使水化过程更趋平缓，混凝土中期生成强度过程中，内部仍能自己供应水分，充分保证了混凝土的强度。通过科研与实践，混凝土内养生技术对于减少大体积混凝土的裂缝有显著作用，具有科技创新意义且较简单实用，可广泛应用于桥梁大型基础、锚碇等大体积混凝土结构中，具有较高的使用价值。马滩红水河特大桥拱座大体积混凝土施工质量控制是通过新材料与多年从事桥梁大体积混凝土施工经验积累总结出来的，为今后类似大体积混凝土施工提供了宝贵的经验。
参考文献
[1]何承义等.浅谈桥梁工程大体积混凝土施工质量的控制[J].建筑管理现代化.2005年第6期.64-65.
[2]刘振.桥梁大体积混凝土施工质量控制[J].科技创新与应用.2012年1期.118.
论文作者:李航运,张程
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/2
标签：混凝土论文; 体积论文; 裂缝论文; 红水河论文; 水化论文; 大桥论文; 质量控制论文; 《防护工程》2019年12期论文;