雷鳴

（中鐵二十一局集團第二工程有限公司，甘肅 蘭州 730000）

西部高鐵橋梁承臺施工技術(shù)剖析

雷鳴

（中鐵二十一局集團第二工程有限公司，甘肅 蘭州 730000）

寶蘭客專是連接西北與內(nèi)地高鐵通道的關(guān)鍵工程，針對諸多不利條件和工期緊任務(wù)重的難點，在對高鐵橋梁施工的重要環(huán)節(jié)包括承臺大體積混凝土施工時，采用對應(yīng)的技術(shù)措施，以保證混凝土澆筑和養(yǎng)護質(zhì)量，攻克對工程建設(shè)安全、質(zhì)量、工期、環(huán)境保護等影響重大的技術(shù)難題。從社棠渭河特大橋連續(xù)梁大體積混凝土施工的施工前期準備、樁頭處理、鋼筋制作安裝、冷卻管及測溫元件安裝、模板安裝、混凝土澆筑、養(yǎng)護與拆模、基坑回填等方面進行控制，達到大體積混凝土施工質(zhì)量要求的目標，確保后續(xù)工程的順利進行。

橋梁承臺；大體積混凝土；高鐵施工

1　工程概況

社棠渭河特大橋工程地處西部寶蘭客專天水段，跨羲皇大道（240#～244#墩）雙線（72+2×120+72）m連續(xù)梁，240#～244#承臺尺寸分別為：長1740cm× 寬1740cm×高500cm、長2700cm×寬2220cm×高550cm、長2700cm×寬2700cm×高600cm、長2220cm× 寬2220cm×高550cm、長1740cm×寬1740cm×高500cm。工程地處氣候環(huán)境溫差較大且是雙線（72+ 2×120+72）m連續(xù)梁承臺大體積混凝土施工，計劃日期共計172d，任務(wù)重工期緊。

2　施工總體部署

2.1承臺施工流程如圖1所示

圖1　承臺施工流程圖

2.2施工準備

1）在施工區(qū)域內(nèi)做好臨時性排水設(shè)施，使場地不積水，必要時設(shè)置截水溝。

2）設(shè)置承臺施工用的臨時設(shè)施。完成必需的臨時設(shè)施，包括生產(chǎn)設(shè)施、生活設(shè)施、機械進出道路、臨時供水供電線路。

3）機械設(shè)備運進現(xiàn)場，進行維護檢查、試運轉(zhuǎn)，使其處于良好的工作狀態(tài)。

2.3樁頭處理

為了保證樁基伸入承臺10cm滿足設(shè)計要求，保證平整等要求，本橋?qū)额^鑿除采用了環(huán)切鑿除施工工藝。

基坑防護完畢后，用水準儀定出樁頭標高位置（承臺底標高以上10cm），并用紅油漆沿樁基周圍標識出切割線。操作手用切割機沿標識出的切割線上側(cè)切出2～4cm深切痕（不得損傷樁基鋼筋及聲測管），使用風鎬鑿除鑿痕以上部分樁頭。鑿除時，要由外向內(nèi)，把逐根鋼筋及聲測管剝離。全部剝離完畢后，將樁頭從切痕處鑿斷，用吊車垂直將樁頭吊起運走。采用人工鑿平樁頭及把樁頭四周的浮渣進行清理，直至露出新鮮的混凝土，且確保樁頭伸入承臺10cm。

樁身頂端上層浮漿必須鑿除，鑿除后頂面應(yīng)平整，粗骨料呈現(xiàn)均勻，不得損壞樁基鋼筋，鑿除后樁頂高程偏差應(yīng)控制在0～-3cm。

2.4鋼筋制作與安裝、冷卻管及測溫元件安裝

2.4.1鋼筋制作與安裝

1）鋼筋綁扎前，應(yīng)檢查核實承臺底面高程及每根樁體埋入承臺長度，并對基坑進行清掃，對樁頭清洗，樁基鋼筋嵌入承臺部分按設(shè)計要求做成喇叭型。

2）由測量隊放線確定承臺的輪廓線，并利用鋼尺對其進行復(fù)核，確保無誤。用墨線彈出承臺的輪廓線，并根據(jù)圖紙尺寸將承臺底部主筋位置用墨線標識在墊層混凝土上。

3）鋼筋綁扎底面應(yīng)采用與承臺同強度混凝土墊塊進行支墊，確保混凝土底面保護層厚度。鋼筋接頭按照設(shè)計和規(guī)范要求采用焊接或套筒連接，同一截面鋼筋接頭數(shù)量不得超過總數(shù)量的50%，綁扎鋼筋時應(yīng)滿綁，不得缺扣或漏綁，鋼筋骨架綁扎采用十字扣綁扎法，不得采用順扣，防止鋼筋變形。

4）底層、頂層及四周鋼筋要進行點焊，加強骨架的穩(wěn)定，鋼筋間距、搭接長度均要符合規(guī)范要求，鋼筋綁扎完成后經(jīng)監(jiān)理工程師檢查簽證，方可關(guān)模。同時應(yīng)注意準確預(yù)埋墩柱鋼筋，并保證其相鄰接頭相互錯開1.12m以上。

5）冷卻管安裝完成后，每3m用Ф8鋼筋安裝一道加固筋固定在承臺鋼筋上，要求加固牢靠。

2.4.2綜合接地

樁中的接地鋼筋在承臺中應(yīng)環(huán)接，橋墩中應(yīng)有二根接地鋼筋，一端與承臺環(huán)接鋼筋相接，另一端與墩帽處的接地端子相連。如綜合接地示意圖2：

圖2　綜合接地示意圖

所有接地鋼筋間的聯(lián)接均應(yīng)保證焊接質(zhì)量，焊接采用搭接焊或L型焊接，焊縫寬度不小于4mm。

2.4.3冷卻管埋設(shè)布置

冷卻管安裝根據(jù)設(shè)計圖紙并結(jié)合現(xiàn)場實際情況，在承臺內(nèi)布置雙層冷卻管，冷卻管使用直徑Ф= 50mm、壁厚δ=3mm鋼管。冷卻管與支撐鋼筋綁扎或點焊牢固，冷卻管如與墩身鋼筋發(fā)生干擾可適當調(diào)整冷卻管位置，如與承臺鋼筋發(fā)生干擾可適當調(diào)整鋼筋位置。冷卻管進出水口伸出承臺邊緣50cm，承臺冷卻管在混凝土澆筑完成后開始通水進行冷卻，出口水排至距承臺一定距離的環(huán)保水池內(nèi)。根據(jù)測溫孔測得溫差及時調(diào)整水流速度，通水時間為6d，如果測量溫差仍然過大，則適當延長通水時間。承臺冷卻管在使用后用C30水泥漿充灌密實。如圖3所示。

圖3　冷卻管埋設(shè)布置示意圖

2.4.4測溫元件安裝

1）大體積混凝土澆筑體內(nèi)監(jiān)測點的布置，應(yīng)以能真實反映出混凝土澆筑體內(nèi)最高溫升、芯部與表層溫差、降溫速率及環(huán)境溫度為原則。

2）監(jiān)測點的布置范圍以所選混凝土澆筑體平面圖對稱軸線的半條軸線為測試區(qū)，在測試區(qū)內(nèi)監(jiān)測點的布置應(yīng)考慮其代表性按平面分層布置；在基礎(chǔ)平面對稱軸線上，監(jiān)測點不宜少于4處。

3）沿混凝土澆筑體厚度方向，應(yīng)布置外表、底面和中心溫度測點，其余測點布設(shè)間距不宜大于600mm。

4）測溫孔采用預(yù)埋內(nèi)徑10mm的PVC管，在混凝土終凝前分幾次轉(zhuǎn)動PVC管，保證混凝土終凝后能拔出。

5）大體積混凝土澆筑體芯部與表層溫差、降溫速率、環(huán)境溫度及應(yīng)變的測量，在混凝土澆筑后，派專人進行監(jiān)測。應(yīng)有不少于14d的測溫時間，在混凝土升溫階段每2h測1次，降溫階段每4h測1次，后期6～8h測1次，同時測量大氣溫度。在發(fā)現(xiàn)溫差大于25°C時，可以置換溫度較低的循環(huán)水使降溫效果更好。

6）溫控指標宜符合下列規(guī)定：澆筑的砼在入模溫度基礎(chǔ)上的溫升值不宜大于45℃；澆筑的砼塊體的里面和表面溫差不宜大于25℃；降溫速率不宜大于 2.0℃/d；澆筑的砼體表與大氣溫差不宜大于20℃；澆筑的砼體的表層溫度，宜以砼表面以內(nèi)50mm處的溫度為準。在測量溫度時，測溫計不應(yīng)受外界氣溫的影響，并應(yīng)在測溫孔內(nèi)至少留置3min。測溫過程中宜及時描繪出各點的溫度變化曲線和斷面的溫度分布曲線。

7）沉降觀測點的埋設(shè)。承臺沉降觀測標按對角線布置2個，距離承臺邊緣兩側(cè)各50mm。觀測點鋼筋頭為半球形，高出埋設(shè)表面10mm，埋入承臺深度≥100mm，表面做好防銹處理。具體布置如圖4所示。

圖4　沉降觀測點的埋設(shè)示意圖

3　混凝土澆筑

1）混凝土澆筑采用拌合站集中拌制、混凝土罐車運輸，搭設(shè)流槽進行澆注施工。

2）嚴格按混凝土配合比拌制混凝土，混凝土攪拌完畢后，應(yīng)檢測混凝土拌合物的塌落度，澆筑過程中要嚴格控制混凝土的塌落度和和易性。拌合物應(yīng)拌合均勻、顏色一致，不得有離析和泌水現(xiàn)象。

3）混凝土的入模溫度（振搗后50～100mm深處的溫度）不宜高于28℃。混凝土澆筑體在入模溫度基礎(chǔ)上的溫升值不大于45℃。

4）大體積混凝土工程的施工宜采用分層連續(xù)澆筑施工（a）或推移式連續(xù)澆筑施工（b）。應(yīng)依據(jù)設(shè)計尺寸進行均勻分段、分層澆筑。如圖5所示。

圖5　混凝土澆筑方式示意圖

5）澆筑的自由傾落高度應(yīng)控制不得超過2m，否則應(yīng)用串筒配合澆注，防止砼產(chǎn)生離析。采取“斜面分層、不間斷推進”的澆筑工藝。混凝土澆筑選擇溫度較低時段進行，錯過高溫時段?；炷列泵娣謱訚沧⒌钠露炔粦?yīng)大于1/3，每層澆筑厚度 30cm～35cm，要分層振搗，混凝土振搗采用Ф50mm插入式振動棒，布置一臺振搗棒在每個斜面的上部，布置兩臺振搗棒在下部。注意在上面的一臺要布置在卸料處；下面兩臺振搗棒要置于臨近的坡腳處，要使上部和下部混凝土都要振搗密實。在砼澆注的推進過程中，振搗棒應(yīng)相應(yīng)跟上。振搗器移動間距不得超過作用半徑的1.5倍；和側(cè)模保持的距離應(yīng)為5～10cm；插入下層砼應(yīng)為5～10cm；在砼密實后應(yīng)緩慢提出振搗棒，不得碰撞模板等部件。應(yīng)連續(xù)澆筑混凝土，注意上下兩層砼澆筑間隔時間不要超過砼的初凝時間。

6）澆筑混凝土期間，設(shè)專人檢查支撐、模板、鋼筋和預(yù)埋件的穩(wěn)固情況，當發(fā)現(xiàn)有松動、變形、移位時，應(yīng)及時進行處理。混凝土澆筑完畢后，對混凝土面應(yīng)及時進行修整、收漿抹平，待定漿后混凝土稍有硬度，再進行二次抹面。對墩柱接頭處進行拉毛，露出混凝土中的大顆粒石子，保證墩柱與承臺混凝土連接良好。

4　結(jié)束語

隨著我國高速鐵路客運專線建設(shè)的飛速發(fā)展，對鐵路施工工藝、技術(shù)、材料也相應(yīng)要求有更高的水平，對施工建設(shè)中混凝土的研究也越來越深入；承臺大體積混凝土施工在得到普遍應(yīng)用的同時，要克服施工中存在的重大技術(shù)難題，確保工程建設(shè)安全、質(zhì)量，工期，文明施工要求，就必須在施工組織設(shè)計中求合理，合理安排施工順序，嚴格管理，突破傳統(tǒng)技術(shù)，善于創(chuàng)新，確保高速鐵路施工的安全質(zhì)量，并獲得一定的經(jīng)濟與社會環(huán)保效益。

［1］ TB10601-2009，高速鐵路工程測量規(guī)范［S］.北京：中國鐵道出版社.2009.

［2］ 高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南（鐵建設(shè)［2010］241號）.［S］.北京：中國鐵道出版社.2010.

［3］ 鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南，（鐵建設(shè)［2010］241號）. ［S］.北京：中國鐵道出版社.2010.

［4］ 朱冠生.混凝土裂縫控制技術(shù)在大跨度鋼筋混凝土梁施工中的應(yīng)用［M］.北京：人民交通出版社，2009.

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