王剛
摘 ? 要:隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,橋梁工程項(xiàng)目日益增多,大體積承臺(tái)的施工變得更為常見,但是在一些高寒地區(qū),對(duì)大體積承臺(tái)的施工工藝和質(zhì)量控制提出了更高的要求。基于此,本文針對(duì)臨夏雙城至達(dá)里加(甘青界)公路工程全線控制性工程臥龍溝2號(hào)特大橋主橋大體積承臺(tái)設(shè)計(jì)及要求,介紹高寒地區(qū)大體積承臺(tái)施工工藝及控制要點(diǎn),從而為類似工程項(xiàng)目提供參考。
關(guān)鍵詞:高寒地區(qū) ?大體積承臺(tái) ?施工工藝 ?控制要點(diǎn)
中圖分類號(hào):U445.55 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào):1674-098X(2019)07(b)-0036-03
1 ?工程概況
臨夏雙城至達(dá)里加(甘青界)公路工程臥龍溝2號(hào)特大橋位于達(dá)里加山中高山區(qū),屬于高寒陰濕氣候,日夜溫差較大。龍溝2號(hào)特大橋11號(hào)主墩承臺(tái)設(shè)計(jì)尺寸為:26m×20.5m×5m,承臺(tái)混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為C40,設(shè)計(jì)方量為2665m?。承臺(tái)主筋采用φ32鋼筋,其余鋼筋采用φ25鋼筋。承臺(tái)內(nèi)布設(shè)5層冷卻管水管,豎向間距為1m一層,橫向間距每0.5m布設(shè)一道,承臺(tái)基坑開挖深度約6m。
2 ?大體積承臺(tái)施工工藝
2.1 施工工藝流程
施工工藝流程:準(zhǔn)備工作→施工放樣→挖基坑→墊層施工、破除樁頭→鋼筋及冷卻管安裝→安放墊層→安裝模板→預(yù)埋墩臺(tái)身鋼筋→保溫棚搭設(shè)→澆筑砼→養(yǎng)護(hù)→拆?!?yàn)收→回填。
2.2 施工準(zhǔn)備
2.2.1 技術(shù)準(zhǔn)備
施工前,施工技術(shù)負(fù)責(zé)人組織技術(shù)人員和施工管理人員仔細(xì)閱讀設(shè)計(jì)文件,了解設(shè)計(jì)意圖,了解承臺(tái)施工情況,因承臺(tái)基坑開挖深度大于5m,特編制了《臥龍溝2號(hào)特大橋主橋11#墩承臺(tái)基坑開挖及冬季施工專項(xiàng)方案》,并通過專家評(píng)審,同時(shí)在開工前對(duì)施工人員進(jìn)行安全技術(shù)交底工作。
2.2.2 現(xiàn)場(chǎng)資源配置準(zhǔn)備
挖掘機(jī)2臺(tái),吊車2臺(tái),自卸車4輛,水泵4個(gè),定型鋼模板1套、保溫棚材料、蒸汽養(yǎng)生設(shè)備、汽車泵2臺(tái)、小型施工機(jī)具等。
臥龍溝2號(hào)特大橋主橋主墩承臺(tái)為整體式承臺(tái),承臺(tái)尺寸為:長26m×寬20.5m×高5m,單個(gè)承臺(tái)設(shè)計(jì)C40混凝土方量2665m3。承臺(tái)基坑采用放坡明挖,放坡坡率為1∶1,樁頭采用環(huán)切劈裂法鑿除;鋼筋在鋼筋加工場(chǎng)內(nèi)加工成半成品后,運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)安裝;模板采用大塊定型鋼模2.5m×5m。混凝土集中拌和、泵車泵送入模,一次澆筑成型,每個(gè)承臺(tái)預(yù)計(jì)澆筑時(shí)間48h。內(nèi)部采用水循環(huán)冷卻降溫,外部搭設(shè)全封閉保溫棚,棚內(nèi)采用火爐配合蒸汽發(fā)生器保證承臺(tái)外部濕度和溫度。
2.3 測(cè)量放樣及基坑開挖
承臺(tái)尺寸為:長26m,寬20.5m,高5m,最深基坑原地面距承臺(tái)底約6m,基坑開挖采用放坡明挖,開挖邊坡率為1:1,通過測(cè)量放樣,確定基坑頂面開挖線,由于地下水位較高,開挖部位位于卵石層,滲透性較好,地下水滲入量較大,基坑內(nèi)采用明溝與集水井相結(jié)合進(jìn)行降水處理,基坑底部留0.7m工作平臺(tái)+0.3m排水溝,基坑底部四角設(shè)集水井,排水工作貫穿整過承臺(tái)施工過程,直至承臺(tái)基坑回填前。
2.4 墊層施工、破除樁頭
基坑開挖到位后,開始承臺(tái)墊層施工,按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求澆筑20cm厚C20混凝土。墊層尺寸是在承臺(tái)尺寸的基礎(chǔ)上每邊增加50cm寬的工作空間。為保證封底砼密實(shí)性,在振動(dòng)棒振搗后其表面用平板振動(dòng)器找平,然后人工配合水準(zhǔn)儀帶線找平,用木抹二次收漿,等混凝土初凝后及時(shí)覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù),待墊層混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后,開始進(jìn)行樁頭鑿除工作,樁頭采用環(huán)切劈裂法進(jìn)行鑿除。
2.5 鋼筋加工及安裝
墊層澆筑完成后,由測(cè)量隊(duì)精確放樣,確定承臺(tái)四角點(diǎn)及外邊線,便于鋼筋綁扎及支模板。承臺(tái)主筋采用鐓粗直螺紋套筒連接,半成品全部在鋼筋加工場(chǎng)加工,運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)拼裝,鋼筋綁扎做到“橫平豎直”,控制好鋼筋保護(hù)層厚度。
2.6 冷卻水管布置、溫度傳感器埋設(shè)
冷卻水管采用熱傳導(dǎo)性能較好,有一定強(qiáng)度的鋼管,按5層布設(shè),每層2進(jìn)2出,單層內(nèi)管距0.5m。高度5m的承臺(tái)冷卻管采用外徑5cm,壁厚2.5mm的鋼管。管與管之間的連接采用與之配套的接頭,在底層鋼筋綁扎完后,開始布置冷卻管,冷卻管與承臺(tái)內(nèi)鋼筋就近綁扎,具體位置可根據(jù)承臺(tái)內(nèi)鋼筋布置適當(dāng)調(diào)整。鋼管埋設(shè)接頭必須保證連接嚴(yán)密,不得漏水,冷卻管全部安裝后通水檢查接頭嚴(yán)密性,檢查全部完好后將兩端預(yù)留出口加蓋保護(hù)好。
2.7 模板安裝、墩身鋼筋及勁型骨架預(yù)埋
承臺(tái)鋼筋安裝完成后,開始模板的安裝工作,模板采用的大塊定型鋼模板,由專業(yè)廠家定做,模板進(jìn)場(chǎng)后進(jìn)行了試拼,檢查模板的尺寸、平整度、拼縫、錯(cuò)臺(tái)等情況,并進(jìn)行修整,修整完成后進(jìn)行打磨上油工作。模板采用吊車進(jìn)行吊放安裝,模板之間采用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接,并采用對(duì)拉螺桿進(jìn)行加固處理。模板安裝完成后,開始墩身預(yù)埋鋼筋及勁性骨架的安裝工作,通過測(cè)量放樣,對(duì)墩身預(yù)埋鋼筋及型鋼進(jìn)行準(zhǔn)確定位,確保后續(xù)墩身施工的質(zhì)量。
2.8 溫度傳感器埋設(shè)
模板安裝完成后,為了測(cè)定承臺(tái)在澆筑過程及完成后承臺(tái)內(nèi)部溫度變化情況,在承臺(tái)內(nèi)部埋設(shè)了溫度傳感器,所有傳感器連接到信息傳輸設(shè)備,利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù),通過手機(jī)APP軟件平臺(tái),能隨時(shí)隨地實(shí)時(shí)掌握承臺(tái)內(nèi)部溫度的數(shù)據(jù)及變化情況,大大減少了數(shù)據(jù)采集工作,而且準(zhǔn)確率高。
2.9 養(yǎng)護(hù)保溫棚搭設(shè)、蒸汽養(yǎng)生設(shè)備調(diào)試
(1)由于施工所在地日夜溫差較大,最大溫差將近20℃,為保證混凝土質(zhì)量,防止因溫差出現(xiàn)混凝土裂縫,特在混凝土澆筑前,需做好各項(xiàng)保溫措施,由于承臺(tái)較大,必須搭設(shè)一個(gè)長28m,寬22m,高6m(承臺(tái)頂面以上),面積將近620m2以上的大棚才能滿足施工需求,因此在已完成的預(yù)埋型鋼及模板上采用型鋼、鋼管、鋼筋進(jìn)行大棚的搭設(shè),各連接處均采用焊接,保證支架牢固及穩(wěn)定性。
(2)保溫棚支架搭設(shè)完成后,進(jìn)行蓬布的鋪設(shè),采用吊車安裝,人工輔助做業(yè)方式進(jìn)行,蓬布均為廠家訂制,每塊為6m×2m,蓬布搭接處均為粘連,保證搭交處密封性,在安裝過程中,禁止電焊作業(yè),防止火災(zāi)發(fā)生,蓬布鋪設(shè)完成后,將整個(gè)承臺(tái)包裹在里面。
(3)蒸汽管道的布設(shè)及蒸汽發(fā)生器安裝、調(diào)試,蒸汽管道采用鋼管自制加工,沿模板外側(cè)四周布設(shè),每2m處設(shè)置一個(gè)出氣口,出氣口朝上,禁止對(duì)著模板。為確保蒸汽供應(yīng)充足,模板四周分別布設(shè)一臺(tái)蒸汽發(fā)生器,功率為48kW,且具備自動(dòng)加水功能,并進(jìn)行調(diào)試完成。同時(shí)在承臺(tái)混凝土四周加設(shè)了可移動(dòng)的四個(gè)36kW暖風(fēng)機(jī),用于初期棚內(nèi)溫度較低時(shí),增加棚內(nèi)溫度。
2.10 混凝土施工
2.10.1 準(zhǔn)備工作
由于混凝土方量較大,為了降低混凝土水化熱,優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)尤為重要。同時(shí)在澆筑前的準(zhǔn)備工作要充足,在承臺(tái)澆筑混凝土前1d或2d,提前與當(dāng)?shù)毓╇姴块T取得溝通,確保電力供應(yīng)的正常;同時(shí)做好備用發(fā)電機(jī)準(zhǔn)備。對(duì)拌和站機(jī)械設(shè)備, 混凝土罐車、混凝土輸送泵車等進(jìn)行檢修,確保能正常工作;以保證混凝土的連續(xù)澆筑。施工人員由項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)統(tǒng)一分組安排,施工現(xiàn)場(chǎng)確保至少有一個(gè)項(xiàng)目管理人員、兩個(gè)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員、兩個(gè)施工隊(duì)負(fù)責(zé)人,工人分三組,每組由一個(gè)隊(duì)長帶領(lǐng),在澆筑過程中保證有一個(gè)人在承臺(tái)四周檢查,若出現(xiàn)漏漿、漲模等情況,及時(shí)反映,正確處理。拌合站由拌合站負(fù)責(zé)人統(tǒng)一管理,項(xiàng)目部實(shí)驗(yàn)室人員實(shí)行監(jiān)督,確保攪拌出的每一車混凝土合格并順利發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)?,F(xiàn)場(chǎng)也要有一名實(shí)驗(yàn)室人員,確保發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)的混凝土合格,現(xiàn)場(chǎng)做坍落度試驗(yàn),以保證泵送的順利。
2.10.2 混凝土澆筑
(1)承臺(tái)混凝土采用C40混凝土,泵送入模。
(2)混凝土到場(chǎng)后要隨時(shí)抽樣,測(cè)定坍落度并制作試塊。
(3)澆筑時(shí)在整個(gè)平截面范圍水平分層進(jìn)行澆筑,每層厚度不大于30cm,上下兩層間隙時(shí)間應(yīng)盡量縮短。
(4)澆筑混凝土必須連續(xù)澆筑不得間斷,必須在前層混凝土初凝前把次層混凝土澆筑完畢?;炷恋倪\(yùn)輸、澆筑及間歇的允許間隔時(shí)間不得超過2h。
(5)混凝土的振搗采用插入式振搗器進(jìn)行搗實(shí),振搗器的插入要緊跟混凝土的入模,防止漏振與過振。使用插入式振搗器時(shí),移動(dòng)間距不得超過振搗器作用半徑的1.5倍;與側(cè)模應(yīng)保持5~10cm的距離;插入下層混凝土5~10cm;每一處振搗完畢后應(yīng)邊振搗邊徐徐提出振搗棒;應(yīng)避免振搗棒碰撞模板、鋼筋及其他預(yù)埋件。振搗時(shí)不要搖動(dòng)鋼筋,否則會(huì)影響混凝土與鋼筋的握裹強(qiáng)度。
(6)振搗時(shí)間應(yīng)以被振搗處表面停止沉落或表面氣泡不再顯著發(fā)生為度。
(7)為防止混凝土在水化、凝結(jié)過程中,混凝土內(nèi)外溫差過大,致使表面產(chǎn)生裂縫,混凝土澆筑完后,及時(shí)收漿,立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
(8)承臺(tái)頂面要做好抹面工作,使之表面平整光潔。為了以后墩柱施工鑿毛清理方便,承臺(tái)內(nèi)墩柱預(yù)埋鋼筋內(nèi)混凝土略高于承臺(tái)面1~2cm為宜。同時(shí)復(fù)核承臺(tái)頂標(biāo)高是否符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
(9)混凝土在澆注過程中,每層冷卻水管被混凝土覆蓋并振搗完成后,即可在該層水管內(nèi)通水。通過水循環(huán),帶走混凝土內(nèi)部的熱量,使混凝土內(nèi)部的溫度降低到要求的限度??刂评鋮s管中進(jìn)、出水口的溫差不大于20℃ 。
(10)澆筑過程中設(shè)專人檢查鋼筋和模板的穩(wěn)固性,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。
2.10.3 混凝土溫度監(jiān)測(cè)管理
由于混凝土澆筑方量過大,產(chǎn)生的水化熱不能及時(shí)排出,容易造成混凝土開裂,所以在澆筑混凝土的過程中溫度控制要及其嚴(yán)格。主要從監(jiān)控溫度和降低溫度措施兩方面入手。在澆筑過程中,通過手機(jī)APP軟件實(shí)時(shí)掌控混凝土內(nèi)部溫度數(shù)據(jù)及變化情況,及時(shí)進(jìn)行冷卻水管的通水工作,在冷卻水管的進(jìn)出入口安裝數(shù)顯溫度計(jì),并每隔2h收集一次進(jìn)出口水溫情況及棚內(nèi)溫度情況,通過數(shù)據(jù)調(diào)整水的流速控制進(jìn)出口水的溫度。
2.10.4 混凝土養(yǎng)護(hù)
混凝土澆筑完成后,待混凝土表面初凝后及時(shí)采用土工布進(jìn)行覆蓋,并安排專人進(jìn)行灑水養(yǎng)生,同時(shí)啟動(dòng)所有蒸汽發(fā)生器,進(jìn)行蒸汽養(yǎng)生,并在承臺(tái)表面布設(shè)4個(gè)暖風(fēng)機(jī),增加棚內(nèi)溫度,保證棚內(nèi)溫度在30℃以上,濕度為100%,連續(xù)養(yǎng)生一個(gè)星期,根據(jù)所采集的數(shù)據(jù),混凝土內(nèi)部溫度在澆筑完成后的40h左右,達(dá)到峰值66℃左右,持續(xù)時(shí)間在30h左右開始下降,待混凝土內(nèi)部溫與空氣環(huán)境溫度差小于25℃時(shí),方可停止養(yǎng)生。
2.10.5 保溫棚拆除、拆模、驗(yàn)收、回填
養(yǎng)生完成后,進(jìn)行設(shè)備、保溫棚、模板的拆除工作,并對(duì)混凝土進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后,及時(shí)進(jìn)行基坑回填并壓實(shí)。
3 ?承臺(tái)施工控制要點(diǎn)
(1)基坑開挖時(shí),實(shí)時(shí)監(jiān)控好邊坡穩(wěn)定情況及滲水情況,確保施工安全。
(2)樁頭鑿除時(shí),注意保護(hù)好樁頂嵌入承臺(tái)內(nèi)的鋼筋,避免出現(xiàn)斷筋。
(3)鋼筋采用套筒連接,加強(qiáng)連接處質(zhì)量檢查,防止套筒內(nèi)出現(xiàn)空隙現(xiàn)象。墩身預(yù)埋鋼筋位置需仔細(xì)檢查,防止偏位。
(4)模板在安裝過程需做好臨時(shí)支撐并及時(shí)加固,防止倒塌造成意外事故。
(5)混凝土澆筑前,需做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,確保混凝土能連續(xù)順利施工。
(6)混凝土在澆筑過程,因時(shí)間較長,應(yīng)注意分層厚度、布料順序、振搗時(shí)間、移動(dòng)速度,防止出現(xiàn)冷縫現(xiàn)象。
(7)混凝土養(yǎng)護(hù)期間,應(yīng)做好24h人員值班安排,確保承臺(tái)每一處均處于保濕狀態(tài),及時(shí)收集整理各項(xiàng)溫度數(shù)據(jù)。
4 ?結(jié)語
在高寒陰冷、日夜溫差比較大的地區(qū)進(jìn)行大體積混凝土的施工,為了保證施工質(zhì)量,保溫養(yǎng)護(hù)是關(guān)鍵,本項(xiàng)目采用蒸汽保溫養(yǎng)生效果良好,值得推廣,但養(yǎng)護(hù)的成本較高,建議設(shè)立專項(xiàng)的施工措施費(fèi)用。從而更好地確保項(xiàng)目的順利實(shí)施。
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