黃 錚 中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司上海華東鐵路建設(shè)監(jiān)理有限公司

1 前言

鄭阜高鐵跨泉河（45+75+172+75+45）m 連續(xù)梁，是國(guó)內(nèi)首座采用五連跨三折線，非對(duì)稱不平衡曲弦鋼桁加勁連續(xù)梁，也是國(guó)內(nèi)首座采用非固定支座漂浮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的該類橋梁。

該0#塊結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鋼筋密集，預(yù)應(yīng)力管道較多，預(yù)埋件安裝精度要求高，混凝土體積達(dá)1844 m3，鋼筋重量為4890.67 t，施工難度較大，全國(guó)同類橋梁尚屬首例。

該0#塊不僅澆筑時(shí)間長(zhǎng)，還存在如何合理布料，振搗和保護(hù)預(yù)應(yīng)力管道以及克服一次性澆筑達(dá)11 m 高度等重大技術(shù)難題。本人針對(duì)上述難題，組織現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員和施工單位一道進(jìn)行了“0#塊超大體積混凝土一次性澆筑施工工法”研究和技術(shù)創(chuàng)新，取得了非常好的效果。

2 工法特點(diǎn)

一次性澆筑避免了施工縫的產(chǎn)生，滿足大體積混凝土承受荷載大、內(nèi)部受力相對(duì)復(fù)雜等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，保證了結(jié)構(gòu)的整體性和工程質(zhì)量。

3 工藝原理

超大體積0#塊一次性澆筑，是指對(duì)需澆筑的混凝土經(jīng)合理的配合比設(shè)計(jì)，并選用相應(yīng)的原材，通過(guò)精心的施工組織，合理布料和振搗，采取有效的降溫措施，保證實(shí)體的一次性澆筑，滿足有效減少水化熱等等對(duì)混凝土影響的一種整體性澆筑方法。

4 施工工藝流程及監(jiān)理控制要點(diǎn)

4.1 施工工藝流程（見(jiàn)圖1）

圖1 超大體積0#塊一次性澆筑工藝流程圖

4.2 監(jiān)理控制要點(diǎn)

4.2.1 后場(chǎng)準(zhǔn)備

（1）審查施工配合比設(shè)計(jì)

①做好合理的選材和科學(xué)的配比，使混凝土具有良好的工作性，拌合物具有較高的流動(dòng)性，不分層、不離析。

②盡可能的減少水化熱的產(chǎn)生。大體積混凝土水化熱量大，內(nèi)外溫差使內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，外部產(chǎn)生拉應(yīng)力，容易產(chǎn)生裂縫。配比設(shè)計(jì)時(shí)考慮適當(dāng)摻加粉煤灰和減水劑。

③混凝土施工配比設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要充分考慮混凝土的強(qiáng)度，還要兼顧砼的耐久性。

（2）原材選用與質(zhì)量控制重點(diǎn)滿足以下幾點(diǎn)要求：

①水泥選用低熱水泥，且考慮選用低泌水性的品牌，并適當(dāng)添加一些減水劑。同時(shí)，首先考慮選用收縮性小或微膨脹的水泥，適當(dāng)添加粉煤灰，提高砼的抗?jié)B性、耐久性，減少收縮，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，抑制堿性骨料反應(yīng)，減少新拌混凝土泌水等。

②選擇級(jí)配良好的粗細(xì)骨料。細(xì)骨料采用中砂，可減少水泥和水的用量，有利于減少水化熱的產(chǎn)生；粗骨料根據(jù)泵送的需要選用合適范圍內(nèi)連續(xù)級(jí)配石子。

③監(jiān)理嚴(yán)格控制粗細(xì)骨料的含泥量，含泥量大了對(duì)混凝土的強(qiáng)度、耐久性和抗凍性均有很大影響。

④監(jiān)理督促施工單位選用高效減水劑和引氣劑，減少單位水和膠凝材料的用量，對(duì)提高砼力學(xué)、熱學(xué)、變形、耐久性等起著極為重要的作用。

（3）拌合站相關(guān)準(zhǔn)備

拌合站承擔(dān)混凝土的生產(chǎn)和運(yùn)輸，監(jiān)理必須督促施工單位做好施工前的各項(xiàng)排查工作，確保設(shè)備良好運(yùn)行，同時(shí)做好相關(guān)應(yīng)急準(zhǔn)備工作，如備用發(fā)電機(jī)的準(zhǔn)備等。

4.2.2 澆筑現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備

監(jiān)理會(huì)同施工單位和建設(shè)單位派駐現(xiàn)場(chǎng)管理人員，研究和制定了相關(guān)方案和措施，具體做法是：

（1）進(jìn)人通道疏通

在頂板中隔墻處左、右開設(shè)2 個(gè)進(jìn)人通道。工人進(jìn)入腹板及隔墻內(nèi)部，疏通打灰通道。如遇到鋼筋密集區(qū)，無(wú)法滿足混凝土振搗要求，則在相應(yīng)模板處開設(shè)窗口，從外部探入振搗棒進(jìn)行振搗。

（2）下灰孔和振搗布置

①下灰孔按照間距3 m 左右布置，使用?200 cm 直徑鋼管作為下灰串筒，在腹板及隔墻位置布置26 根，離底不大于2 m。下灰孔選擇鋼筋非密集區(qū)，位置距離根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整布置（見(jiàn)圖2）。

②在外側(cè)模板圓弧段安裝平板振搗器，高度離底1.5 m，距中線1.4 m。

③頂板底模開設(shè)兩個(gè)30 cm×30 cm 的下灰窗孔，下灰串筒伸入底板。

④腹板端部進(jìn)人不便，在距底板倒角高度3 m 左右開設(shè)一排振搗窗孔，窗口大小30 cm×30 cm，邊腹板開設(shè)在腹板內(nèi)側(cè)，中腹板左右交錯(cuò)布設(shè)，振搗窗間距0.6 m。

⑤為防止支座處振搗不密實(shí)，在支座處設(shè)置振搗孔，采用?100 mmPVC管深入支座，隨混凝土澆筑高度向上抽拔。

⑥澆筑前，縱向預(yù)應(yīng)力管道波紋管穿襯管保護(hù)，豎向和橫向錨口采用土工布填塞，波紋管接頭處采用膠帶纏緊，防止水泥漿進(jìn)入，預(yù)留壓漿管口全部采用膠帶纏緊密封。

圖2 布料孔、振搗窗孔和下人孔布置圖

4.3 混凝土澆筑

澆筑順序：底板→腹板→頂板；順橋向澆筑混凝土順序：中間→兩端；橋面板橫向澆筑順序：中間→兩端，見(jiàn)圖3。

（1）澆筑前先對(duì)雜物進(jìn)行清理，雜物沖洗完畢后及時(shí)封堵加固恢復(fù)，并檢查模板端頭板是否存在鋼筋孔洞或端頭模與底板接觸面間隙過(guò)大。監(jiān)理檢查確認(rèn)沒(méi)有問(wèn)題后，簽署混凝土澆筑令。

圖3 澆筑順序圖

（2）澆筑時(shí)兩人一組負(fù)責(zé)一個(gè)振搗棒振搗作業(yè)，水平對(duì)稱澆筑，先澆筑底板至倒角上部30 cm 左右，待初凝后再連續(xù)澆筑腹板及頂板。每澆注300 m3，測(cè)量復(fù)核量測(cè)支架變形情況；澆筑過(guò)程中，監(jiān)理隨時(shí)進(jìn)行檢查。

（3）為了防止新老混凝土結(jié)合面出現(xiàn)裂縫，混凝土澆筑方向由中支點(diǎn)向懸臂端進(jìn)行。分層澆筑，每層厚度宜30cm左右。

（4）0#塊支座澆筑，導(dǎo)管離底不大于2 m，從不同方位多處下灰，避免混凝土堆積。澆筑時(shí)注意塌落度、和易性，混凝土振搗及時(shí)跟進(jìn)，澆筑到支座頂部時(shí)及時(shí)將鋼筋恢復(fù)連接。同時(shí)監(jiān)理督促施工單位設(shè)專門技術(shù)人員盯控實(shí)施，監(jiān)理有重點(diǎn)地進(jìn)行盯控。

（5）50 型插入式振搗棒振搗時(shí)需快插慢拔，要垂直插至前一層澆筑混凝土5 cm-10 cm，嚴(yán)禁振搗棒拖曳混凝土，振搗棒移動(dòng)間距不得超過(guò)有效半徑的1.5 倍（75 cm）。鋼筋密集部位特別注意振搗作業(yè)，避免出現(xiàn)蜂窩。

（6）對(duì)于支座及錨口位置，由于鋼筋較為密集，采取通過(guò)設(shè)置的振搗孔進(jìn)行振搗，當(dāng)50 振搗棒不能進(jìn)入時(shí)，配備30 型振搗棒振搗。

（7）箱梁表層（頂板）厚度小、面積大、極易產(chǎn)生收縮裂縫，如發(fā)現(xiàn)鋼筋塌陷，保護(hù)層過(guò)大，監(jiān)理要督促施工單位及時(shí)進(jìn)行調(diào)整或添加鋼筋網(wǎng)片；振搗時(shí)注意與波紋管保持距離，注意防護(hù)墻豎墻預(yù)埋鋼筋處砼振搗作業(yè)，避免將預(yù)埋鋼筋振搗跑位偏移。

（8）澆筑過(guò)程中監(jiān)理重點(diǎn)檢查波紋管保護(hù)、綜合接地、節(jié)點(diǎn)板預(yù)埋、接觸網(wǎng)支座基礎(chǔ)預(yù)埋、套筒預(yù)埋等結(jié)構(gòu)尺寸位置。

（9）頂板波紋管比較密集，采用平板振搗器振搗。

（10）腹板圓弧段鋼筋密集，在外部加設(shè)附著式振搗器進(jìn)行振搗。

（11）混凝土澆筑完畢，及時(shí)收面，按要求拉毛作業(yè)，覆蓋土工布灑水養(yǎng)生。

4.4 勞動(dòng)組織

本次大體積混凝土一次性澆筑，砼方量大，連續(xù)澆筑時(shí)間較長(zhǎng)，配備足夠的作業(yè)人員輪班以保證順利澆筑完成。

5 質(zhì)量控制

5.1 監(jiān)理質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

（1）混凝土原材料、配合比設(shè)計(jì)和拌和符合《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》TB10424第6.2節(jié)、第6.3節(jié)、第6.4節(jié)的相關(guān)要求。

（2）混凝土施工的檢驗(yàn)符合《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》TB10424 第6.4.2～第6.4.11 和第6.4.14 條的相關(guān)規(guī)定。

（3）連續(xù)梁（剛構(gòu)）懸臂澆筑梁端允許偏差和檢驗(yàn)方法應(yīng)符合TB10752-2018第10.1.25的相關(guān)規(guī)定。

（4）懸臂澆筑連續(xù)梁（剛構(gòu)）梁體外形尺寸允許偏差和檢驗(yàn)方法符合TB10752-2018第10.1.25的相關(guān)規(guī)定。

（5）混凝土養(yǎng)護(hù)按照《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》TB10424 相關(guān)規(guī)定。本工程實(shí)施過(guò)程中監(jiān)理督促施工單位采用了自動(dòng)噴淋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理檢查養(yǎng)護(hù)情況，并記錄在監(jiān)理日記上。

5.2 監(jiān)理質(zhì)量保證措施

（1）原材進(jìn)場(chǎng)監(jiān)理進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收和檢驗(yàn)，包括平行檢驗(yàn)。嚴(yán)格審查施工單位的配比設(shè)計(jì)，按照技術(shù)規(guī)范完成試配優(yōu)選工作。

（2）混凝土出站前監(jiān)理對(duì)塌落度、含氣量和溫度進(jìn)行測(cè)定，合格后方允許出站運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)；混凝土到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后監(jiān)理對(duì)塌落度、含氣量和入模溫度進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定值不超過(guò)理論配合比塌落度的控制范圍，方允許進(jìn)行澆筑施工，并全過(guò)程進(jìn)行旁站。

（3）施工過(guò)程嚴(yán)格督促現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)執(zhí)行澆筑方案和技術(shù)交底，監(jiān)理盯控到位，確保質(zhì)量。

（4）澆筑過(guò)程中，監(jiān)理和施工單位相關(guān)人員對(duì)梁體預(yù)埋件（接觸網(wǎng)基礎(chǔ)、節(jié)點(diǎn)板等）時(shí)時(shí)監(jiān)控和復(fù)測(cè)，出現(xiàn)狀況立即排除。

（5）由于0#塊預(yù)應(yīng)力管道較多，監(jiān)理派專人和施工單位技術(shù)人員一道檢查保護(hù)，澆筑過(guò)程中一旦發(fā)現(xiàn)破損、偏位和堵塞立即進(jìn)項(xiàng)處理和疏通。澆筑完成后對(duì)每個(gè)預(yù)應(yīng)力管道進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)進(jìn)項(xiàng)處理。

（6）為確保養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，在混凝土表面覆蓋土工布和塑料布進(jìn)行保濕保溫，并安裝自動(dòng)噴淋系統(tǒng)對(duì)梁體進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

6 安全監(jiān)理措施

（1）施工前督促施工單位對(duì)所有人員進(jìn)行安全技術(shù)交底和操作規(guī)程培訓(xùn)，培訓(xùn)合格者方可進(jìn)行作業(yè)。

（2）施工前監(jiān)理和安全負(fù)責(zé)人檢查所有的勞保用品和安全用具必須安全可靠。

（3）施工前對(duì)施工機(jī)械和車輛等大型設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)和檢查，履行報(bào)驗(yàn)手續(xù)。

（4）施工前監(jiān)理和施工單位一道對(duì)所有用電設(shè)備和配電線路進(jìn)行檢查。

（5）臨邊作業(yè)時(shí)，督促施工單位作業(yè)人員佩戴安全帶。

（6）督促施工單位做好安全警示和安全維護(hù)工作。所有施工機(jī)械嚴(yán)格落實(shí)安全操作規(guī)程并接受現(xiàn)場(chǎng)安全人員的監(jiān)督和管理。

（7）夜間作業(yè)，檢查現(xiàn)場(chǎng)是否設(shè)置足夠的照明設(shè)施。

（8）要求施工單位制定應(yīng)急預(yù)案，同時(shí)監(jiān)理制定相應(yīng)的監(jiān)理應(yīng)急預(yù)案。

7 環(huán)保措施

本工法對(duì)周圍環(huán)境和居民影響很小，監(jiān)理主要需注意的是施工范圍內(nèi)的揚(yáng)塵、剩余混凝土收集處理和生產(chǎn)生活用水的依法合規(guī)的處理。

8 總結(jié)

本工法在鄭阜高鐵的成功實(shí)施，不僅滿足了大體積混凝土構(gòu)件使用時(shí)承受荷載大，結(jié)構(gòu)內(nèi)部受力復(fù)雜的要求，更保證了大體積混凝土施工的整體性，有利于克服二次澆筑產(chǎn)生的施工裂縫和通病，提高了結(jié)構(gòu)物后期的使用質(zhì)量，避免了不必要的病害出現(xiàn)，大大減受了后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。同時(shí)，簡(jiǎn)化了施工工序，全橋節(jié)約工期達(dá)20 天以上，直接節(jié)約費(fèi)用達(dá)20萬(wàn)元左右。

同類橋梁中如此大體積0#塊混凝土一次性成功澆筑尚屬首例，本工法為以后類似橋梁超大體積混凝土施工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和案例。此種工法的應(yīng)用不僅有效保證了工程的質(zhì)量，同時(shí)社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益明顯，在國(guó)內(nèi)類似橋梁施工項(xiàng)目中推廣前景廣闊。監(jiān)理作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管理的一方，上述經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，也為以后類似工程的監(jiān)理提供了可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)。