陳柏林

（慈利縣公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)中心，湖南 慈利 427200）

1 工程概況

某市高速大橋，為本項(xiàng)目重點(diǎn)控制工程，因其地理位置特殊，施工較為困難。該橋全長(zhǎng)約964m，主橋上部結(jié)構(gòu)形式為（80+2×125+75）m 連續(xù)鋼構(gòu)，使用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆構(gòu)成，下部結(jié)構(gòu)為空心薄壁墩，由鋼筋混凝土現(xiàn)澆建設(shè)，使用U 型橋臺(tái)與樁基礎(chǔ)相連。

本橋主墩橋墩編號(hào)為9#-11#，其承臺(tái)橫橋向長(zhǎng)22米，順橋向?qū)?.3 米，高4 米。主墩承臺(tái)采用C30 混凝土澆筑，單個(gè)澆筑方量約為782.674 立方，鋼筋用量約為69.74 噸。該大橋8#、12#橋墩為過渡墩，其承臺(tái)橫向長(zhǎng)16.4 米，順橋向?qū)?.9 米，高3 米。過渡墩承臺(tái)采用C30混凝土澆筑，單個(gè)澆筑方量約為420.3 方，鋼筋用量約為44.07 噸。

2 水中承臺(tái)設(shè)計(jì)要求

2.1 設(shè)計(jì)條件

2.1.1 當(dāng)?shù)貧夂驅(qū)儆暝葱秃恿?，流域水力資源豐富，因季節(jié)變化明顯，夏漲冬枯，且汛期較長(zhǎng)。

2.1.2 該大橋水中樁基施工期間，在大橋下游距離新建大橋橋軸線16.3 米位置搭設(shè)棧橋及平臺(tái)，作為樁基施工的材料及設(shè)備運(yùn)輸便道。本橋地理位置特殊，與城市市區(qū)距離較小，周圍車流量較大，同時(shí)交通相對(duì)便利，路網(wǎng)密布，本項(xiàng)目所需的材料、設(shè)備等能夠順利運(yùn)至既定橋位。

2.2 承臺(tái)防撞設(shè)計(jì)

結(jié)合本橋梁工程地質(zhì)、水文、橋墩構(gòu)造、橋下通航凈空以及施工環(huán)境條件等，設(shè)計(jì)采用鋼浮箱和橡膠護(hù)舷相結(jié)合的方式作為橋墩、承臺(tái)防撞裝置。

設(shè)計(jì)考慮在9#-11#主墩承臺(tái)周邊豎向布置型號(hào)為H500×L1000mm 的橡膠護(hù)舷，通過鉆孔植埋膨脹螺栓固定于承臺(tái)側(cè)面。通過變形緩沖，確保船舶撞擊時(shí)時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)沖撞力的減少，提升船舶、橋梁的安全系數(shù)。

2.3 承臺(tái)大體積混凝土澆筑水化熱降溫設(shè)計(jì)及監(jiān)測(cè)

2.3.1 為減小混凝土澆筑過程中承臺(tái)的內(nèi)外溫度差，需布置冷卻水管，冷卻水管材質(zhì)為無縫鋼管，壁厚最少2mm，且管徑為40mm。澆筑混凝土前要認(rèn)真檢查冷卻水管，并通過試通水的形式觀察是否存在漏水現(xiàn)象，同時(shí)了解是否存在變形或接頭脫開等問題。

2.3.2 主墩承臺(tái)共布設(shè)冷卻水管4 層，每層冷卻水管間隔1.15m，自身寬度為1m。于承臺(tái)頂面預(yù)留測(cè)溫孔，設(shè)計(jì)孔徑10cm，間距4m，孔底與承臺(tái)底相距50cm。

2.3.3 目前，對(duì)于溫度測(cè)試的方法有直接溫度計(jì)法、熱電偶法及光柵法等。根據(jù)以往的施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本方案擬采用熱電偶法進(jìn)行測(cè)試，其組成示意圖見圖1。

圖1 大體積混凝土電腦測(cè)溫（一線通）系統(tǒng)組成示意圖

2.3.4 橋梁承臺(tái)的測(cè)溫傳感器按圖2 布設(shè)，選取基礎(chǔ)的長(zhǎng)方體兩條對(duì)稱軸線的半條軸線作為測(cè)量位置，具體選取哪個(gè)1/4 區(qū)域作為測(cè)試區(qū)可依現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際靈活調(diào)整。

圖2 承臺(tái)每層混凝土溫控測(cè)點(diǎn)立面布置示意圖(單位：cm)

3 主要施工工藝流程

以下施工工藝流程圖3 為9#～11#墩水中承臺(tái)施工流程。8#、12#墩水中承臺(tái)因不影響航道，未做防撞要求，不需要設(shè)置防撞護(hù)舷。8#、12#墩承臺(tái)混凝土澆筑時(shí)，考慮直接利用鋼吊箱側(cè)模做承臺(tái)模板，故8#、12#墩水中承臺(tái)施工流程除不存在承臺(tái)模板安裝和拆除承臺(tái)模板、安裝防撞護(hù)舷外，其余均與9#～11#工藝流程相同。

圖3 主墩水中承臺(tái)施工流程圖

4 水中承臺(tái)施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 施工重點(diǎn)技術(shù)措施

4.1.1 成樁后對(duì)既有鉆孔平臺(tái)予以拆除，將承重牛腿焊接至鋼護(hù)筒同一水平高度，將底板拼接平臺(tái)設(shè)于牛腿上，并鋪設(shè)鋼吊箱底板于平臺(tái)處。

4.1.2 隨后接高鋼護(hù)筒，完善吊裝體系，完成吊桿、底板牢靠錨固后，于底板周邊進(jìn)行分層操作，然后對(duì)內(nèi)部支撐體系、側(cè)板等進(jìn)行安裝。

4.1.3 完成整體安裝鋼吊箱后，對(duì)其進(jìn)行試吊操作，然后將拼裝平臺(tái)，底部牛腿等進(jìn)行拆除。

4.1.4 同時(shí)按照設(shè)計(jì)標(biāo)高下放吊箱，將底板封堵，澆筑混凝土進(jìn)行封底，混凝土冷凝至設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)后，通過高壓水泵將吊箱內(nèi)的積水全部抽出；對(duì)滲水處進(jìn)行再次封堵。并在底部設(shè)置集水井，便于對(duì)底部少量滲水進(jìn)行集中抽排。

4.1.5 完成起吊體系拆除后，將多余鋼護(hù)筒進(jìn)行割除施工，樁頭鑿除，然后綁扎第一層承臺(tái)鋼筋，同時(shí)將冷卻水管進(jìn)行布置。上述施工完成后，對(duì)安裝模板的穩(wěn)定性進(jìn)行仔細(xì)檢查，經(jīng)檢測(cè)合格后方可實(shí)施承臺(tái)混凝土澆筑施工。

4.1.6 待第一層承臺(tái)砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度且內(nèi)支撐體系轉(zhuǎn)換后，循環(huán)第一層砼澆筑步驟，進(jìn)行第二層混凝土澆筑。在第二次砼澆筑前，注意預(yù)埋墩身勁性骨架、塔吊預(yù)埋件、0#、1#塊現(xiàn)澆支架預(yù)埋件。

4.1.7 承臺(tái)砼澆筑完成后，通水降溫、養(yǎng)護(hù)承臺(tái)砼。

4.1.8 拆除第二層承臺(tái)模板后，開始安裝承臺(tái)外側(cè)防撞護(hù)舷，待護(hù)舷安裝完成后，邊注水邊拆除內(nèi)支撐，隨后拆除吊箱側(cè)板及底板。

4.2 承臺(tái)中心位置及高程測(cè)量控制

待吊箱封底并抽水完成后，在底部混凝土表面測(cè)量輪廓線、承臺(tái)軸線，并做好標(biāo)記點(diǎn)，便于安裝承臺(tái)鋼筋、模板。安裝完成承臺(tái)模板后，在周邊進(jìn)行分層層高標(biāo)記，以便于更好的控制承臺(tái)混凝土澆筑厚度。

4.3 承臺(tái)鋼筋制作安裝

4.3.1 設(shè)計(jì)主墩承臺(tái)鋼筋類型有三種，分別是Φ16、Φ20、Φ28，安裝鋼筋之前需對(duì)封底混凝土標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測(cè)，通過全站儀將輪廓線標(biāo)定，測(cè)量點(diǎn)間隔為2.5m，便于更精確的安裝模板、鋼筋。

4.3.2 Φ16 底層鋼筋網(wǎng)位于封底混凝土頂面，然后對(duì)兩層主筋進(jìn)行安裝。底層鋼筋完成安裝后，開始對(duì)頂層鋼筋、豎向架立鋼筋進(jìn)行安裝。

4.3.3 承臺(tái)鋼筋采取車間預(yù)制形式，加工成半成品，分類放置，并分層綁扎，同時(shí)注意應(yīng)預(yù)埋墩身鋼筋。

4.3.4 工藝流程：放樣→切割下料→分類堆放→焊接接頭試驗(yàn)→現(xiàn)場(chǎng)安裝→質(zhì)量驗(yàn)收。

4.4 冷卻水管安裝

承臺(tái)所需混凝土體積較大，因此溫度控制措施非常關(guān)鍵，將冷水管埋入承臺(tái)內(nèi)，冷卻水管材質(zhì)為無縫鋼管，壁厚最少2mm，且管徑為40mm。鋼管彎頭部位連接形式為機(jī)械螺紋加防水膠帶，主墩承臺(tái)共布設(shè)冷卻水管4 層，每層冷卻水管間隔1.15m，自身寬度為1m。

承臺(tái)通水降溫過程中，按每?jī)尚r(shí)測(cè)溫一次；如承臺(tái)鋼筋與冷卻水管之間存在占位情況，可略微調(diào)整冷卻水管位置。

4.5 承臺(tái)模板施工

4.5.1 承臺(tái)模板設(shè)計(jì)加工：主墩承臺(tái)模板委托專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)廠家設(shè)計(jì)加工，其內(nèi)模板采用主墩鋼吊箱第二、三層周轉(zhuǎn)側(cè)模。

4.5.2 安裝模板前的準(zhǔn)備工作：處理模板表面，做到徹底清潔，同時(shí)加涂脫模劑準(zhǔn)備使用，堆放過程中應(yīng)注意變形。

4.5.3 安裝模板：將模板運(yùn)輸至既定平臺(tái)處，通過機(jī)械設(shè)備吊運(yùn)模板進(jìn)行安裝。單層模板應(yīng)一次性施工安裝。

4.5.4 拆除模板：澆筑承臺(tái)混凝土過程中，應(yīng)注意清理模板表面，以便于順利拆模。 混凝土強(qiáng)度超過2.5MPa 以上，方可進(jìn)行拆模操作。

4.6 預(yù)埋件安裝

4.6.1 安裝承臺(tái)預(yù)埋件：為促進(jìn)主墩、過渡墩模板等安裝工作順利進(jìn)行，科學(xué)開展吊裝施工，本工程將塔吊安裝在承臺(tái)下游側(cè)承臺(tái)邊角部位，擬安裝塔吊型號(hào)為TC5013, 該預(yù)埋件在完成第一次澆筑混凝土后，馬上開始澆筑第二次混凝土前預(yù)埋，預(yù)埋位置見圖4。

圖4 塔吊預(yù)埋位置示意圖

4.6.2 安裝墩身主筋等預(yù)埋件：為順利進(jìn)行施工活動(dòng)，全面提升施工效果，以及施工所需結(jié)構(gòu)受力，需將勁性骨架加設(shè)于空心薄壁主墩內(nèi)，勁性骨架使用角鋼制作，進(jìn)行拼裝焊接，規(guī)格為L(zhǎng)75*75*7。

4.6.3 承臺(tái)第二層混凝土澆筑施工過程中需在承臺(tái)表面預(yù)埋20 塊1cm 厚80cm×80cm 預(yù)埋板，埋設(shè)位置見圖5。

圖5 塔吊、現(xiàn)澆支架預(yù)埋位置示意圖

4.7 混凝土澆筑

4.7.1 生產(chǎn)、運(yùn)輸混凝土：在拌合站集中生產(chǎn)混凝土，每次澆筑之前，仔細(xì)檢查拌合機(jī)組，確保設(shè)備狀態(tài)完好，備足所需生產(chǎn)原材料。根據(jù)拌合站生產(chǎn)能力和運(yùn)距計(jì)算好所需運(yùn)輸設(shè)備。

4.7.2 布料、振搗混凝土：其一，使用天泵澆筑混凝土，應(yīng)保持自由落體高度低于2m；其二，開始澆筑前，首先進(jìn)行潤(rùn)管操作；其三，分層澆筑承臺(tái)混凝土，單層厚度為30cm，但各層需連續(xù)澆筑；其四，嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行振搗操作，防止漏振、過振。

4.7.3 澆筑混凝土注意事項(xiàng)：其一，澆筑承臺(tái)混凝土?xí)r，必須充分振搗，優(yōu)選責(zé)任心強(qiáng)、認(rèn)真負(fù)責(zé)的振搗工負(fù)責(zé)振搗，嚴(yán)禁出現(xiàn)漏振、過振情況；其二，首先澆筑樁頭區(qū)域，確保樁頂、承臺(tái)緊密結(jié)合；其三，當(dāng)混凝土澆筑面沒過冷卻水管后，馬上通水進(jìn)行降溫；其四，完成單層混凝土澆筑后，應(yīng)當(dāng)對(duì)施工縫鑿毛處理，最后一層需抹光施工。

5 結(jié)論

根據(jù)上文論述，確保封底混凝土澆筑質(zhì)量為本項(xiàng)目重點(diǎn)內(nèi)容，需對(duì)其重點(diǎn)控制。承臺(tái)所需混凝土較大，單次澆筑混凝土達(dá)391 立方，因此難以有效控制內(nèi)外溫度差、振搗等關(guān)鍵問題。為確保澆筑質(zhì)量，施工過程必須高度重視，科學(xué)調(diào)整承臺(tái)砼配比、控制砼的初凝時(shí)間；合理控制承臺(tái)混凝土澆筑的分層厚度及攤鋪速度；解決了以上施工方面的重點(diǎn)難點(diǎn)問題，橋梁水中承臺(tái)施工才能順利完成，大體積混凝土施工質(zhì)量才能得到有效保證。