王榮芳

（安徽省天長(zhǎng)市綜合行政交通運(yùn)輸執(zhí)法大隊(duì)，安徽 天長(zhǎng) 239300）

1 工程背景

新白塔河大橋?qū)儆赟205 銅冶一級(jí)公路建設(shè)項(xiàng)目的重要節(jié)點(diǎn)部分，該橋共有十四跨，其中跨越新白塔河航道部分主橋采用（40+65+40）m 連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，群樁、承臺(tái)組合基礎(chǔ)。墩號(hào)：7#～10#墩，其中8#、9#墩為主墩；里程：K31+677.390—K31+822.390。每個(gè)主墩設(shè)置兩個(gè)分離式承臺(tái)，體積為8m×7.5m×2.5m（橫橋×順橋×高）。每個(gè)承臺(tái)下設(shè)計(jì)有直徑1.8m 鉆孔樁4 根；每個(gè)承臺(tái)上方設(shè)置矩形雙柱墩，墩柱橫斷面尺寸為2.2m×2.2m。承臺(tái)工程參數(shù)及工程量見表1。

表1 18#、9# 承臺(tái)參數(shù)表（以單個(gè)分離式承臺(tái)計(jì)）

2 施工工法

2.1 鋼筋制作與安裝工法

2.1.1 鋼筋制作

（1）嚴(yán)格鋼筋進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)，按相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程檢驗(yàn)鋼筋質(zhì)保書和合格證，在鋼筋存放現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行抽樣截取試驗(yàn)鋼筋，工地試驗(yàn)室試驗(yàn)其力學(xué)性能，滿足設(shè)計(jì)要求后使用。

（2）使用到結(jié)構(gòu)物上的鋼筋要保持干凈，無(wú)油污污染，清理盡銹跡。

（3）鋼筋在承臺(tái)開挖前應(yīng)在鋼筋加工車間內(nèi)提前下料、彎制成型，在承臺(tái)開挖封底前完成。

（4）加工成成品鋼筋骨架的鋼筋籠應(yīng)分類編號(hào)存放，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。鋼筋的制作嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，在施工現(xiàn)場(chǎng)懸掛鋼筋大樣如圖1 所示。

圖1 鋼筋加工大樣

2.1.2 鋼筋連接

本橋主墩承臺(tái)鋼筋分為B28、B25、B16、B12 四種規(guī)格，由于鋼筋直徑較大，不便于采用焊接形式，本項(xiàng)目采用直螺紋套筒連接?？紤]到承壓斷面鋼筋接頭不超過(guò)50%，需要將接頭錯(cuò)開設(shè)置。

2.1.3 鋼筋安裝

（1）鋼筋幫扎時(shí)，對(duì)位于鋼筋交叉點(diǎn)位應(yīng)采用扎絲隔點(diǎn)進(jìn)行扎結(jié)，為保證綁扎牢固，扎絲長(zhǎng)度要滿足相關(guān)要求。

（2）由于承臺(tái)為連接樁基頂部的構(gòu)造，樁基礎(chǔ)頂部鋼筋要全部深入承臺(tái)內(nèi)部，以保證上部荷載傳遞至樁基，樁基礎(chǔ)鋼筋與承臺(tái)鋼筋會(huì)發(fā)生沖突，此工況下可適當(dāng)挪動(dòng)承臺(tái)鋼筋的位置，但不得減少承臺(tái)鋼筋數(shù)量?；蛘邔? 根一束的鋼筋上下疊起來(lái)成束，以減少鋼筋束的水平尺寸。

（3）鋼筋保護(hù)層是結(jié)構(gòu)耐久性的保證，為確保保護(hù)層厚度控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，本項(xiàng)目采用混凝土墊塊緊貼在承臺(tái)周邊鋼筋外圍，墊塊強(qiáng)度大于承臺(tái)混凝土一個(gè)標(biāo)號(hào)。

（4）為實(shí)現(xiàn)鋼筋牢固定位，可以加大鋼筋骨架的強(qiáng)度、剛度，根據(jù)需要配置架立鋼筋或鋼結(jié)構(gòu)架立支架，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 鋼筋安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.1.4 預(yù)埋鋼筋及預(yù)埋件

（1）按設(shè)計(jì)在墩柱位置預(yù)埋鋼筋，確保鋼筋安裝定位準(zhǔn)確。由于樁頂位置鋼筋密集，容易與承臺(tái)鋼筋重疊，給安裝帶來(lái)難度，此時(shí)可以適當(dāng)調(diào)整承臺(tái)部位鋼筋位置。

（2）本項(xiàng)目承臺(tái)設(shè)計(jì)高度為2m，承臺(tái)內(nèi)部鋼筋需要人工進(jìn)入綁扎，這就需要在承臺(tái)頂層水平鋼筋中預(yù)留人工通道孔，便于鋼筋工人上下。

（3）間隔3m 左右距離在頂部鋼筋上預(yù)留孔洞，插入200 的PVC 管，作為混凝土下料通道；在對(duì)應(yīng)每根樁位預(yù)留孔洞，插入200 的PVC 管，作為混凝土下料通道。

（4）按設(shè)計(jì)做好主梁零號(hào)塊支架、塔吊基礎(chǔ)、墩身模板纜風(fēng)等預(yù)埋件的預(yù)埋。

2.2 模板制作、安裝

（1）模板采用竹膠板+方木的木模板體系。面板采用12mm 竹膠板，豎向木楞采用10cm×10cm 的方木。

（2）提前在岸上加工成方便吊裝運(yùn)輸?shù)拇竺婺０?，直線段水平背楞后裝，注意搭接處要等強(qiáng)焊接。拼裝模板時(shí)需要處理接縫，用膠帶密封防止水泥漿泄漏。

（3）用直徑16mm 的圓鋼車絲后作為拉桿使用，能直接焊接在水平主筋上的直接焊接，保證焊接質(zhì)量；拉桿位置沒(méi)有水平鋼筋的，應(yīng)設(shè)置通長(zhǎng)的鋼筋作為拉桿。拉桿間距按澆筑速度為0.75m/h 的速度計(jì)算后布設(shè)。

2.3 冷卻水管安裝與測(cè)溫

2.3.1 預(yù)埋鋼筋及預(yù)埋件

（1）由于大體積混凝土?xí)a(chǎn)生較大水化熱，導(dǎo)致混凝土開裂。為此，需要降低混凝土內(nèi)外溫差，來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)裂縫的目標(biāo)。本項(xiàng)目是通過(guò)在承臺(tái)混凝土內(nèi)增設(shè)冷卻水管來(lái)實(shí)現(xiàn)降溫的目標(biāo)。

（2）用于冷卻混凝土水化熱的水管在豎向均勻分層布置，每層冷卻管設(shè)立一進(jìn)一出水口，并編號(hào)標(biāo)記，以便進(jìn)行區(qū)分。

（3）冷卻水管采用?40mm 的黑鐵管，水管接長(zhǎng)采用螺紋套管連接，螺紋處纏止水膠帶，管網(wǎng)的進(jìn)出水口垂直引出混凝土頂面0.25m 以上。冷卻水管在承臺(tái)混凝土澆筑前進(jìn)行通水，檢查是否漏水，如漏水則須修補(bǔ)后方可進(jìn)行混凝土澆筑。

2.3.2 測(cè)溫

為掌握承臺(tái)內(nèi)外溫度差，以指導(dǎo)養(yǎng)護(hù)施工，要定時(shí)測(cè)量承臺(tái)內(nèi)部混凝土溫度?？稍诔信_(tái)內(nèi)部埋設(shè)測(cè)溫元件，預(yù)留測(cè)溫孔，采用溫度計(jì)測(cè)量。

2.4 承臺(tái)混凝土施工工藝

本項(xiàng)目使用自拌混凝土，攪拌罐車運(yùn)輸，汽車搖臂泵入模工藝施工。澆筑混凝土安排在秋季時(shí)間施工，溫度適宜，但為確保質(zhì)量，仍然按照大體積混凝土施工要求進(jìn)行組織[1]。

2.4.1 大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)及質(zhì)量控制

主墩承臺(tái)體積較大，需要按照大體積混凝土方案施工，同時(shí)混凝土的配合比亦作相應(yīng)優(yōu)化，確保合適的和易性、坍落度。

2.4.2 混凝土拌制運(yùn)輸

混凝土由施工單位自行建設(shè)混凝土拌合站拌和供應(yīng)，汽車搖臂泵泵送入模。澆筑前組織拌和站人員進(jìn)行交底，提前做好原材料檢測(cè)。檢測(cè)重點(diǎn)為砂、石等集料含水率，通過(guò)試驗(yàn)確定施工配合比。

2.4.3 混凝土澆筑

（1）采用兩臺(tái)汽車搖臂泵車泵送混凝土，其中一臺(tái)為備用。選擇氣溫較低的傍晚開始澆筑混凝土，減小自然環(huán)境溫度，避免混凝土水分蒸發(fā)過(guò)快和水化熱較快產(chǎn)生。

（2）混凝土澆注采取全斷面分層澆注的方法，由一端向另一端水平推進(jìn)，預(yù)期實(shí)現(xiàn)混凝土水化熱錯(cuò)峰，以減少水化熱對(duì)混凝土的影響。澆筑混凝土?xí)r采用連續(xù)分層澆筑、分層振搗，控制每層澆筑厚度在30～50cm。

（3）混凝土下料時(shí)，泵管泵送到澆注部位進(jìn)行澆注，控制泵送高度不超過(guò)超過(guò)2m，如超過(guò)2m，應(yīng)采用串筒出料澆筑。當(dāng)個(gè)別鋼筋影響混凝土入模時(shí)，可以臨時(shí)移動(dòng)鋼筋位置，澆注完成后，將移開的鋼筋恢復(fù)到原位置。墩身范圍從中部鋼筋間距較大處下放泵管，不得損壞豎向鋼筋。

（4）澆筑承臺(tái)混凝土?xí)r采用2 支B50 和2 支B70振搗棒聯(lián)合振搗使用，振搗遇到承臺(tái)中鋼筋密集、間距小的水平鋼筋網(wǎng)和側(cè)面鋼筋時(shí)，采用小直徑B50 振搗棒振動(dòng)，施工人員要下到底層鋼筋網(wǎng)頂面施工。

3 大體積混凝土防裂措施

3.1 澆筑工程中的恒溫措施

主要考慮到環(huán)境氣溫突然變化的工況，主要為澆筑工程中降雨和發(fā)生大風(fēng)天氣，本項(xiàng)目采取在澆筑點(diǎn)上搭設(shè)塑料布雨棚，形成圍擋和遮雨實(shí)現(xiàn)。

3.2 原材料選擇及配合比優(yōu)化

混凝土產(chǎn)生的水化熱與配合比相關(guān)性較大，其中主要因子為水泥品種、集料級(jí)配、砂的含泥量與粒徑等。水泥宜選用普通硅酸鹽水泥，砂為Ⅱ區(qū)中砂為佳，砂礫的含泥量應(yīng)在1%以內(nèi)，集料采用5～31.5mm 規(guī)格連續(xù)級(jí)配碎石?；炷翍?yīng)外摻減水劑，水灰比控制在0.55 以下，砂率為38%～42%，混凝土到現(xiàn)場(chǎng)后的坍落度不小于16cm。

3.3 有效進(jìn)行溫度監(jiān)控

由于大體積混凝土在水化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，工程通用做法是進(jìn)行溫度監(jiān)控來(lái)作為精準(zhǔn)控制溫度的措施。根據(jù)承臺(tái)平、立面尺寸，合理布設(shè)測(cè)溫點(diǎn)，澆筑混凝土前后保持測(cè)點(diǎn)固定，以便順利進(jìn)行測(cè)溫工作。

3.4 加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)工作

安排專人負(fù)責(zé)冷卻水的開啟工作，在開始澆注時(shí)開始，一直到混凝土內(nèi)外溫差小于25℃的要求為止，且不間斷值班。技術(shù)人員要跟蹤測(cè)溫，指導(dǎo)冷卻水的開關(guān)時(shí)間。

3.4.1 施工現(xiàn)場(chǎng)管理

為了保證承臺(tái)大體積混凝土施工質(zhì)量，施工單位需要制定質(zhì)量管理措施，現(xiàn)場(chǎng)24h 值守監(jiān)督施工過(guò)程，科學(xué)安排混凝土罐車運(yùn)輸和混凝土供應(yīng)量，保證混凝土連續(xù)、緩慢澆筑，混凝土班組輪流振搗，確保混凝土密實(shí)均勻?；炷翝仓皩?duì)所有工人進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，并逐級(jí)交底，同時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度，落實(shí)崗位責(zé)任制。

3.4.2 混凝土平倉(cāng)

（1）當(dāng)混凝土從運(yùn)輸罐車卸至承臺(tái)倉(cāng)內(nèi)時(shí)，應(yīng)連續(xù)攤平，采用50 以上振搗棒振搗，不得在任何部位形成砂漿窩，確?；炷临|(zhì)量。振搗棒應(yīng)采用快插慢拔的方式，避免混凝土發(fā)生離析。

（2）承臺(tái)混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)隨混凝土泵入量隨時(shí)攤鋪成面，不得使混凝土滯留堆積，導(dǎo)致離析的發(fā)生。澆筑斜面混凝土?xí)r，應(yīng)從低往高行進(jìn)，澆筑面保持水平。

3.4.3 混凝土的振搗

（1）澆筑承臺(tái)混凝土?xí)r，振搗是關(guān)鍵工序。振動(dòng)棒應(yīng)依據(jù)擬定的振動(dòng)順序進(jìn)行，且應(yīng)保持在垂直于澆筑的前進(jìn)方向折返振搗。振動(dòng)點(diǎn)應(yīng)均勻布置，杜絕漏振，振動(dòng)點(diǎn)的距離以振動(dòng)半徑的1.5 倍為限，控制在50cm左右。

（2）由于混凝土在初凝后表面水分會(huì)蒸發(fā)，導(dǎo)致表面產(chǎn)生微裂縫，所以需要在初凝后、終凝前對(duì)表面進(jìn)行二次抹實(shí)。

（3）在混凝土澆筑過(guò)程中禁止用振搗棒對(duì)著受力主筋、定位筋、預(yù)埋件進(jìn)行振搗，防止發(fā)生位移和變形，并及時(shí)清理混凝土表面泌水。

3.4.4 混凝土收漿抹面

承臺(tái)混凝土表面整平是通過(guò)土工鐵板在初凝前刮平來(lái)實(shí)現(xiàn)，刮平后再使用木抹進(jìn)行抹面壓實(shí)，壓實(shí)完成后立即在混凝土的表面覆蓋濕潤(rùn)土工布進(jìn)行養(yǎng)護(hù)[2]。

3.4.5 采取外蓄內(nèi)散的措施來(lái)降低內(nèi)外溫差

（1）在混凝土表面澆筑完成后覆蓋好土工布，再包裹一層塑料布保濕。拆除側(cè)模后，側(cè)面可灌保護(hù)水，頂面仍然繼續(xù)包裹保濕養(yǎng)生，養(yǎng)生時(shí)間不少于14d。

（2）在承臺(tái)內(nèi)埋設(shè)冷卻水管，在混凝土開始澆注到覆蓋每層冷卻水管后就開閘通水降溫，并定時(shí)在出水口測(cè)定水溫，以確定通水間隔時(shí)間。冷卻水要等測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)反映內(nèi)外溫差小于25℃后才能停止。

（3）通常大體積承臺(tái)混凝土?xí)跐仓蟮谌熳笥覝囟冗_(dá)到峰值，而承臺(tái)四周和表面混凝土的溫度梯度為最大。隨著時(shí)間的推移，混凝土將處于降溫階段?；炷恋纳郎睾徒禍鼐鶗?huì)帶來(lái)混凝土內(nèi)部和表面產(chǎn)生溫差，出現(xiàn)裂縫，因此在這一養(yǎng)生期應(yīng)按照保溫保濕的原則對(duì)承臺(tái)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。通過(guò)溫度監(jiān)控，在混凝土內(nèi)外部溫差小于25℃，且降溫速率小于2℃/d 后，視為水化熱穩(wěn)定，可以停止水循環(huán)冷卻，移除蓄熱養(yǎng)護(hù)設(shè)施，進(jìn)行后續(xù)工序施工。

4 結(jié)語(yǔ)

大跨徑橋梁，由于承受的荷載較大，通常采用群樁和承臺(tái)組合形式作為基礎(chǔ)。由于承臺(tái)幾何尺寸超出常規(guī)，屬于大體積。本文采用了內(nèi)部設(shè)置預(yù)留冷卻水管，通過(guò)采用循環(huán)水和大體積混凝土交換熱量的方式降溫，從而實(shí)現(xiàn)承臺(tái)內(nèi)外溫度均勻的控制目標(biāo)，有效防止了承臺(tái)溫度裂縫的產(chǎn)生，該大體積承臺(tái)施工工法值得推廣應(yīng)用。