高速公路桥梁大体积混凝土承台施工技术.doc

高速公路桥梁大体积混凝土承台施工技术
高速公路桥梁大体积混凝土承台施工技术探讨
摘要：本文结合工程实际，对高速公路桥梁大体积混凝土承台施工技术作一些探讨。
关键词：高速公路大体积混凝土承台施工技术
abstract: combining with engineering practice, highway bridge to mass concrete construction technology of pile caps is discussed.
keywords: highway, mass concrete, elevated pile caps, construction technology
中图分类号：tu74文献标识码：a文章编号：

一、工程概况
广西某高速公路特大桥南北跨邕江，桥梁全长888m。桥跨组合6×40m+（193+332+113）m。该桥9#墩位于邕江中，桥塔基础采用承台接钻孔灌注桩基础。矮塔下设两个15.6×15.6m矩形钢筋混凝土承台，厚度5m。每个承台下各设9根φ250cm的钻孔灌注桩，桩长20m，采用嵌岩桩形式，为群桩基础。
该桥9#墩承台属于大体积混凝土结构施工。由于混凝土结构尺寸大，水泥水化热引起混凝土温度升高，热量不易与时散发而形成较大的内外温度差，较大的温度差引起混凝土体积变化的差异，使混凝土各部位受到约束而不能自由伸缩，当温度变形产生的拉应力大于混凝土的抗拉应力时，便产生了裂缝。因此，施工时，必须采取了针对性的措施，控制结构裂缝的产生。
二、承台施工技术要点
1、基坑开挖
9#墩因基坑土质全部为回填土，为保证基坑开挖成功，采用锁扣钢管桩围堰，挖掘机开挖。因跨度太大，采取开挖一段支撑一段的工序。根据承台边线并考虑0.3～0.5m的作业空间用挖机开挖基坑，挖至距承台底20cm左右时用人工开挖，遇到岩石时用风镐凿除或采用松动爆破，开挖完成后必须保证基底密实无松散浮渣，在锁孔桩内用30cm厚c20砼找平，在靠近边部处根据基底坡度做边沟，汇于积水井中，保证渗水与时排出。基底高程误差控制在±20mm。然后进行承台钢筋的施工。清基过程中，派专人负责围堰的变化情况。主要注意以下变化：
（1）围堰的漏水情况。锁孔桩漏水量较大时，派人与时下去用棉絮、木楔封堵；当开挖至坑底时，当围堰脚漏水时局部用砼进行封堵。
（2）钢围堰的变形和移位情况。随着开挖深度的增加，钢围堰所受的水压力和主动土压力较大，当钢围堰有异常情况时，立即停止清基，并与时向围堰内注水，使内外水压力保持平衡。并且在两支撑之间或支撑和坑底之间加密支撑，确保钢围堰的稳定。
（3）坑底的涌砂情况，当坑底地质与设计不符，为粉砂、细砂时，在基坑内抽水时，可能会引起涌砂的危险。当出现涌砂时，应立即停止清基抽水，并向堰内注水，使内外水压保持平衡，然后采用水中挖基，水下浇注封底砼。
2、模板加工与安装
该墩模板高度为5.3m，浇筑高度为5m，面板采用21mm进口板；竖向背楞采用木工字梁截面尺寸为80x200，间距为360mm；水平背楞采用双8号槽钢背楞，最大间距为1200mm；钢管支持间距为1200mm，竖向间距为1200mm。
3、钢筋制作、安装
（1）钢筋按照设计规格、尺寸在钢筋加工厂下料制作，运至现场，按设计间距绑扎成型。承台钢筋安装前要先将桩基伸入承台的钢筋按设计弯制成喇叭口。钢筋在钢筋棚集中下料，在施工现场绑扎成型。由于钢筋骨架尺寸较大，因此在绑扎时先搭设临时脚手架，待钢筋绑扎成型后拆除脚手架。钢筋连接采用焊接，双面焊焊缝长度不小于5d，单面焊不小于10d。安装时要在钢筋骨架下层与侧面交错置垫水泥砂浆垫块或标准垫块，以保证钢筋的保护层厚度，同时按设计预埋主塔钢筋与钢骨架。
（2）用于防雷系统的平面主筋，相互交接处须采用φ12cm的钢筋进行搭接焊。竖向连接传导的钢筋选取必须是塔座范围内的主筋，并做好标示，避免搞混
（3）墩身施工预埋件的安装。承台施工前须将墩身与塔吊支座施工的钢筋按设计要求预埋。有墩身的承台每种预埋钢筋露出承台面的长度分别为0.5m和1.5m，间隔错列布置，以方便墩身施工时，主筋接长。
4、冷却管布置与混凝土测温
（1）冷却管布置。冷却管采用外径30mm的黑铁管或钢管，分五层布置，高度间距1m。每层冷却管设计2个进水口，2个出水口，均设置阀门。冷却管安装时，用钢筋骨架支撑并焊接牢固。冷却管具体埋设见下图1。
图1冷却管布置图
安装完成后应对冷却管进行密水试验，应保证不串浆、不漏水，且保证管道畅通。
（2）冷却管降温。冷却管进水采用邕江抽水，在钢筋加工平台处修建蓄水池，在蓄水池外接口处设置三通，如流量不能满足降温要求，接泥浆泵抽清水，保证冷却管有足够的压力，并可控制流水量，保证内外温差控制在25℃左右。承台砼从浇筑至砼完成后，须不间断地注水。
气温较高时，砼浇筑与养生期内，在保证冷却管内循环水不断的情况下，必须在模板的外表面不断浇水，通过冷却模板的温度，从而降低承台砼表面温度，砼浇筑完后，承台表面要覆盖湿润养护。
（3）测温方案。为了掌握大体积混凝土的温升和降温的变化规律以与各种材料在各种条件下的温度影响，需要对混凝土进行温度监测和控制。
①测点的布置。
a.沿浇筑高度，布置在底部、中部和表面，垂直测点间距为500mm～1000mm。
b.平面内布置在边缘和中间，测点间距为1～1.5m；根据监控要求实际调整。
②测温制度。
a.在混凝土温度上升阶段每2～4h测一次，温度下降阶段每8h测一次，同时测大气温度。
b.所有测温孔均编号，进行混凝土内部不同深度和表面温度的测量。
c.测温记录，交技术负责人阅签，并作为对混凝土施工和质量的控制依据。
③测温。
在测温过程中，若发现温差超过25℃时，与时加强保温或延缓拆除保温材料，以防止混凝土产生温差应力和裂缝。
5、混凝土配合比选定
（1）水泥：优化混凝土配合比设计，通过试验合理选用硅酸盐水泥。
（2）细骨料：粗砂，含泥量＜3%。
（3）粗骨料：采用级配5-31.5mm碎石，含泥量＜1%，符合筛分曲线要求。骨料中针状和片状＜10%（重量比）。
（4）外掺剂：在混凝土中可掺加复合型外加剂，以减少绝对用水量和水泥用量，改善混凝土和易性与可泵性，延长缓凝时间。
混凝土运输采用泵送，在满足可泵性前提下，尽量降低砂率。坍落度在满足泵送条件下尽量选用小值，以减小混凝土收缩变形。
（5）控制新鲜混凝土的出机温度。砼中的各种原材料，尤其是骨料与水，对出机温度影响最大、在气温较高时，采用向骨料喷冷水降温的措施。水泥、外加剂必须搭棚遮盖，控制其温度过高。
（6）控制浇筑入模温度。施工期温度较高，在输送泵输送混凝土时采取降温措施，以防入模混凝土温度升高。在搅拌筒上搭设遮阳棚盖，在输送管道上加铺草包并排专人洒水。
6、混凝土浇筑与围堰支持拆除
（1）砼浇筑、振捣。承台二次浇筑、第一次浇筑厚度为3m厚。混凝土分层浇筑，层内分块，落浆口控制在每块浇筑位置的中心，采取二次振捣。混凝土初凝以后，不允许受到振动。混凝土尚未初凝（刚接近初凝再进行一次振捣，称二次振捣）。二次振捣可克服一次振捣的水分、气泡上升在混凝土中所造成的微孔，亦可克服一次振捣后混凝土下沉与钢筋脱离，从而提高混凝土与钢筋的握裹力，提高混凝土的强度、密实性和抗渗性。当下层混凝土一直浇完40cm后，再浇上层。两次抹面的工艺，以提高混凝土的密实度和抗裂性。混凝土的振捣采用插入式znr50振动棒，插捣的间距控制在40cm左右。振捣混凝土要做到上下抽动、快插慢拔，防止混凝土内部留有孔洞和过量的气泡，确保混凝土的密实性和均匀性。同时，为了防止混凝土因过震而出现离析，混凝土振捣时间不宜过长，我项目部结合以往的施工经验，确定每个震点的振动时间在25ｓ左右，以混凝土表面无明显气泡和浮浆不再下沉为宜。由于是分层浇筑混凝土，浇筑上一层时下一层已经初凝或即将初凝，因此振捣棒不应插入下层混凝土，已达到下层混凝土表面为宜。

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