公路橋梁大體積承臺施工技術(shù)
2017-02-27
隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，公路橋梁建設(shè)逐漸增多，大體積承臺在工程中的出現(xiàn)也越來越頻繁，大體積承臺具有結(jié)構(gòu)厚、體形大、鋼筋密、混凝土用量多、工程條件復(fù)雜等特點(diǎn)，很容易出現(xiàn)施工質(zhì)量問題。因此，在橋梁大體積承臺施工過程中，必須要加強(qiáng)施工質(zhì)量控制與管理，合理安排施工方法，特別是應(yīng)注意施工過程中的溫度控制，確保工程質(zhì)量。本文結(jié)合工作實(shí)例，對公路橋梁大體積承臺施工技術(shù)談一些看法。
一、工程概況
某高速公路特大橋主橋墩承臺平面尺寸為29.6×19.2米，高5米，承臺混凝土約2828m3。本工程屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu)，在施工時采用合理的混凝土配合比如采用低水化熱水泥、摻粉煤灰、礦粉及外加劑等技術(shù)，以及布設(shè)冷卻水管和測溫元件等措施，用來控制和降低混凝土產(chǎn)生水化熱，避免因水化熱過大造成混凝土內(nèi)外溫差過大引起混凝土開裂破壞。
二、大體積承臺施工技術(shù)要點(diǎn)
1、基坑開挖
井點(diǎn)降水滿足施工要求后，經(jīng)測量室測放開挖邊線后采用挖掘機(jī)進(jìn)行基坑開挖。當(dāng)承臺基坑開挖至設(shè)定尺寸，并保證基底四周應(yīng)大于承臺平面尺寸0.5-1.0米?；铀闹苓€應(yīng)設(shè)置排水溝集水坑，防止雨水和地表水流入基坑。開挖基坑時的土應(yīng)堆放在基坑1.5m以外并整平，除回填需用土外，其余的土及時運(yùn)走?；禹斆鎽?yīng)盡量避免動載或大的靜載。開挖時要注意保護(hù)樁頭、鋼筋及未聲測的聲測管。
2、樁頭處理及聲測
根據(jù)實(shí)際情況鑿除樁頂超封部分的混凝土，露出新鮮混凝土面。樁頭混凝土鑿除之前由測量室提供一個水準(zhǔn)點(diǎn)，由施工人員進(jìn)行水準(zhǔn)測量，并在每個鉆孔樁設(shè)計樁頂以下5cm處做記號，鑿除混凝土?xí)r可以以此固定點(diǎn)作為參照點(diǎn)進(jìn)行施工，并且鑿除混凝土至設(shè)計樁頂標(biāo)高以上5-10cm時停止機(jī)械施工改為人工鑿除，以免破壞有效樁體。同時混凝土鑿除時防止損傷鋼筋和聲測管，鑿除完成后，進(jìn)行樁位測量和樁頂標(biāo)高測量，清除鋼筋上粘附的混凝土和坑內(nèi)廢渣。為不影響承臺施工，除個別齡期不到的鉆孔樁外，大部分樁應(yīng)在承臺開挖前完成聲測工作。待所有鉆孔樁聲測完成，并確定樁身完好后，應(yīng)及時進(jìn)行承臺鋼筋的安裝工作。
3、基底處理
基底的平面位置、尺寸、高程、基地處理等情況進(jìn)行檢驗(yàn)?；椎刭|(zhì)承載力應(yīng)符合要求，如不符合應(yīng)及時對基底進(jìn)行夯實(shí)等處理，其中鉆孔樁樁頭鑿除的混凝土可以作為承臺基地處理材料，將其加以鏟平，在處理好的底面鋪墊一層不少于5cm厚的碎石墊層，再用10cm厚的細(xì)石混凝土澆筑找平，混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后可以作為承臺的底模。
4、鋼筋加工、安裝
?。?）鋼筋加工前應(yīng)進(jìn)行配料計算，下料要有配料單，承臺鋼筋采用閃光6對焊焊接（技術(shù)可行時采用滾軋直螺紋連接），鋼筋接頭錯開布置，對于焊接接頭在接頭長度區(qū)段內(nèi)同一根鋼筋不得有2個接頭，同一截面的鋼筋接頭面積不超過鋼筋總面積的50%。對焊接頭的抗拉強(qiáng)度不應(yīng)低于該級別鋼筋的規(guī)定值，并至少應(yīng)有2個試件斷于焊縫以外，且程塑性破裂。
?。?）鋼筋在車間加工為半成品，運(yùn)至現(xiàn)場后綁扎成型，綁扎成型的鋼筋品種、規(guī)格、間距、形狀、接頭及焊接等均要符合設(shè)計圖紙和施工規(guī)范要求。
?。?）鋼筋綁扎時，同時要將冷卻管安裝好，并通水檢查。
（4）架立角鋼施工。由于主橋承臺中間沒有設(shè)計架立鋼筋，因此為了固定中間及頂層網(wǎng)片鋼筋采用∠63進(jìn)行支撐，角鋼按照2m間距設(shè)置。
?。?）承臺混凝土澆筑前預(yù)埋墩身的接頭鋼筋，接頭按要求錯開布置。鋼筋保護(hù)層采用用細(xì)石混凝土墊塊，其強(qiáng)度不小于45Mpa，每平方米放置4個，確保保護(hù)層厚度。承臺頂層鋼筋安裝完畢后，進(jìn)行墩身預(yù)埋鋼筋施工。墩身預(yù)埋鋼筋預(yù)先按照設(shè)計圖紙長度進(jìn)行合理分段下料，并使用模具進(jìn)行定位，最后在預(yù)埋鋼筋頂層及底層分別綁扎定位鋼筋進(jìn)行定位。
（6）預(yù)埋件、接地線、測溫元件預(yù)埋施工。承臺施工時應(yīng)按照要求預(yù)埋各種預(yù)埋件，其中包括墩身施工支架預(yù)埋件，鋼梁架設(shè)時的支架預(yù)埋件；同時要根據(jù)設(shè)計要求預(yù)埋測溫元件（測溫管）、接地線等。
5、模板制造、安裝
模板要有足夠的強(qiáng)度和剛度，拼縫嚴(yán)密、不漏漿，面板平整、光潔。承臺模板主要采用大塊竹膠模板，承臺圓弧倒角可采用鋼模模板確保承臺外觀8質(zhì)量。模板制造完成后要進(jìn)行預(yù)拼檢驗(yàn)，安裝側(cè)模時，應(yīng)防止模板移位凸出，可在模板外設(shè)立支撐固定，模板設(shè)對拉筋固定，對拉鋼筋一部分利用承臺主筋焊接螺桿，一部分重新設(shè)置對拉鋼筋間距0.8×0.8m左右，拉桿外測帶雙帽。模板安裝完成后，要檢查其平面位置及頂面標(biāo)高，保證承臺的結(jié)構(gòu)尺寸。模板涂刷脫模劑時，外露混凝土面模板應(yīng)采用同一品牌的優(yōu)質(zhì)脫模劑。施工過程中要注意保護(hù)鋼筋，不得污染鋼筋。模板安裝完畢后，測量室將對模板軸線偏位、標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核及測量，合格后投入使用。測量模板時在模板四周設(shè)置標(biāo)高控制點(diǎn)，并在承臺中間部位也設(shè)置標(biāo)高點(diǎn)，以方便承臺混凝土澆注過程中的標(biāo)高控制。
6、混凝土澆注
因?yàn)橹鳂虺信_面積及方量較大，施工時考慮采用兩臺混凝土輸送泵機(jī)同時澆注，并且在承臺上或承臺外安裝兩臺布料機(jī)方便混凝土澆注施工?；炷劣蓴嚢柢囘\(yùn)送到墩位，倒入輸送泵進(jìn)行泵送澆注，混凝土的運(yùn)輸能力應(yīng)滿足初凝和澆注速度的需要，使?jié)沧⒐ぷ鞑婚g斷，混凝土運(yùn)到澆注地點(diǎn)后應(yīng)保持良好的和易性和規(guī)定的坍落度。當(dāng)傾落高度超過2m時，應(yīng)通過串筒或振動溜管等設(shè)施下落。混凝土澆筑要分層進(jìn)行，采用斜向分層，由一端向另一端澆筑，每層厚度不超過30cm，上層混凝土的澆筑應(yīng)在下層混凝土初凝前進(jìn)行?；炷琳駬v采用直徑50mm、75mm等插入式振動器。插點(diǎn)距離為其作用半徑的1.5倍，插入深度應(yīng)進(jìn)入下層混凝土5-10cm，振搗棒應(yīng)避免碰撞模板、鋼筋，混凝土隨灌隨振搗，避免漏振、欠振或過振，每一振搗部位達(dá)到混凝土停止下沉、不再冒出氣泡、表面平坦泛漿后才徐徐提出振動棒?；炷翝沧⑦^程中，安排專人負(fù)責(zé)巡查模板，確保澆注萬無一失。
7、拆模及養(yǎng)護(hù)
當(dāng)混凝土強(qiáng)度大于2.5Mpa，且其表面及棱角不因拆模而受損時，方可拆除側(cè)模，同時拆除模板時注意保護(hù)混凝土，防止破壞表面，重復(fù)使用的模板拆除后要檢查、維修，模板拆除后，混凝土面要及時采用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)不少于10天（養(yǎng)護(hù)溫度10-20℃）。冷卻管被混凝土埋沒3個小時后即開始通水，冷卻水使用干凈的井水，冷卻管通水后，冷卻水就不再中斷，直到混凝土處于降溫階段，冷卻管出口的水溫與氣溫之差小于5oC后方才停止通水。
8、大體積混凝土施工溫控措施
（1）適合泵送施工的混凝土配合比，水泥采用保水性好、泌水性小的品種；泵送混凝土入泵坍落度宜在180-220mm。并且采用有利于降低大體積混凝土水化熱的配合比。采取“雙摻”措施：摻加粉煤灰、礦粉來改善混凝土的和易性、減少水泥用量來降低水化熱。并采用具有緩凝作用的減水劑，初凝時間宜在10-12小時，減緩澆筑速度，以利于散熱。
?。?）選用級配良好的骨料，并嚴(yán)格控制砂、石子含泥量，降低水灰比。并且施工時加強(qiáng)振搗，以提高混凝土的密實(shí)性和抗拉強(qiáng)度。
?。?）布設(shè)冷卻水管，在內(nèi)部通循環(huán)水，冷卻并降低承臺內(nèi)部溫度。
?。?）嚴(yán)格控制入?；炷翜囟?，冬季要提高混凝土出機(jī)溫度，泵送管沿線保溫，并在外部加強(qiáng)保溫或升溫來減少內(nèi)外溫差。
（5）分層澆筑混凝土，每層澆筑厚度控制不大于60cm，以加快熱量的散發(fā)，并使溫度分部較均勻，同時便于振搗密實(shí)，以提高彈性模量。
（6）加強(qiáng)溫度管理，混凝土拌制時溫度要低于25℃；澆筑時要低于30℃。澆筑后控制混凝土與大氣溫度差不大于20℃，混凝土本身內(nèi)外溫差在20℃以內(nèi)；加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)過程中的測溫工作，發(fā)現(xiàn)溫差過大，及時覆蓋保溫，使混凝土緩慢地降溫，緩慢地收縮，以有效降低約束應(yīng)力，提高結(jié)構(gòu)抗拉能力。
三、結(jié)語
總之，根據(jù)施工現(xiàn)場的特定條件，對不同體積的承臺制定不同的澆筑方案和技術(shù)措施，能有效地降低泵送大體積混凝土內(nèi)部的最高溫升，消除冷縫現(xiàn)場，確保施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1] 唐宏安、盧國國，橋梁大體積承臺施工技術(shù)研究，《城市建設(shè)理論研究》2012年第3期.
