论述桥梁主墩承台施工技术

林南峰

(广州市广园市政建设有限公司510060)

摘要：近年来，大体积混凝土承台施工在建筑领域中,常常都能遇到大体积混凝土浇筑施工,如何才能有效的防止裂缝保障施工质量,已成为施工人员经常谈到的话题。为此，本文作者结合工程实例就大体积混凝土施工技术进行了探讨。

关键词：主墩承台；施工技术

一、工程概况

本标段为广州市南沙区凤凰三桥工程起止里程为K4+334.000～K7+465.152，主线全长3.131km，辅道K5+700.000～K6+026.422，全长326.422m，凤凰三桥主桥跨越下横沥水道。主桥起点K4+494.00至K4+971.871位于直线上，K4+971.871至终点K5+004.00位于缓和曲线上。

主桥为无推力钢箱系杆拱桥。位于以主通航孔中心K4+749.003为顶点，半径为17500米竖曲线上，主桥全长510米，为（40+61+308+61+40）米中承式系杆拱桥。主桥由121#、122#、125#和126#墩身及基础；主墩三角刚架及主墩承台、基础和混凝土梁等组成。其中位于主河道内的123＃墩~124墩为主桥桥墩，123＃墩和124＃墩的承台结构形式均为哑铃型承台，两端为直径21.6m，高6m的圆形承台，两圆形承台中心间距48.36m，中间为宽度9m、高6m的实心系梁连接，承台顶面标高为+4.0m，均采用C45混凝土浇筑。圆端处基础采用48根Φ2.5m钻孔灌注桩，系梁中间处设置4根Φ1.6m钻孔灌注桩。凤凰三桥桥型布置如下图1所示：

二、地质条件

路线地处珠江三角洲平原前缘河口地带，地貌类型为珠江三角洲平原区，地势开阔，地面标高3.6～8.7m。该桥跨河道区域宽约460m，水深在2.5~7.9m范围。123#墩位处河床由北向南下降，河床标高约为+1.0～-6.1m，124#墩位处河床较平坦，河床标高约为-1.2～-1.9m。河床存在10~15m的淤泥覆盖层，在其硬壳层之下，广泛分布有软土，软土主要为淤泥，软土厚度较大，约厚14.6～27.1m，局部含较多砂粒或呈淤泥质粉细砂、淤泥质亚粘土，在软土中部分地质段含有砂层或亚粘土透镜体；沿线软土下卧层为亚粘土，砂层、花岗岩及其风化层。

三、承台钢筋混凝土施工

承台为大体积混凝土施工，单个承台拟分两次浇筑。每层混凝土浇筑高度3米。混凝土为C45高性能海工混凝土，从混凝土配合比设计、冷却水管布置以及混凝土分层分块浇筑工艺等三个方面确保大体积混凝土施工质量。承台混凝土均采用泵送入仓方式。

1.施工工艺流程

承台施工工艺如图6-1所示：

四、钢筋安装

钢筋安装以设计图纸为依据，根据结构特点设置满足承重和刚度要求的钢筋临时或永久支撑架，确保在钢筋安装和混凝土浇筑时，钢筋骨架不变形或变形在设计允许范围内，确保施工安全。钢筋安装由岸上汽车吊机和平板运输车配合转运，水上吊机配合钢筋下放与安装。

由于钢围堰结构本身及施工需要，钢围堰设计时，没有在承台和系梁连接处进行断开。围堰抽水完成后，应逐点检查承台系梁连接处是否与主体结构钢筋位置相符。不能穿过的，应进行烧割处理。在钢筋安装时，为避免过长钢筋从此通过，钢筋下料时，应在此位置附近设置合理的接头，以便钢筋安装。

1）钢筋安装质量要求：

A、根据设计图检查下层预留搭接钢筋的位置、规格、数量、长度，确保无误。

B、钢筋绑扎顺序，一般情况下先长轴后短轴，先下后上。由一端向另一端依次进行，操作时按图纸要求划线、铺钢筋、穿箍筋、绑扎、成型。必要时可垫入短钢筋头或其他适当的钢垫，但短钢筋头或钢垫的端头不得伸入混凝土保护层。

C、受力钢筋接头位置相互错开，其焊接或绑扎搭接长度应满足设计及规范的要求。

D、最后垫好钢筋保护层的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋绑牢，并应有足够的数量，且尽量分布均匀。

E、砼垫块强度不得低于主体混凝土强度，其厚度、不小于保护层厚度，数量不小于4个／m2。一般尺寸为5cm*5cm。

F、钢筋预埋主要有墩身钢筋预埋，在达到设计的要求后加以固定，以确保预埋钢筋在浇筑完混凝土后位置不变。钢筋的安装要严格控制钢筋的顶面标高，侧面保护层厚度，底面的标高及底层钢筋网间距（主受力处）。

五、预应力束安装与孔道压浆

预应力钢束为27φs15.2-1860级低松弛环氧填充型钢绞线，整束长度最长达72.3m（含张拉端预留长度1.2m），采用岸上分批按照编号及相应长度下料。预应力管道采用φ120mm塑料波纹管成孔。管道安装采用分节安装方法,节段间采用配套套管连接。管道定位采用U型卡固定，间距80cm,与骨架钢筋网点焊焊接固定，确保预应力束线形符合设计及规范要求。

为确保在混凝土浇筑过程中，预应力管道不被挤压等而堵塞，在预应力波纹管安装完成后即穿入抽芯橡胶棒，待混凝土浇筑完成后抽出。

预应力钢绞线的安装首先在管道内设置牵引索，整束从一端牵引至另一端。

张拉预应力应在混凝土强度达到设计强度的90%且龄期不少于

7天时方可进行张拉。此预应力束采用单端张拉，张拉采用伸长量和张拉力双控措施，以张拉力控制为主，预应力张拉控制应力为1250MPa,为标准强度值67.2%。

预应力张拉完成即采用真空压浆工艺对预应力管道压注M50水泥净浆，M50水泥浆内掺微膨胀剂。确保管道内密实。

六、大体积混凝土水化热温度控制措施

1）大体积混凝土温度场的基本规律

大体积混凝土内部的温度是一个随时间和位置而变化的瞬态温度场，它的初期变化近似于抛物线分布，随龄期增加逐渐趋于平缓，最后与外界气温趋于平衡，变化的影响因素较多也较复杂。实际的温度控制中，一般考虑砼内部的温度峰值与内外温差变化情况。混凝土内部峰值主要受砼配合比用料、散热边界条件、外部环境等影响，可以分为浇筑温度，水泥水化热温升和混凝土散热温度3部分组成，相应地温度控制方法也主要针对这几个部分。

2）大体积混凝土温度的施工控制

a）科学地进行混凝土配合比设计：在满足设计标号前提下尽量

降低水泥用量，选用低热水泥，取较低水灰比，严格控制砂石骨料的含泥量，掺入少量的缓凝减水剂和膨胀剂，加入适量掺量的粉煤灰。

b）控制混凝土的入模温度和环境温度：

①尽可能避免在高温天气下浇注大体积混凝土，对水泥骨料采取预冷措施，砼的拌和、运输、浇筑过程应尽量衔接紧密，保持混凝土良好的和易性，浇筑完后及时做好养护工作。

②将砂、石等原材料预先入库（防晒棚），一方面减少日晒，降低砼的拌和温度。一方面保持含水率均匀，使水灰比准确无误，以减少砼配合比不均匀而产生的应力集中。

c）控制内外温差：

①混凝土结构内部埋设冷却水管和测温点，通过冷却水循环，降低混凝土内部温度，减小内表温差，通过测温点测量，掌握内部各测点温度变化，以便及时调整冷却水的流量，控制温差。

②测试仪器及测点布置

温度计选用的是南京电力自动化设备厂的DW型铠装差动式温度计，用SQ－1和SQ－2型数字和比例电桥测读。测点布置原则：沿浇注高度，布置在底部、中部和表面；平面布置在边缘和中间。测点的布置距边角大于50cm距表面不小于20cm。

③每层循环水管被混凝土覆盖并振捣完毕，达到终凝后即在该层水管内通水。循环冷却水的流量可控制在10-20L/min，使进、出水的温差小于10℃，每隔一天改变一次通水方向，自砼浇注开始，冷却水管中连续通冷却水15天。

d）分层浇筑的处理：分层浇筑混凝土，层间混凝土的间隔时间应不大于混凝土的初凝时间，浇筑上层砼前应对老砼表面进行清理并充分湿润。分层间歇时间一般为5-7天。

e）温度观测

①砼浇注开始并砼温度进行观测，记录砼的入仓（入模）温度。

②砼初凝时，观测砼温度。

③砼初凝后，每2小时观测一次温度，直到温度达到最高后，每

4小时观测一次，观测2天。同时测大气温度。

④以后每天观测一次。

⑤浇注下一层砼时重复以上步骤，并同时观测以前所有测点温度。

⑥所有测点编号，进行混凝土内部不同深度和表面温度的测量。

⑦在测温过程中发现温差超过25℃时，应及时加强保温或延缓拆除保温材料。

七、混凝土养护

在混凝土浇注完后，要使用麻袋片、草席等可保湿物对混凝土进行覆盖，若混凝土未终凝，则覆盖物不得接触混凝土表面；若混凝土已经终凝，则在终凝后开始浇水进行养护，可用自来水对混凝土蓄水养护，养护标准为覆盖物处于湿润状态为宜，正常温度下，养护时间不低于7天。

一层混凝土养护完毕后，进行承台上层的施工。在养护期间派专人测量冷却管出水口的温度，及时调整进水口的水温。

混凝土浇筑时，可在侧模外淋水降温，浇筑完以后，砼初凝完毕，则可进行顶面养生，以保证砼表面湿润为宜。混凝土浇筑完毕后，强度达2.5Mpa时，可拆模，实际操作时应留完砼表面，拆得太早，表面脱皮，太迟则不容易脱模。拆模以后进行侧面加强养生，一般养生期为7天。