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桥梁工程大体积承台施工技术探讨

 摘要:对某桥梁工程大体积承台施工工艺中的施工准备、测量放样及基坑开挖、垫层施工和桩头破除、钢筋加工及安装、冷却水管布置、模板安装、养护保温棚搭设、蒸汽养生设备调试、混凝土施工及养护等施工技术及质量控制措施进行了总结和分析,从而更好地提高桥梁工程大体积承台在高寒地区的施工质量。

关键词:高寒地区;大体积承台;施工工艺;控制要点

1工程概况

某特大桥位于北方高寒地区,其11号主墩承台设计尺寸为:26m×20.5m×5m,承台混凝土设计标号为C40,设计方量为2665m3。承台主筋采用φ32钢筋,其余钢筋采用φ25钢筋。承台内布设5层冷却管水管,竖向间距为1m一层,横向间距每0.5m布设一道,承台基坑开挖深度约6m。

2大体积承台施工工艺及质量控制

2.1施工准备

2.1.1技术准备施工前,施工技术负责人组织技术人员和施工管理人员仔细阅读设计文件,了解设计意图,了解承台施工情况,因承台基坑开挖深度大于5m,特编制了《卧龙沟2号特大桥主桥11#墩承台基坑开挖及冬季施工专项方案》,并通过专家评审,同时在开工前对施工人员进行安全技术交底工作。2.1.2现场资源配置准备挖掘机2台,吊车2台,自卸车4辆,水泵4个,定型钢模板1套、保温棚材料、蒸汽养生设备、汽车泵2台、小型施工机具等。该特大桥主桥主墩承台为整体式承台,承台尺寸为:长26m×宽20.5m×高5m,单个承台设计C40混凝土方量2665m3。承台基坑采用放坡明挖,放坡坡率为1︰1。桩头采用环切劈裂法凿除;钢筋在钢筋加工场内加工成半成品后,运输至现场安装;模板采用大块定型钢模2.5m×5m。混凝土集中拌和、泵车泵送入模,一次浇筑成型,每个承台预计浇筑时间48小时。内部采用水循环冷却降温,外部搭设全封闭保温棚,棚内采用火炉配合蒸汽发生器保证承台外部湿度和温度。

2.2测量放样及基坑开挖

承台尺寸为:长26m,宽20.5m,高5m,最深基坑原地面距承台底约6m,基坑开挖采用放坡明挖,开挖边坡坡率为1︰1,通过测量放样,确定基坑顶面开挖线,由于地下水位较高,开挖部位位于卵石层,渗透性较好,地下水渗入量较大,基坑内采用明沟与集水井相结合进行降水处理,基坑底部留0.7m工作平台+0.3m排水沟,基坑底部四角设集水井,排水工作贯穿整过承台施工过程,直至承台基坑回填前。

2.3垫层施工、破除桩头

基坑开挖到位后,开始承台垫层施工,按图纸设计要求浇筑20cm厚C20混凝土。垫层尺寸是在承台尺寸的基础上每边增加50cm宽的工作空间。为了保证封底砼密实性,在振动棒振捣后其表面用平板振动器找平,然后人工配合水准仪带线找平,用木抹二次收浆,等混凝土初凝后及时覆盖并洒水养护,待垫层混凝土达到一定强度后,开始进行桩头凿除工作,桩头采用环切劈裂法进行凿除。

2.4钢筋加工及安装

垫层浇筑完成后,由测量队精确放样,确定承台四角点及外边线,便于钢筋绑扎及支模板。承台主筋采用镦粗直螺纹套筒连接,半成品全部在钢筋加工场加工,运输至施工现场拼装,钢筋绑扎做到“横平竖直”,控制好钢筋保护层厚度。

2.5冷却水管布置

冷却水管采用热传导性能较好,有一定强度的钢管,按5层布设,每层2进2出,单层内管距0.5m。高度5m的承台冷却管采用外径5cm,壁厚2.5mm的钢管。钢管埋设接头必须保证连接严密,不得漏水,冷却管全部安装后通水检查接头严密性,检查全部完好后将两端预留出口加盖保护好。2.6模板安装承台钢筋安装完成后,开始进行模板的安装工作,模板采用的大块定型钢模板,由专业厂家定做,模板进场后进行了试拼,检查模板的尺寸、平整度、拼缝和错台等情况,并进行修整,修整完成后进行打磨上油工作。模板采用吊车进行吊放安装,模板之间采用高强螺栓进行连接,并采用对拉螺杆进行加固处理。

2.7养护保温棚搭设、蒸汽养生设备调试

由于施工所在地日夜温差较大,最大温差将近20℃,为保证混凝土质量,防止因温差出现混凝土裂缝,特在混凝土浇筑前,需做好各项保温措施,由于承台较大,必须搭设一个长28m,宽22m,高6m(承台顶面以上),面积将近620m2以上的大棚才能满足施工需求,因此在已完成的预埋型钢及模板上采用型钢、钢管、钢筋进行大棚的搭设,各连接处均采用焊接,保证支架牢固及稳定性。蓬布均为厂家订制,每块为6×2m,蓬布搭接处均为黏连。蒸汽管道的布设及蒸汽发生器安装、调试,蒸汽管道采用钢管自制加工,沿模板外侧四周布设,每2m处设置一个出气口,出气口朝上,禁止对着模板。

2.8混凝土施工

2.8.1混凝土浇筑承台混凝土采用C40混凝土,泵送入模。浇筑时在整个平截面范围水平分层进行浇筑,每层厚度不大于30cm,上下两层间隙时间应尽量缩短,浇筑混凝土必须连续浇筑不得间断,必须在前层混凝土初凝前把次层混凝土浇筑完毕。混凝土的运输、浇筑及间歇的允许间隔时间不得超过2h。混凝土的振捣采用插入式振捣器进行捣实,振捣器的插入要紧跟混凝土的入模,防止漏振与过振。使用插入式振捣器时,移动间距不得超过振捣器作用半径的1.5倍;与侧模应保持5cm~10cm的距离;插入下层混凝土5cm~10cm;振捣时不要摇动钢筋,否则会影响混凝土与钢筋的握裹强度。振捣时间应以被振捣处表面停止沉落或表面气泡不再显著发生为度。为了防止混凝土在水化、凝结过程中,混凝土内外温差过大,导致表面产生裂缝,混凝土浇筑完后,及时收浆,立即进行养护。2.8.2混凝土温度监测管理由于混凝土浇筑方量过大,产生的水化热不能及时排出,容易造成混凝土开裂,所以在浇筑混凝土的过程中温度控制要极其严格,主要从监控温度和降低温度措施2个方面入手。在浇筑过程中,通过手机APP软件实时掌控混凝土内部温度数据及变化情况,及时进行冷却水管的通水工作,在冷却水管的进出入口安装数显温度计,并每隔2h收集一次进出口水温情况及棚内温度情况,通过数据调整水的流速控制进出口水的温度。2.8.3混凝土养护混凝土浇筑完成后,待混凝土表面初凝后及时采用土工布进行覆盖,并安排专人进行洒水养生,同时启动所有蒸汽发生器,进行蒸汽养生,并在承台表面布设4个暖风机,增加棚内温度,保证棚内温度在30℃以上,湿度为100%,连续养生一个星期,根据所采集的数据,混凝土内部温度在浇筑完成后的40h左右,达到峰值66℃左右,持续时间在30h左右开始下降,待混凝土内部温与空气环境温度差小于25℃时,方可停止养生。2.8.4保温棚拆除、拆模、验收、回填养生完成后,进行设备、保温棚、模板的拆除工作,并对混凝土进行验收,验收合格后,及时进行基坑回填并压实。

3结语

在高寒地区进行大体积混凝土的施工,为了保证施工质量,保温养护是关键,该项目采用蒸汽保温养生效果良好,值的推广,但养护的成本较高,建议设立专项的施工措施费用。

参考文献

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[2]仲晓林.GB50496—2009,大体积混凝土施工规范[S].北京:中国计划出版社,2009.

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[4]安金锁.公路工程项目管理的思考[J].知识经济,2013(8):91.

[5]郭天惠.论钢筋混凝土桥梁常见的问题及对策[J].价值工程,2010(18):43-44.

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