方志丹

【摘 要】鸚鵡洲長(zhǎng)江大橋主橋主塔、邊塔采用鉆孔樁基礎(chǔ)，其承臺(tái)均為大體積混凝土基礎(chǔ)。文章以3#塔承臺(tái)為例，介紹了大體積混凝土施工中采取的溫度控制措施，并通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)溫控效果進(jìn)行了分析，實(shí)踐證明施工中所采取的措施是有效的。

【關(guān)鍵詞】大體積混凝土；冷卻管；承臺(tái)施工

【中圖分類(lèi)號(hào)】U445 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2016）01-0082-04、

1 工程概況

3#主塔設(shè)計(jì)采用啞鈴形承臺(tái)，承臺(tái)平面外形尺寸為59 m×21 m，承臺(tái)頂標(biāo)高為+12 m，承臺(tái)底標(biāo)高為+6 m，承臺(tái)厚6.0 m。承臺(tái)施工采用C35混凝土，總方量為6 174 m3。承臺(tái)形式如圖1所示。

承臺(tái)采用截面抵抗能力較強(qiáng)的鎖口鋼管樁圍堰進(jìn)行施工，鎖口管樁主管采用φ0.82 m鋼管，為陰陽(yáng)鎖口形式；并設(shè)置3層圈梁及內(nèi)支撐。圍堰內(nèi)封底厚3.0 m，封底采用C25水下砼。圍堰頂標(biāo)高為+24 m，承臺(tái)施工期長(zhǎng)江水位為+12 m左右。承臺(tái)施工平面布置如圖2所示。

2 總體施工方案

承臺(tái)進(jìn)行一次性澆筑，共澆筑6 m。首先拆除鎖口鋼管樁圍堰底層內(nèi)支撐，割除鉆孔樁鋼護(hù)筒，鑿除樁頭，對(duì)封底混凝土面進(jìn)行清理，利用砂漿墊層找平。通過(guò)浮吊及履帶吊將承臺(tái)鋼筋吊至圍堰內(nèi)進(jìn)行鋼筋綁扎安裝，安設(shè)冷卻水管及測(cè)溫裝置，預(yù)埋塔柱預(yù)埋件，同步進(jìn)行承臺(tái)模板施工，完畢后澆筑承臺(tái)混凝土。承臺(tái)混凝土澆筑采用海天3#水上攪拌站。

3 主要施工工序

3.1 圍堰內(nèi)抽水、護(hù)筒割除及中頂層圈梁內(nèi)支撐的割除

圍堰封底混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，利用空氣吸泥機(jī)抽水，抽水過(guò)程中需加強(qiáng)對(duì)鎖口管樁的檢測(cè)，若發(fā)現(xiàn)有輕微漏水滲水現(xiàn)象要及時(shí)處理。具體采取方法為在鎖口管樁外側(cè)拋灑細(xì)沙，效果較為顯著。

在抽水的過(guò)程中開(kāi)始進(jìn)行圈梁的體系轉(zhuǎn)換，利用在鎖口管樁上設(shè)置牛腿，使圈梁受力點(diǎn)由鉆孔樁鋼護(hù)筒上轉(zhuǎn)換至鎖口管樁上，并同步開(kāi)始鉆孔樁鋼護(hù)筒的割除。

由于圍堰圈梁設(shè)計(jì)有較為復(fù)雜的支撐體系，不利于后續(xù)承臺(tái)施工，因此在圍堰封底完成以后，需對(duì)圍堰圈梁部分內(nèi)支撐進(jìn)行拆除，并對(duì)部分桿件進(jìn)行加強(qiáng)，割除施工同抽水施工可同步進(jìn)行，割除的桿件利用浮吊起吊至運(yùn)輸車(chē)上，轉(zhuǎn)運(yùn)至料場(chǎng)。

3.2 基底處理及鉆孔樁竣工驗(yàn)收

利用小型鉤機(jī)和污水泵進(jìn)行基地清理，并利用高壓水槍進(jìn)行沖射，將封底表面的泥沙沖至圍堰四周的集水坑內(nèi)，利用排污泵抽至圍堰外。將高出設(shè)計(jì)高程的鋼護(hù)筒割除，并將高出承臺(tái)底高程的部分封底混凝土鑿除。利用風(fēng)鎬鑿除樁頭上的浮漿及多余的混凝土，并及時(shí)將碎渣清理出基坑。同時(shí)聯(lián)系樁檢單位對(duì)鉆孔樁進(jìn)行樁基檢測(cè)，出具樁檢報(bào)告。

3.3 模板、鋼筋安裝

模板內(nèi)表面應(yīng)無(wú)污物、砂漿及其他雜物，并應(yīng)在使用前涂脫模劑，外露混凝土面模板應(yīng)采用同一品牌的優(yōu)質(zhì)脫模劑。脫模劑或其他相當(dāng)?shù)拇闷?，?yīng)具有易于脫模的性能，并使混凝土表面不變色。

模板座于封底砼上，采用外撐的支撐原則。外撐采用Ⅰ20型鋼焊接在鎖口樁內(nèi)側(cè)支撐住模板橫肋，以保證模板的穩(wěn)定性。

承臺(tái)鋼筋骨架由4層水平主鋼筋網(wǎng)和2層網(wǎng)片鋼筋構(gòu)成，承臺(tái)鋼筋架設(shè)前先處理樁頭鋼筋，樁頭鋼筋需伸入承臺(tái)1.5 m，主筋向外側(cè)傾斜150 cm，盤(pán)條每10 cm一道。所有主筋均應(yīng)調(diào)直，清理鋼筋上的混凝土，必要時(shí)打磨。

承臺(tái)鋼筋安裝前，先搭設(shè)架立鋼筋支撐骨架，以此為支撐，在其上綁扎鋼筋骨架。

鋼筋綁扎順序如下：先綁扎承臺(tái)的底層鋼筋，安裝支撐骨架，逐層安裝冷卻水管，安裝完一層檢查一層水密性，再綁扎側(cè)面鋼筋和頂層鋼筋，補(bǔ)齊水平對(duì)拉筋，最后安裝塔座及塔柱預(yù)埋筋。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際清基情況，為加快承臺(tái)施工進(jìn)度，承臺(tái)鋼筋綁扎先上游后下游，最后中間合龍。

承臺(tái)底部鋼筋保護(hù)層厚度達(dá)15 cm且有封底混凝土將承臺(tái)底部與江水隔離，因此承臺(tái)底部的鋼筋保護(hù)層可用架立鋼筋設(shè)置。

3.4 冷卻水管安裝

為減少混凝土內(nèi)部水化熱，降低混凝土內(nèi)外溫差，盡量避開(kāi)混凝土開(kāi)裂，采取在混凝土內(nèi)設(shè)置冷卻水管通水降溫措施。

冷卻水管網(wǎng)按照冷卻水由熱中心區(qū)域（承臺(tái)中間部位）流向邊緣區(qū)的原則分層分區(qū)布置，每層冷卻水管的進(jìn)出水口相互錯(cuò)開(kāi)；由于承臺(tái)混凝土規(guī)模龐大，根據(jù)混凝土澆筑順序，布置分為7段42個(gè)區(qū)域，沿承臺(tái)長(zhǎng)度方向分為7段，每一段均分為6個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域內(nèi)布置一套獨(dú)立的冷卻水管。

每層冷卻管用直徑40 mm，壁厚3.5 mm的普通鋼管，按1 m的間距往返排繞，相鄰兩層互相垂直；承臺(tái)厚6 m，沿承臺(tái)豎直布置6層水平冷卻水管網(wǎng)，管網(wǎng)間垂直間距為1.0 m和0.5 m兩種，最外層水管距離混凝土最近邊緣1.0 m左右，管網(wǎng)進(jìn)水口需垂直引出混凝土頂面0.5 m以上，且進(jìn)水口裝有調(diào)節(jié)流量的閥門(mén)以及增壓裝置。

冷卻管接頭采用厚膠管連接，確保接頭嚴(yán)密，進(jìn)出口妥善防護(hù)，避免進(jìn)入水泥砂漿或其他雜物，安裝完畢應(yīng)進(jìn)行通水檢驗(yàn)，保證管路通暢。進(jìn)水口或出水口處要安裝水表，以計(jì)量單位時(shí)間內(nèi)降溫水流量。降溫水管在砼澆筑中應(yīng)防止堵塞。且在向管內(nèi)泵水時(shí)，每根管道均要用單獨(dú)的水泵，以防止單根管內(nèi)不暢而造成管內(nèi)循環(huán)水量過(guò)小。

冷卻水管網(wǎng)應(yīng)分區(qū)分層編號(hào)，每一層管網(wǎng)的進(jìn)出水管均應(yīng)編號(hào)登記；將進(jìn)水管與總管、水泵接通，每層每區(qū)域冷卻水管各自獨(dú)立供水。

3.5 測(cè)溫元件的安裝

為測(cè)量砼內(nèi)外溫差及監(jiān)控水化熱釋放情況，在砼內(nèi)埋設(shè)測(cè)溫原件。測(cè)溫原件每層設(shè)置7個(gè)，共3層，總共21個(gè)，測(cè)溫原件應(yīng)避免直接綁在冷卻水管上。

3.6 混凝土施工

3#塔承臺(tái)混凝土供應(yīng)采用海天3號(hào)水上混凝土攪拌船拌和，利用海天3號(hào)自帶的2臺(tái)臂長(zhǎng)41 m的天泵將混凝土泵送至圍堰范圍內(nèi)，利用串筒使天泵內(nèi)的混凝土溜送至承臺(tái)內(nèi)。提前割除漢陽(yáng)側(cè)鉆孔平臺(tái)定位樁上的分配梁，測(cè)量漢陽(yáng)側(cè)河床標(biāo)高，確保海天3號(hào)水上攪拌船站位滿(mǎn)足澆筑要求（如圖3所示），并確保砂石料供應(yīng)船只能靠船供料。同時(shí)針對(duì)海天3#不能直接澆筑的區(qū)域采用溜槽澆筑的方法進(jìn)行澆筑（如圖4所示）。

3.7 養(yǎng)護(hù)措施

根據(jù)測(cè)量的混凝土內(nèi)部溫度與外界氣溫的差值來(lái)決定拆模時(shí)間，若兩者溫差大于25 ℃，則不能拆模，繼續(xù)通水散熱，直至外界氣溫與混凝土內(nèi)部溫差小于25 ℃時(shí)才可拆模。

混凝土澆筑前即用一層毛氈外加兩層草袋將側(cè)面模板覆蓋，降低混凝土的內(nèi)外溫差，可以起到良好的保溫效果?；炷潦┕ね戤吅螅谧詈笠粚踊炷两K凝前即用一層毛氈外加兩層草袋覆蓋，并堅(jiān)持在草袋表面灑水保濕。

4 結(jié)語(yǔ)

承臺(tái)砼澆筑采用斜向分層的方式進(jìn)行，澆筑順序從上游向下游依次澆筑，從一端向另一端斜向逐層推進(jìn)的方法進(jìn)行施工，承臺(tái)開(kāi)始澆筑時(shí)不宜太快，武昌漢陽(yáng)兩側(cè)應(yīng)均勻澆筑，防止單側(cè)模板壓力過(guò)大，致使鎖口管樁受到影響。

按照斜向分層方式澆筑時(shí)，取混凝土流動(dòng)坡度為10°，則承臺(tái)上游側(cè)澆筑高度達(dá)到6 m時(shí)，混凝土斜向面積最大，此時(shí)混凝土流動(dòng)的斜面距離為6 m÷sin10°=34.6 m，承臺(tái)寬度21 m，則此時(shí)混凝土斜面面積21 m×25 m=525 m2。澆筑時(shí)每層按照0.3 m，每層混凝土方量為525×0.3=157.5 m3?；炷翑嚢枵竟?yīng)速度為2×75 m3/h，則每層澆筑完的時(shí)間需要2.1 h，混凝土結(jié)合能夠滿(mǎn)足要求，同時(shí)可以加大散熱面積，保證水化熱及時(shí)散發(fā)。

鸚鵡洲長(zhǎng)江大橋3#塔承臺(tái)施工采用一次性澆筑成型，施工的成功經(jīng)驗(yàn)可供類(lèi)似工程借鑒。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]朱伯芳.大體積混凝土溫度應(yīng)力與溫度控制[M].北京：中國(guó)電力出版社，1998.

[2]王鐵夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997.

[3]郭之章，傅華.水工建筑物的溫度控制[M].北京：水利電力出版社，1990.

[4]JTG TF502011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[5]GB 50496—2009，大體積混凝土施工規(guī)范[S].

[責(zé)任編輯：陳澤琦]