牟江錢

（貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州貴陽 550001）

1 工程概況

某高速公路大橋全長964m（0～21號墩），主橋結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)，長度為（75+2×130+60）m，橋墩采用鋼混空心薄壁墩，橋梁基礎(chǔ)部分為鉆孔灌注樁，橋臺(tái)為U形橋臺(tái)，直接與樁基礎(chǔ)相連接。

該橋梁主橋橋墩為9#墩、10#墩和11#墩，主橋承臺(tái)高4m，長44m，寬10.15m。主墩承臺(tái)構(gòu)件為混凝土澆筑，強(qiáng)度等級C30，單個(gè)承臺(tái)混凝土用量約793.785cm3，鋼筋消耗量70.85t。9#、13#墩屬過渡墩，同樣采用混凝土澆筑，強(qiáng)度等級C30，其承臺(tái)長17.5m，寬8.0m，高2.9m，單個(gè)承臺(tái)混凝土用量約431.5cm3，鋼筋消耗量45.18t。

2 水中承臺(tái)設(shè)計(jì)要求

2.1 設(shè)計(jì)條件

（1）該橋梁工程所在地區(qū)氣候濕潤，河流水源以雨水徑流為主，水量充足，但四季水量差距較大，夏季水量充沛，冬季水量枯竭，且汛期持續(xù)時(shí)間長。根據(jù)水文站1936年—1996年實(shí)測洪水，加入1902年和1924年兩場歷史洪水，并從實(shí)測系列中排除1996年洪水作為特大值處理，橋位處的Q1%=31500m3/s，SW0.33%=88.75m，SW1%=87.28m，鄰近水電站正常蓄水水位+77.50m。

（2）該橋梁工程入水樁基施工階段，在下游距橋軸線17.4m處建有施工棧橋，用于運(yùn)輸所需施工物料。由于橋位處和柳州市區(qū)距離較近，周邊交通十分方便，道路四通八達(dá)，可確保樁基施工所需物料、機(jī)械設(shè)備快速順利到達(dá)施工場地。

2.2 承臺(tái)防撞設(shè)計(jì)

根據(jù)該橋梁工程施工勘測數(shù)據(jù)及施工設(shè)計(jì)要求決定橋梁橋墩、承臺(tái)部位采用鋼浮箱+橡膠護(hù)舷的防撞設(shè)計(jì)方案。在9#、10#、11#主橋橋墩承臺(tái)附近布設(shè)豎向排列的H500型橡膠護(hù)舷，單個(gè)橡膠護(hù)舷長1 000mm，在承臺(tái)上打孔植入膨脹螺栓，將橡膠護(hù)舷固定于承臺(tái)側(cè)表面。采用橡膠護(hù)舷、橡膠輪胎以及鋼浮箱等設(shè)施能在一定程度上起到卸載的作用，能有效緩沖過往船只帶來的沖擊荷載，在保證船只安全通行的同時(shí)，有效降低了船身對橋墩的沖擊作用，從而保證橋墩的結(jié)構(gòu)安全。

2.3 承臺(tái)大體積混凝土澆筑水化熱降溫設(shè)計(jì)

為控制混凝土澆筑施工期間的承臺(tái)內(nèi)外溫差，計(jì)劃根據(jù)設(shè)計(jì)及規(guī)范要求在承臺(tái)內(nèi)部設(shè)置冷卻循環(huán)水管，冷卻水管選擇管徑為40mm，壁厚大于2mm的無縫鋼管。在正式澆筑混凝土前，要對冷卻水管進(jìn)行通水試驗(yàn)，確保密閉性良好，不存在滲漏水、變形或接頭脫開等問題。

根據(jù)設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，計(jì)劃在主墩承臺(tái)內(nèi)部設(shè)置4道冷卻水管，過渡墩承臺(tái)設(shè)置3層，各層厚度為1m，各層次冷卻水管之間的距離為1.15m。并在承臺(tái)頂面位置設(shè)置孔徑為10cm的測溫孔，測溫孔采用梅花形布置，間距為4m，孔底距離承臺(tái)底部50cm。

3 主要施工工藝流程

9#、10#、11#主墩入水承臺(tái)施工流程如圖1所示，8#、12#墩入水承臺(tái)對船舶通行無影響，故無需設(shè)計(jì)防撞，不設(shè)防撞護(hù)舷。澆筑8#、12#橋墩承臺(tái)時(shí)，模板可采用鋼吊箱側(cè)模，因此，施工過程中除無需除拆裝承臺(tái)模板及設(shè)置防撞護(hù)舷外，其他施工過程均等同于9#、10#、11#主墩承臺(tái)施工。

流程要點(diǎn)控制：

（1）樁基施工結(jié)束后拆除打孔時(shí)設(shè)置的作業(yè)平臺(tái)，并在鋼護(hù)筒上方標(biāo)高相同位置處焊接牛腿，在牛腿部位布設(shè)底板拼接操作平臺(tái)，然后在平臺(tái)上部完成鋼吊箱底模板的鋪設(shè)。

圖1 主墩水中承臺(tái)施工流程圖

（2）隨后接高鋼護(hù)筒，設(shè)置好起吊設(shè)施，完成吊桿和底板之間的可靠連接，然后在底板周圍采用分層、對稱的安裝方式進(jìn)行側(cè)板和內(nèi)支撐體系的安裝。

（3）待鋼吊箱完全組裝成型后，對其進(jìn)行試吊，待完全吊起后將底部牛腿和操作平臺(tái)全部拆除。

（4）將鋼吊箱同步下放到設(shè)計(jì)位置后，立即進(jìn)行底板封堵，并澆筑封底混凝土，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到施工設(shè)計(jì)要求后，利用水泵清除鋼吊箱中的積水。

（5）起吊設(shè)備拆除后，要將多余的鋼護(hù)筒切割掉，并剔鑿樁頭進(jìn)行截樁處理，然后進(jìn)行首層承臺(tái)鋼筋綁扎，并按照規(guī)范要求進(jìn)行冷卻水管布設(shè)，布設(shè)完畢后進(jìn)行第一段承臺(tái)模板拼裝，最后進(jìn)行承臺(tái)混凝土澆筑。

（6）待第一層承臺(tái)混凝土強(qiáng)度滿足施工設(shè)計(jì)要求，且混凝土內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)成型后，可進(jìn)行下一層混凝土澆筑，在進(jìn)行下一層混凝土澆筑前，應(yīng)先在橋墩內(nèi)部埋設(shè)勁性骨架，吊裝錨固件以及混凝土現(xiàn)澆支架預(yù)埋件。

（7）橋墩承臺(tái)混凝土澆筑作業(yè)結(jié)束后需澆水濕潤降溫，做好承臺(tái)混凝土養(yǎng)護(hù)。

（8）承臺(tái)第二層模板拆模后可將防撞護(hù)舷裝設(shè)于承臺(tái)外側(cè)面，裝設(shè)好后，同步進(jìn)行注水和內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)拆除，最后拆除鋼吊箱側(cè)面模板及底面模板。

4 水中承臺(tái)施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 承臺(tái)中心位置及高程測量控制

待鋼吊箱底部密封并清除箱中積水后在其底部混凝土表面彈出承臺(tái)軸線、邊線，并清晰布置施工點(diǎn)位，以便后續(xù)進(jìn)行鋼筋綁扎及模板拆裝。待模板拼裝合格后，利用測量儀器在模板周圍測出分層標(biāo)高位置，并進(jìn)行標(biāo)記，以此控制承臺(tái)混凝土澆筑標(biāo)高，保證其表面平整。

4.2 承臺(tái)鋼筋制作安裝

（1）橋梁主墩承臺(tái)設(shè)計(jì)主要采用φ28、φ20、φ16三種型號的鋼筋，在進(jìn)行鋼筋安裝前必須對封底混凝土的標(biāo)高進(jìn)行全面測量，并利用全站儀準(zhǔn)確定位承臺(tái)邊線和中軸線，每間隔2.5m定位出一個(gè)控制點(diǎn)，以確保鋼筋和模板安裝的準(zhǔn)確性。

（2）在安裝承臺(tái)主筋前，要先在封底混凝土上部設(shè)置一層φ16的附加鋼筋網(wǎng)片。待底層主筋綁扎完成后，結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙并按照相關(guān)規(guī)范要求分別進(jìn)行豎向架立筋和頂部鋼筋的安裝綁扎。

（3）承臺(tái)鋼筋在制作料場制成半成品，分多層多次進(jìn)行鋼筋綁扎，綁扎鋼筋時(shí)必須遵循施工設(shè)計(jì)要求，預(yù)先埋設(shè)橋墩鋼筋。

（4）施工步驟：測量放樣→切割放料→歸類存儲(chǔ)→焊接試驗(yàn)→現(xiàn)場安裝→質(zhì)檢驗(yàn)收。

4.3 監(jiān)測混凝土溫度、冷卻水管安裝

水中承臺(tái)施工環(huán)節(jié)需認(rèn)真做好混凝土溫度的監(jiān)控，在混凝土內(nèi)部布設(shè)測點(diǎn)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)采集與控制?；炷翜囟葦?shù)據(jù)采集主要包括混凝土內(nèi)外溫度數(shù)據(jù)采集，混凝土外部環(huán)境溫度數(shù)據(jù)采集。首先，混凝土外部環(huán)境溫度受到當(dāng)?shù)貧夂颉⒓竟?jié)變化、施工天氣狀況、混凝土養(yǎng)護(hù)措施等因素的影響；其次，混凝土內(nèi)外溫度是混凝土溫度監(jiān)測的核心指標(biāo)，應(yīng)認(rèn)真做好施工全過程的混凝土溫度數(shù)據(jù)采集，全面深入了解混凝土內(nèi)外溫度變化情況?；炷羶?nèi)外溫度監(jiān)測內(nèi)容主要包括混凝土攪拌制備溫度，混凝土入模溫度，混凝土澆筑溫度，采取溫度控制措施后的混凝土溫度等，其中混凝土澆筑完成后的溫度監(jiān)測是重中之重。工程實(shí)踐中應(yīng)結(jié)合監(jiān)測溫度數(shù)據(jù)采取有效的溫度控制措施、養(yǎng)護(hù)措施，提高混凝土養(yǎng)護(hù)效果。

該承臺(tái)屬于典型的大體積混凝土施工，因此要采取科學(xué)有效的溫控措施，通過在承臺(tái)內(nèi)部布設(shè)冷卻水管的方式達(dá)到控制混凝土內(nèi)外溫差的目的。在進(jìn)行水管埋設(shè)時(shí)，必須嚴(yán)格控制埋設(shè)質(zhì)量，確保水管不得出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象，材質(zhì)選擇管徑為40mm的無縫鋼管，在接頭或轉(zhuǎn)角位置通過機(jī)械螺紋外加防水膠條的方式進(jìn)行連接，在主墩承臺(tái)中設(shè)置4層，過渡墩設(shè)置3層，每層縱向間距為1m，同一層次冷卻水管橫向間距為1.15m；承臺(tái)通水降溫過程中，按每2h測溫一次；當(dāng)水管和鋼筋出現(xiàn)沖突時(shí)，要合理調(diào)整冷卻水管位置。

4.4 承臺(tái)模板施工

（1）承臺(tái)模板設(shè)計(jì)加工：委托具備專業(yè)資質(zhì)的鋼結(jié)構(gòu)制造商設(shè)計(jì)加工承臺(tái)模板，借助鋼吊箱第二、三層周轉(zhuǎn)側(cè)模。

（2）材料準(zhǔn)備：模板正式安裝前要進(jìn)行試拼裝，試拼后應(yīng)將其接觸面進(jìn)行徹底清理，并根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求涂抹脫模劑待用，在放置時(shí)必須嚴(yán)格防止模板變形。

（3）模板安裝：將模板運(yùn)至墩位平臺(tái)后，利用起吊設(shè)備將模板吊裝至指定位置完成模板安裝工作。單層模板需一次性安裝到位。

（4）模板拆除：在進(jìn)行承臺(tái)混凝土澆筑過程中，要及時(shí)清除模板表面散落的混凝土，避免拆模困難。同時(shí)，還要嚴(yán)格按照規(guī)范要求拆模。

4.5 預(yù)埋件安裝

（1）塔吊錨固件預(yù)埋：為保證主墩、過渡墩模板、鋼筋和上鉤鋼筋、掛籃桿件施工的高效性和安全性，準(zhǔn)備在承臺(tái)下游側(cè)邊角處設(shè)置TC5013型塔吊，澆筑第二層混凝土之前將塔吊基礎(chǔ)預(yù)埋件安裝到位，預(yù)埋位置見圖2。

圖2 塔吊預(yù)埋位置示意圖（單位：m）

（2）主墩墩身鋼筋、角鋼預(yù)埋件安裝：為有效確保墩身施工質(zhì)量滿足相關(guān)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，在空心薄壁主墩內(nèi)部需設(shè)置勁性骨架，其主要是通過L75×75×7的角鋼拼裝焊接而成。

（3）進(jìn)行第二層混凝土澆筑時(shí)需在承臺(tái)表面預(yù)埋厚1cm，長80cm，寬80cm的方形板，共20塊，具體埋設(shè)位置如圖3所示。

圖3 塔吊、現(xiàn)澆支架預(yù)埋位置示意圖（單位：cm）

4.6 混凝土澆筑

4.6.1 混凝土生產(chǎn)、運(yùn)輸

由拌和站統(tǒng)一拌制，在進(jìn)行混凝土拌和前，要對拌和設(shè)備進(jìn)行全方位檢查，確保設(shè)備運(yùn)行狀況良好，并提前準(zhǔn)備好充足的原材料，保證混凝土澆筑的順利進(jìn)行。

4.6.2 混凝土澆筑及振搗

（1）采用天泵實(shí)施混凝土澆筑，并對其下落高度實(shí)施嚴(yán)格把控，確保處于2m以內(nèi)。

（2）在正式澆筑前，先泵送1m3水泥砂漿潤管。

（3）承臺(tái)混凝土應(yīng)分層進(jìn)行澆筑，確保一次澆筑完成，厚度不得大于30cm，同時(shí)必須確保澆筑過程的連續(xù)性。

（4）使用振動(dòng)棒實(shí)施振搗，避免漏振、過振。

4.6.3 注意事項(xiàng)

（1）在進(jìn)行承臺(tái)混凝土澆筑前，必須選用有施工經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員參與施工，并對施工人員進(jìn)行嚴(yán)格交底，樹立施工人員的質(zhì)量、安全意識，確?；炷翝仓|(zhì)量，同時(shí)嚴(yán)格控制振搗質(zhì)量，確保不漏振，不過振。

（2）針對預(yù)先澆筑的樁頭位置，要確保承臺(tái)和樁頂混凝土緊密結(jié)合，防止由于振動(dòng)棒拖漿而造成浮漿積聚樁頭頂部，降低樁頭承載能力。

（3）在混凝土面超出冷卻水管后，要立即進(jìn)行通水降溫，嚴(yán)格控制進(jìn)出水口處溫度，確保溫差不得超過10℃。

（4）每層混凝土施工完成后，必須對接茬位置進(jìn)行鑿毛處理，以確保先后澆筑的混凝土有效融合，當(dāng)最后一層混凝土澆筑完成后要及時(shí)進(jìn)行收面抹光。

5 結(jié)語

綜上所述，該項(xiàng)目主墩承臺(tái)體積較大，混凝土單次澆筑量約391m3，在澆筑過程中實(shí)現(xiàn)對承臺(tái)內(nèi)外溫差的有效控制存在一定難度。為保證封底質(zhì)量，在對底板預(yù)留孔與護(hù)筒之間存在的拼縫進(jìn)行處理時(shí)，利用沙袋堆滿喇叭口并扣上環(huán)形鋼板，防止混凝土從護(hù)筒與鋼板之間的拼縫溢出。合理設(shè)置橋墩承臺(tái)混凝土配比、初凝時(shí)間，控制承臺(tái)各層混凝土澆筑厚度、攤鋪速度，從而解決該橋梁橋墩承臺(tái)施工難點(diǎn)，確保橋梁入水承臺(tái)施工質(zhì)量。