高寒地區(qū)大體積承臺施工工藝及控制要點

王剛

摘 ? 要：隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，橋梁工程項目日益增多，大體積承臺的施工變得更為常見，但是在一些高寒地區(qū)，對大體積承臺的施工工藝和質量控制提出了更高的要求。基于此，本文針對臨夏雙城至達里加（甘青界）公路工程全線控制性工程臥龍溝2號特大橋主橋大體積承臺設計及要求，介紹高寒地區(qū)大體積承臺施工工藝及控制要點，從而為類似工程項目提供參考。

關鍵詞：高寒地區(qū) ?大體積承臺 ?施工工藝 ?控制要點

中圖分類號：U445.55 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）07（b）-0036-03

1 ?工程概況

臨夏雙城至達里加（甘青界）公路工程臥龍溝2號特大橋位于達里加山中高山區(qū)，屬于高寒陰濕氣候，日夜溫差較大。龍溝2號特大橋11號主墩承臺設計尺寸為：26m×20.5m×5m，承臺混凝土設計標號為C40，設計方量為2665m?。承臺主筋采用φ32鋼筋，其余鋼筋采用φ25鋼筋。承臺內(nèi)布設5層冷卻管水管，豎向間距為1m一層，橫向間距每0.5m布設一道，承臺基坑開挖深度約6m。

2 ?大體積承臺施工工藝

2.1 施工工藝流程

施工工藝流程：準備工作→施工放樣→挖基坑→墊層施工、破除樁頭→鋼筋及冷卻管安裝→安放墊層→安裝模板→預埋墩臺身鋼筋→保溫棚搭設→澆筑砼→養(yǎng)護→拆模→驗收→回填。

2.2 施工準備

2.2.1 技術準備

施工前，施工技術負責人組織技術人員和施工管理人員仔細閱讀設計文件，了解設計意圖，了解承臺施工情況，因承臺基坑開挖深度大于5m，特編制了《臥龍溝2號特大橋主橋11#墩承臺基坑開挖及冬季施工專項方案》，并通過專家評審，同時在開工前對施工人員進行安全技術交底工作。

2.2.2 現(xiàn)場資源配置準備

挖掘機2臺，吊車2臺，自卸車4輛，水泵4個，定型鋼模板1套、保溫棚材料、蒸汽養(yǎng)生設備、汽車泵2臺、小型施工機具等。

臥龍溝2號特大橋主橋主墩承臺為整體式承臺，承臺尺寸為：長26m×寬20.5m×高5m，單個承臺設計C40混凝土方量2665m3。承臺基坑采用放坡明挖，放坡坡率為1∶1，樁頭采用環(huán)切劈裂法鑿除;鋼筋在鋼筋加工場內(nèi)加工成半成品后，運輸至現(xiàn)場安裝;模板采用大塊定型鋼模2.5m×5m。混凝土集中拌和、泵車泵送入模，一次澆筑成型，每個承臺預計澆筑時間48h。內(nèi)部采用水循環(huán)冷卻降溫，外部搭設全封閉保溫棚，棚內(nèi)采用火爐配合蒸汽發(fā)生器保證承臺外部濕度和溫度。

2.3 測量放樣及基坑開挖

承臺尺寸為：長26m，寬20.5m，高5m，最深基坑原地面距承臺底約6m，基坑開挖采用放坡明挖，開挖邊坡率為1：1，通過測量放樣，確定基坑頂面開挖線，由于地下水位較高，開挖部位位于卵石層，滲透性較好，地下水滲入量較大，基坑內(nèi)采用明溝與集水井相結合進行降水處理，基坑底部留0.7m工作平臺+0.3m排水溝，基坑底部四角設集水井，排水工作貫穿整過承臺施工過程，直至承臺基坑回填前。

2.4 墊層施工、破除樁頭

基坑開挖到位后，開始承臺墊層施工，按圖紙設計要求澆筑20cm厚C20混凝土。墊層尺寸是在承臺尺寸的基礎上每邊增加50cm寬的工作空間。為保證封底砼密實性，在振動棒振搗后其表面用平板振動器找平，然后人工配合水準儀帶線找平，用木抹二次收漿，等混凝土初凝后及時覆蓋并灑水養(yǎng)護，待墊層混凝土達到一定強度后，開始進行樁頭鑿除工作，樁頭采用環(huán)切劈裂法進行鑿除。

2.5 鋼筋加工及安裝

墊層澆筑完成后，由測量隊精確放樣，確定承臺四角點及外邊線，便于鋼筋綁扎及支模板。承臺主筋采用鐓粗直螺紋套筒連接，半成品全部在鋼筋加工場加工，運輸至施工現(xiàn)場拼裝，鋼筋綁扎做到“橫平豎直”，控制好鋼筋保護層厚度。

2.6 冷卻水管布置、溫度傳感器埋設

冷卻水管采用熱傳導性能較好，有一定強度的鋼管，按5層布設，每層2進2出，單層內(nèi)管距0.5m。高度5m的承臺冷卻管采用外徑5cm，壁厚2.5mm的鋼管。管與管之間的連接采用與之配套的接頭，在底層鋼筋綁扎完后，開始布置冷卻管，冷卻管與承臺內(nèi)鋼筋就近綁扎，具體位置可根據(jù)承臺內(nèi)鋼筋布置適當調整。鋼管埋設接頭必須保證連接嚴密，不得漏水，冷卻管全部安裝后通水檢查接頭嚴密性，檢查全部完好后將兩端預留出口加蓋保護好。

2.7 模板安裝、墩身鋼筋及勁型骨架預埋

承臺鋼筋安裝完成后，開始模板的安裝工作，模板采用的大塊定型鋼模板，由專業(yè)廠家定做，模板進場后進行了試拼，檢查模板的尺寸、平整度、拼縫、錯臺等情況，并進行修整，修整完成后進行打磨上油工作。模板采用吊車進行吊放安裝，模板之間采用高強螺栓進行連接，并采用對拉螺桿進行加固處理。模板安裝完成后，開始墩身預埋鋼筋及勁性骨架的安裝工作，通過測量放樣，對墩身預埋鋼筋及型鋼進行準確定位，確保后續(xù)墩身施工的質量。

2.8 溫度傳感器埋設

模板安裝完成后，為了測定承臺在澆筑過程及完成后承臺內(nèi)部溫度變化情況，在承臺內(nèi)部埋設了溫度傳感器，所有傳感器連接到信息傳輸設備，利用移動互聯(lián)網(wǎng)信息技術，通過手機APP軟件平臺，能隨時隨地實時掌握承臺內(nèi)部溫度的數(shù)據(jù)及變化情況，大大減少了數(shù)據(jù)采集工作，而且準確率高。

2.9 養(yǎng)護保溫棚搭設、蒸汽養(yǎng)生設備調試

（1）由于施工所在地日夜溫差較大，最大溫差將近20℃，為保證混凝土質量，防止因溫差出現(xiàn)混凝土裂縫，特在混凝土澆筑前，需做好各項保溫措施，由于承臺較大，必須搭設一個長28m，寬22m，高6m（承臺頂面以上），面積將近620m2以上的大棚才能滿足施工需求，因此在已完成的預埋型鋼及模板上采用型鋼、鋼管、鋼筋進行大棚的搭設，各連接處均采用焊接，保證支架牢固及穩(wěn)定性。

（2）保溫棚支架搭設完成后，進行蓬布的鋪設，采用吊車安裝，人工輔助做業(yè)方式進行，蓬布均為廠家訂制，每塊為6m×2m，蓬布搭接處均為粘連，保證搭交處密封性，在安裝過程中，禁止電焊作業(yè)，防止火災發(fā)生，蓬布鋪設完成后，將整個承臺包裹在里面。

（3）蒸汽管道的布設及蒸汽發(fā)生器安裝、調試，蒸汽管道采用鋼管自制加工，沿模板外側四周布設，每2m處設置一個出氣口，出氣口朝上，禁止對著模板。為確保蒸汽供應充足，模板四周分別布設一臺蒸汽發(fā)生器，功率為48kW，且具備自動加水功能，并進行調試完成。同時在承臺混凝土四周加設了可移動的四個36kW暖風機，用于初期棚內(nèi)溫度較低時，增加棚內(nèi)溫度。

2.10 混凝土施工

2.10.1 準備工作

由于混凝土方量較大，為了降低混凝土水化熱，優(yōu)化混凝土配合比設計尤為重要。同時在澆筑前的準備工作要充足，在承臺澆筑混凝土前1d或2d，提前與當?shù)毓╇姴块T取得溝通，確保電力供應的正常;同時做好備用發(fā)電機準備。對拌和站機械設備， 混凝土罐車、混凝土輸送泵車等進行檢修，確保能正常工作;以保證混凝土的連續(xù)澆筑。施工人員由項目領導統(tǒng)一分組安排，施工現(xiàn)場確保至少有一個項目管理人員、兩個現(xiàn)場技術員、兩個施工隊負責人，工人分三組，每組由一個隊長帶領，在澆筑過程中保證有一個人在承臺四周檢查，若出現(xiàn)漏漿、漲模等情況，及時反映，正確處理。拌合站由拌合站負責人統(tǒng)一管理，項目部實驗室人員實行監(jiān)督，確保攪拌出的每一車混凝土合格并順利發(fā)送到現(xiàn)場?，F(xiàn)場也要有一名實驗室人員，確保發(fā)送到現(xiàn)場的混凝土合格，現(xiàn)場做坍落度試驗，以保證泵送的順利。

2.10.2 混凝土澆筑

（1）承臺混凝土采用C40混凝土，泵送入模。

（2）混凝土到場后要隨時抽樣，測定坍落度并制作試塊。

（3）澆筑時在整個平截面范圍水平分層進行澆筑，每層厚度不大于30cm，上下兩層間隙時間應盡量縮短。

（4）澆筑混凝土必須連續(xù)澆筑不得間斷，必須在前層混凝土初凝前把次層混凝土澆筑完畢?；炷恋倪\輸、澆筑及間歇的允許間隔時間不得超過2h。

（5）混凝土的振搗采用插入式振搗器進行搗實，振搗器的插入要緊跟混凝土的入模，防止漏振與過振。使用插入式振搗器時，移動間距不得超過振搗器作用半徑的1.5倍;與側模應保持5～10cm的距離;插入下層混凝土5～10cm;每一處振搗完畢后應邊振搗邊徐徐提出振搗棒;應避免振搗棒碰撞模板、鋼筋及其他預埋件。振搗時不要搖動鋼筋，否則會影響混凝土與鋼筋的握裹強度。

（6）振搗時間應以被振搗處表面停止沉落或表面氣泡不再顯著發(fā)生為度。

（7）為防止混凝土在水化、凝結過程中，混凝土內(nèi)外溫差過大，致使表面產(chǎn)生裂縫，混凝土澆筑完后，及時收漿，立即進行養(yǎng)護。

（8）承臺頂面要做好抹面工作，使之表面平整光潔。為了以后墩柱施工鑿毛清理方便，承臺內(nèi)墩柱預埋鋼筋內(nèi)混凝土略高于承臺面1～2cm為宜。同時復核承臺頂標高是否符合設計及規(guī)范要求。

（9）混凝土在澆注過程中，每層冷卻水管被混凝土覆蓋并振搗完成后，即可在該層水管內(nèi)通水。通過水循環(huán)，帶走混凝土內(nèi)部的熱量，使混凝土內(nèi)部的溫度降低到要求的限度。控制冷卻管中進、出水口的溫差不大于20℃ 。

（10）澆筑過程中設專人檢查鋼筋和模板的穩(wěn)固性，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

2.10.3 混凝土溫度監(jiān)測管理

由于混凝土澆筑方量過大，產(chǎn)生的水化熱不能及時排出，容易造成混凝土開裂，所以在澆筑混凝土的過程中溫度控制要及其嚴格。主要從監(jiān)控溫度和降低溫度措施兩方面入手。在澆筑過程中，通過手機APP軟件實時掌控混凝土內(nèi)部溫度數(shù)據(jù)及變化情況，及時進行冷卻水管的通水工作，在冷卻水管的進出入口安裝數(shù)顯溫度計，并每隔2h收集一次進出口水溫情況及棚內(nèi)溫度情況，通過數(shù)據(jù)調整水的流速控制進出口水的溫度。

2.10.4 混凝土養(yǎng)護

混凝土澆筑完成后，待混凝土表面初凝后及時采用土工布進行覆蓋，并安排專人進行灑水養(yǎng)生，同時啟動所有蒸汽發(fā)生器，進行蒸汽養(yǎng)生，并在承臺表面布設4個暖風機，增加棚內(nèi)溫度，保證棚內(nèi)溫度在30℃以上，濕度為100%，連續(xù)養(yǎng)生一個星期，根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)，混凝土內(nèi)部溫度在澆筑完成后的40h左右，達到峰值66℃左右，持續(xù)時間在30h左右開始下降，待混凝土內(nèi)部溫與空氣環(huán)境溫度差小于25℃時，方可停止養(yǎng)生。

2.10.5 保溫棚拆除、拆模、驗收、回填

養(yǎng)生完成后，進行設備、保溫棚、模板的拆除工作，并對混凝土進行驗收，驗收合格后，及時進行基坑回填并壓實。

3 ?承臺施工控制要點

（1）基坑開挖時，實時監(jiān)控好邊坡穩(wěn)定情況及滲水情況，確保施工安全。

（2）樁頭鑿除時，注意保護好樁頂嵌入承臺內(nèi)的鋼筋，避免出現(xiàn)斷筋。

（3）鋼筋采用套筒連接，加強連接處質量檢查，防止套筒內(nèi)出現(xiàn)空隙現(xiàn)象。墩身預埋鋼筋位置需仔細檢查，防止偏位。

（4）模板在安裝過程需做好臨時支撐并及時加固，防止倒塌造成意外事故。

（5）混凝土澆筑前，需做好各項準備工作，確?；炷聊苓B續(xù)順利施工。

（6）混凝土在澆筑過程，因時間較長，應注意分層厚度、布料順序、振搗時間、移動速度，防止出現(xiàn)冷縫現(xiàn)象。

（7）混凝土養(yǎng)護期間，應做好24h人員值班安排，確保承臺每一處均處于保濕狀態(tài)，及時收集整理各項溫度數(shù)據(jù)。

4 ?結語

在高寒陰冷、日夜溫差比較大的地區(qū)進行大體積混凝土的施工，為了保證施工質量，保溫養(yǎng)護是關鍵，本項目采用蒸汽保溫養(yǎng)生效果良好，值得推廣，但養(yǎng)護的成本較高，建議設立專項的施工措施費用。從而更好地確保項目的順利實施。

參考文獻

[1] 戴振紅.甜永高速公路橋梁大體積承臺施工溫控技術對比[J].公路交通科技：應用技術版，2018，14（9）：263-265.

[2] 陽斯揚.橋梁大體積承臺工程的施工工藝研究[J].黑龍江交通科技，2018，41（8）：149-150.

[3] 劉哲，李桐，于藝林，等.東洲湘江大橋水中墩大體積承臺施工技術[J].施工技術，2017，46（S2）：826-830.