論洞庭湖大橋7#、8#墩承臺大體積混凝土施工

摘要：洞庭湖鐵路大橋位于湖南省岳陽市，由君山區向東南方向跨越洞庭湖與長江相連接的出口處，距上游洞庭湖公路橋約4.2km，距下游蓮花塘水位站約2.2km。設計里程。本文論述洞庭湖鐵路橋中的7#、8#墩承臺大體積混凝土施工過程中的鋼板樁插打、鋼筋加工制造及安裝、混凝土澆筑、大體積混凝土的溫控措施，及施工過程中各個工序的控制要點。

關鍵詞：承臺 冷卻水管 大體積 混凝土 鋼筋

現代鐵路橋梁施工中承臺墩身基礎大部分均為大體積混凝土，大體積混凝土運用越來越廣泛。大體積混凝土具有結構厚、體形大、鋼筋密、混凝土數量多、工程條件復雜和施工技術要求高等特點。現就洞庭湖大橋7#、8#墩承臺施工淺析大體積混凝土施工工藝。

1 工程概述

洞庭湖特大橋位于湖南省岳陽市，由君山區向東南方向跨越洞庭湖與長江相連接的出口處，距上游洞庭湖公路橋約4.2km，距下游蓮花塘水位站約2.2km。設計里程DK152+694.857～DK163+121.916，全長10427.06m。

7#、8#墩位于大堤兩側，墩身為圓端形門式墩，寬20m，厚5.0m，墩頂設置1.5m厚墩帽；基礎為梅花形布置的10根Φ1.8m鉆孔樁，樁長34m及32m；承臺為矩形承臺，厚度為3.5m。

2 環境條件

2.1 水文及地質條件 7#墩承臺計劃于2014年3月20日開始施工，該段時間洞庭湖水位約為+20.5m，7#墩處地面標高為+30.7m。承臺開挖范圍土層為雜填土及粉質粘土，挖深4.5m。8#墩承臺計劃于2014年5月10日開始施工，8#墩位于大堤內，地面標高為+28.0m。承臺開挖范圍土層為雜填土及粉質粘土，挖深4.8m。

2.2 氣象條件 橋位區域處于中亞熱帶過渡地帶，溫暖濕潤，光熱充足，雨量充沛，四季分明，無霜期約270天，嚴寒期短，春季多潮濕陰雨，夏季暴雨高濕，秋冬干旱，暑熱期較長，嚴寒期短，年平均氣溫16.1℃，極端最高氣溫40.6℃，極端最低氣溫-11.2℃，年平均降雨量1300mm左右。

3 鋼板樁及基坑施工

鋼板樁設計采用SUP-U400型，寬17cm，長1500cm，基坑圍護結構內支撐設計采用H440*300mm及Φ600

mm鋼管組成，根據現場材料情況內框梁采用H500*200

mm代替，內支撐設置于鋼板樁頂部，承臺基坑開挖前須完成內支撐施做。

3.1 測量放樣 鋼板樁插打前，測量放樣出鋼板樁內支撐外邊緣線，并用白石灰灑出邊線。

3.2 鋼板樁插打 ①安裝內框梁作為導向后，鋼板樁采用DZ90振動錘插打，開始一部分逐塊插打，后一部分則先合攏后再插打的方法。②插鋼板樁前應在鎖口處涂以黃油，以便鎖口滑潤易插。③插樁順序：均面向大堤從左邊順橋向邊遠離大堤處開始插打，依次順時針完成，最后在開始插打處角點合攏。④鋼板樁最后合龍時，插合龍口鋼板樁時可能會出現兩種情況：a尺寸調整不過來，可考慮做一塊楔形（或異形）鋼板樁來調整合攏。b鋼板樁尺寸合適，插下后二邊鎖口阻力太大，插不到底，此種情況用倒鏈滑車輔助下拉，必要時，可用振動錘復打幾次，來克服鎖口阻力。

3.3 基坑開挖 ①基坑開挖在樁身混凝土強度達到70%以上時開始進行，對稱開挖，防止鋼板樁基坑圍護結構受力不均。②基坑開挖以機械施工為主，人工輔助清理。基礎底面以上20cm～30cm部分改由人工開挖完成，以免破壞基底土層結構。③基坑開挖前先做好地面排水，在基坑頂面四周向外設排水坡，疏通周邊的排水渠道，并在適當距離設截水溝。④基坑底面，在四周設置排水溝與匯水井。⑤基坑分層開挖，每層深度不超過1.5m。⑥棄土堆坡腳距坑頂緣的距離不小于基坑的深度，動載（機械及機車通道）距坑緣不小于2.0米；堆置棄土的高度不超過1.5米。⑦開挖完畢進行基坑平面位置、尺寸、底標高的自檢，對樁位、標高等進行檢驗，基坑底面標高誤差要求在±50mm。

3.4 樁頭處理、清基及澆筑墊層混凝土 承臺基坑開挖完成后，割除樁頭以上鋼護筒，并利用風槍鑿除樁頭多余混凝土。鑿除樁頭時，然后人工清除樁頭周圍附著的泥塊并沖洗干凈，鑿樁頭時保證伸入承臺10cm的樁頭完整，并注意不得使主筋彎折。

4 鋼筋工程

4.1 鋼筋加工 鋼筋進場后，必須具有出廠質量證明書和試驗報告單，鋼筋力學性能檢驗合格后方可使用。鋼筋按類型堆放于條形臺座上。鋼筋彎曲加工根據施工圖用石筆在預備彎曲鋼筋上將彎曲點位置劃出，然后用鋼筋彎曲機加工成型。

4.2 鋼筋運輸 鋼筋運輸采用吊車分類裝入平板車，運送到施工現場；對于少量、小件鋼筋，人工裝車或人工搬運至施工現場。

4.3 鋼筋安裝 承臺除N8按設計圖紙要求采用雙面焊接，焊接長度20cm外，其余Φ16鋼筋采用綁扎。Φ25鋼筋采用滾軋直螺紋連接接長，滾軋直螺紋鋼筋連接施工工藝流程圖見下圖。

用“F”形矯正工具將樁頭鋼筋調整順直，并按照設計圖紙要求調整樁頭鋼筋向外側倒，整體呈“喇叭”形，并將鋼筋籠螺旋筋安裝至頂部。

橫橋向布置架立筋，架立鋼筋呈“┬┬┬┬”形，保證架立鋼筋的剛度和水平。

4.4 承臺冷卻水管安裝 承臺共布設3層冷卻水管，冷卻水管按形上下層交錯布置。水平管間距為1m，層間距為1.2m，距混凝土上下底面分別為0.6m、0.5m。單層為獨立1套冷卻管，每套冷卻管長約216m，出水口集中布置于承臺上游側，進水口集中布置于承臺下游側。冷卻水管用鐵絲固定于架立鋼筋上。

5 模板工程

5.1 模板加工 承臺模板采用鋼模板，模板在鋼結構車間加工，7#墩、8#墩共用1套，其橫橋向尺寸為24m×3.6m，縱橋向尺寸為9.2m×3.6m。

5.2 模板檢查驗收 模板加工完成后，經驗收合格后方能使用。模板長、寬允許偏差-5～+5mm，面板局部不平允許偏差5mm。

5.3 模板安裝 ①放線。在墊層上測放出承臺四角點，并測出四角點標高，便于調平模板下口。根據測量放出的四個角點，用墨線彈出承臺輪廓線。②模板安裝。利用50t履帶吊起吊安裝鋼模板，人工輔助使模板大致就位，并用Φ48mm鋼管臨時支撐，再用撬棍對模板進行微調，保證模板底口與承臺邊線一致，然后再擺放相鄰塊鋼模板，依次將所有模板擺放到位后，人工扶直，安裝連接螺栓，連接螺栓先不擰緊，用垂球檢測模板垂直度，鋼卷尺檢測模板內空對角線，滿足要求后擰緊連接螺栓。③模板檢查。模板安裝完成后，測量檢測模板的標高、平面位置是否滿足要求，不能滿足要求則進行調整。模板調整到位后，用泡沫或棉紗封堵拉桿孔處的空隙，底部采用高強度砂漿將模板與墊層的縫隙堵住。

6 承臺混凝土澆筑

6.1 混凝土澆筑 承臺混凝土澆筑前，檢查模板內積水情況、墊層頂面清理情況、模板加固情況、墩身鋼筋預埋情況等，還應檢查混凝土澆筑材料、機械設備準備情況，滿足要求后方可準備澆筑混凝土。

6.2 混凝土指標要求 設計強度：C30；坍落度：140～180mm；結合試驗結果，初凝時間：10～13h；混凝土出機溫度：10～30℃；混凝土入模溫度：5～30℃。

6.3 承臺混凝土養護 承臺養護采用冷卻水管及土工布覆蓋灑水養護方法，通水時間約為7天。承臺表面覆蓋一層土工布，同時表面灑水，保持承臺混凝土表面處于潤濕狀態，養護水溫度與混凝土表面溫度之差≤15℃，承臺混凝土保濕養護時間不少于14天。承臺測溫點共布置35個，分7層布置，每層沿對稱軸線的半條軸線為側區由中心向外側均布5個。

6.4 拆模 當承臺混凝土的表面溫度與環境最大溫差小于20℃，且滿足其它溫控條件及承臺混凝土強度達到2.5MPa以上時，方可分層逐步拆除覆蓋物及承臺模板，混凝土心部溫度未過峰值、大風、氣溫驟降不可拆模。拆模后及時竣工檢查及竣工測量，經監理工程師同意，立即組織基坑回填。

7 結束語

經現場檢查，本承臺未發現溫度變形裂縫。實踐證明，本施工工藝，適合大體積混凝土施工。通過提高施工質量，做好溫度監測工作及加強養護等方面采取有效技術措施，堅持嚴謹的施工組織管理，完全可以控制大體積混凝土溫度裂縫和施工裂縫的發生。

參考文獻：

[1]TB10424-2010，《鐵路混凝土工程施工質量驗收標準》[S].

[2]鐵建設[2010]241號，《鐵路混凝土工程施工技術指南》[S].

[3]劉興文.橋墩承臺大體積混凝土防裂施工技術[J].河南科學， 2012（08）.