劉 燕 向 高 彭 馳
(武漢科技大學城市學院城建學部,湖北 武漢 430083)
承臺施工是橋梁工程施工中的一個關鍵重要環節,其施工質量對整個工程的安全穩定性起著重要的作用,因此對其施工工藝的每一個具體環節,都要嚴格把控,確保施工質量。
橋梁承臺施工的工藝流程如圖1.1所示:基坑開挖與支護→基底處理與墊層澆筑→鑿除樁頭→樁基檢測→鋼筋安裝→模板施工→澆筑承臺混凝土→混凝土養護→拆模→基坑回填。
基坑開挖與支護
基坑開挖的時間要避開雨天,首先要通過潛水泵、排水溝等清除坑周圍的積水。對于土層不穩定的地質,要明確施工工序,將復雜的因素轉變為有規律的、確定的施工程序,以保證施工質量。
常用的基坑開挖的方式為放坡開挖,在實際工程中,結合不同的施工條件,會有不同的方案選擇,例如分臺階放坡開挖并掛網噴防水混凝土、采用工字鋼樁支撐加擋板防護[1],以及混
凝土套箱圍堰等[2]。雙壁鋼圍堰[3]作為一種深水施工廣泛采用的施工工藝,具有結構剛性大、對內支撐要求不高等許多其他圍堰不可比擬的優勢。

圖1.1 承臺施工工藝流程
具體作業之前,必須確保樁基的質量,在樁基的施工達到質量要求后,才能進行放樣測量和降水系統設置[4],基坑開挖深度的精準性與降水系統設置的科學性,與橋梁的安全穩定密切相關。
施工現場會在基礎施工完成后,進行樁頭處理,然后澆筑墊層,墊層澆筑時從外側往模板一段澆筑,防止側壓力過大引起支模體系的變形和倒塌。在墊層上綁扎承臺鋼筋、支設模板,進行承臺施工。
施工用模板通常采用大塊鋼模,安裝時要加固,保證接縫嚴密。鋼模板與混凝土的接觸面需要涮隔離劑,混凝土澆筑前,應清除模內的雜物和積水。在混凝土強度大于規定指標后,可以拆除模板。
澆筑過程中需要隨時采用插入式振搗方式,對澆筑的混凝土進行垂直振搗,以保證澆筑過程中不出現氣泡、表面泛漿等。另外,澆筑過程中,還應防止混凝土水化、凝結過程中的溫差引起的裂縫,澆筑完成,及時收漿、修正和抹平。
在施工過程中,只有對每一個具體環節都嚴格把控,才能確保施工質量。這其中,樁基檢測、基坑施工、混凝土施工都是質量控制的關鍵。
樁基施工前要確定的參數有:樁孔的定位、孔徑、樁標高;成孔施工中要控制的參數有:樁長、垂直度;施工中主要控制鋼筋的焊接與綁扎、以及混凝土的施工。具體實施時,要注意土層的變化,根據土層的變化,調整施工措施,以保證施工質量。
清孔是保證樁基施工質量的重要環節,常用的清孔方法有:抽漿法、換漿法、掏碴法、砂漿置換鉆碴清孔法。清孔能為混凝土的灌注提供良好的調劑,確保樁孔的深度測量準確,以及混凝土的灌注質量,從而保證施工質量。
灌注樁的時間控制在4 小時內,邊灌注邊調整導管的埋深,以防止過深引起堵管、埋管事故,過淺造成斷樁。
樁基墊層的澆筑,可以有效傳遞基礎對地基的荷載[5],墊層澆筑后需要進行樁基低應變完整性檢測;樁基和承臺的連接部位,是抗震要求極高的關鍵部位,但也是施工質量薄弱的部位。
基坑施工的難點主要有:基坑開挖時,各種剪力的不平衡,會使邊坡出現滑移現象;基坑的底部會出現滲流現象;基坑的周圍地面會發生沉降問題。基坑施工過程中,應監測的內容包括:
1)地面沉降實施監測時,結合場地的實際情況,布置沉降觀測點,采用分層沉降監測技術,在土體內埋沉降標進行觀測。
2)水平位移 水平位移測量比較復雜,會影響實際施工效果。基坑水平位移的監測方法常用的有測小角法、活動標牌法、交會法和全站儀法。幾種方法各有優缺點,在實際應用時,應結合基坑實際情況,監測要求,靈活采用。
3)支護結構監測 由于承臺鋼筋混凝土施工需要干施工環境,實際施工中采用鋼套箱來提供,施工過程中,需要對鋼套箱的變形進行監測,具體的做法是設置水平位移觀察孔[6],實時監測鋼套箱的安全與穩定性。
另外,對于支護結構的監測,還包括:側土壓力的監測、錨桿軸力的監測以及圍檁軸力的監測等。
承臺混凝土屬于大體積混凝土,當混凝土發生水化反應時,混凝土內部溫度升高,在內外溫差的影響下,混凝土內部產生壓應力,外部為拉應力[7,8],當外部拉應力大于相應的許用拉應力時,混凝土表面就會產生裂紋;而當溫度下降時,由于內部鋼筋等的約束作用,混凝土彈性模量降低,內部產生拉應力,當拉應力值大于許用拉應力時,同樣會造成混凝土表面產生裂紋。
因此,需要對混凝土的裂紋采取關鍵技術控制。大體積混凝土施工關鍵點如圖2.1所示。

圖2.1 大體積混凝土施工關鍵點
主要的質量控制技術包括:(1)預防因溫度引起的裂紋的產生,按大體積混凝土施工規范進行監控點的布設。同時,通過循環冷卻水管的使用來降低混凝土溫度[9]。(2)采用一次性澆筑的施工方法,減少施工時間。澆筑的時候,由承臺遠端向近端澆筑,每層澆筑的厚度控制在300mm 內,并且在施工時覆蓋塑料薄膜和草袋,預防混凝土暴露,保溫保濕養護,以防止干縮裂紋[10]。
混凝土配比[7],從混凝土的配合比開始控制,在保證規定的抗壓強度的前提下,合理的礦渣粉和減水劑的加入,能夠增加混凝土的流動性和粘聚性,同時降低水泥水化熱。
溫度監控的設置,可以在溫控標準未達到的情況下,采取及時的補救措施,同時也能在混凝土溫度遠低于溫控標準時,減少溫控措施,避免浪費[11]。
施工工藝是保證施工質量的最有效的措施,必須從施工組織設計和施工監管兩方面入手,控制好每一個環節。