簡述武漢青山長江公路大橋19#主塔墩承臺施工關(guān)鍵技術(shù)

李桂茹

中鐵大橋局集團第一工程有限公司 河南 鄭州 450053

1 工程概況

武漢青山長江公路大橋是武漢市四環(huán)線跨越長江的控制性工程，大橋主橋為（350+938+350）m鋼箱及鋼箱結(jié)合梁斜拉橋，橋塔為A型鋼筋混凝土主塔。其19#南主塔墩承臺為啞鈴型結(jié)構(gòu)，總平面尺寸為98.9×39.5m，厚9m，兩端為Φ39.5m的圓形結(jié)構(gòu)，中間采用系梁連接。為了減小混凝土收縮影響，系梁中間設(shè)置4.7m長后澆段，后澆段滯后主體至少3個月施工，承臺混凝土設(shè)計總方量2.2萬m3。

2 總體施工方案

19#墩承臺高9m（包含塔座3m），分“三大層七小次”澆筑成型，每層分為上下游圓端兩次澆筑完成。第一層澆筑高度為3.0m，上下游圓端每次澆筑方量為3999.8m3；第二層澆筑高度同為3m，每次澆筑方量為3969.8m3；第三層澆筑為塔座(高度3m)及下塔柱底節(jié)2m實心段，每次澆筑塔座方量為2884.6m3、2m下塔柱方量為271m3，系梁后澆段一次澆筑成型，方量為419m3。

3 承臺施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 施工準備及測量放樣

圍堰抽水完畢后，采用破碎機破除樁頭，同時在封底頂面找平后，轉(zhuǎn)入承臺主體施工。承臺鋼筋綁扎前，在基底墊層上準確測放出承臺十字軸線及標高線，并做醒目標記，依據(jù)承臺十字軸線用墨線彈出承臺的輪廓尺寸線和立模邊線，對架立骨架位置在墊層上標識[1]。

3.2 鋼筋安裝

（1）鋼筋安裝。根據(jù)圖紙依次安裝鋼筋，規(guī)范設(shè)置鋼筋接頭，所有帶肋不銹鋼鋼筋均采用不銹鋼套筒進行機械連接。不銹鋼鋼筋運輸和吊裝過程中，采取保護措施，避免刮擦，其綁扎鋼絲采用直徑 1.2mm柔軟的不銹鋼絲，牌號同不銹鋼鋼筋。承臺系梁后澆段不銹鋼主筋采用機械連接，考慮到混凝土收縮的影響，套筒兩端各加長不小于 5mm（增加螺紋絲數(shù)）。

（2）架立骨架及冷卻水管布置。承臺冷卻管采用直徑50mm、壁厚3.5mm鋼管，管與管之間采用橡膠管連接。冷卻水管層距1.0m、平面間距1.5m，每層成“S”形排列。當架立骨架與鉆孔樁、承臺及塔座鋼筋或冷卻水管相沖突時，適當移動架立骨架位置。

（3）測溫元件布設(shè)。19#墩承臺為大體積混凝土，為確保承臺大體積混凝土的施工質(zhì)量，專門進行大體積承臺溫控監(jiān)控，其相應(yīng)監(jiān)控測點按方案布設(shè)。

（4）承臺及塔座表面增設(shè)防裂網(wǎng)。在承臺側(cè)面及塔座頂面增設(shè)防裂鋼筋網(wǎng)（φ7mm、網(wǎng)格間距100mm），以提高結(jié)構(gòu)表面混凝土抗裂性能。

3.3 模板安裝

承臺、塔座模板采用木模板，后場加工，檢查驗收合格后運至現(xiàn)場安裝。由于塔座外側(cè)為錐形坡面，常規(guī)工藝澆筑混凝土?xí)r，氣泡不易排出。為保證塔座表面混凝土密實性，木模內(nèi)表面增設(shè)了模板布。模板分塊吊裝，按照由圓端中間向兩側(cè)拼裝的順序依次進行，其頂面振搗孔在模板加工時先行開設(shè)。系梁內(nèi)部空腔搭設(shè)鋼管支架進行側(cè)模及頂模固定。

3.4 混凝土施工技術(shù)控制

（1）混凝土配合比設(shè)計。19#墩承臺采用C45混凝土，混凝土配合比設(shè)計中使用42.5中熱硅酸鹽水泥。為了驗證42.5中熱硅酸鹽水泥的使用效果，項目委托科研單位做了多組對比試驗。結(jié)果表明，中熱硅酸鹽水泥3d水化熱為206kJ/kg，7d水化熱為247kJ/kg，較普通硅酸鹽水泥明顯降低。實際生產(chǎn)過程中，同時使用了性能穩(wěn)定、減水率高的聚羧酸高效減水劑，有效降低每方混凝土水泥用量，進一步降低混凝土的水化熱溫升。

（2）承臺混凝土澆筑[2]。①混凝土澆筑前，組織聯(lián)合檢查，并進行人員分工，劃片包保。②在每次混凝土澆筑完成后，頂面噴灑高效緩凝劑，之后采用0.4～0.6MPa的壓力水沖洗鑿毛，使粗集料部分裸露1/3～1/2粒徑。③當前層混凝土強度達到30%后，開始帶水綁扎上一層承臺鋼筋，并預(yù)埋塔座、下塔柱預(yù)埋筋，安裝塔吊、墩旁托架、冷卻水管、測溫元件、測量控制點等預(yù)埋件。④由于承臺面積大，為保證承臺頂面澆筑標高滿足要求，在澆筑最后一層混凝土?xí)r采取以下措施控制澆筑標高：在模板內(nèi)側(cè)上由測量人員統(tǒng)一放出標高，并標記；在承臺預(yù)埋鋼筋上做標記，拉線控制承臺標高與承臺預(yù)埋鋼筋標記平齊；在混凝土初凝前，對承臺頂面混凝土收漿抹平。

（3）承臺混凝土養(yǎng)護。提前備足混凝土養(yǎng)護用塑料薄膜、麻袋及土工布和農(nóng)用噴霧器等材料和設(shè)備，混凝土初凝前在表面噴水霧保濕以防止收縮裂縫的產(chǎn)生，初凝后混凝土上表面采用緩凝水沖法進行鑿毛處理，清理干凈后蓄水＞30cm養(yǎng)護，養(yǎng)護用水直接使用長江水，分層面養(yǎng)護至下一層澆筑（7d）為止，永久暴露面養(yǎng)護時間不少于14d。承臺四周帶模圍水養(yǎng)護；內(nèi)部循環(huán)水流量根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)實時調(diào)整，通水養(yǎng)護時間依據(jù)溫控要求而定，原則上不得少于14天。上一層混凝土澆筑時，保證下一層表面與當前層澆筑混凝土的溫差不大于15℃，避免在層間出現(xiàn)裂紋。

（4）冷卻水管處理。承臺混凝土停止通水養(yǎng)護后，將冷卻水管伸出承臺頂面的部分割除內(nèi)部注漿封堵，漿體強度不低于承臺混凝土的設(shè)計強度。施工時，在冷卻水管伸出承臺頂面處預(yù)留凹槽，鋼管割除后用混凝土封閉，確保保護層厚度。

4 結(jié)束語

在19#墩承臺大體積混凝土施工過程中，使用了防裂鋼筋網(wǎng)、中熱水泥、模板布、無線溫控監(jiān)測系統(tǒng)等一系列新材料、新工藝，解決了大體積混凝土易開裂的難題，取得了預(yù)期效果，為后續(xù)同類型大體積混凝土施工提供了寶貴借鑒。