雷鳴

（中鐵二十一局集團(tuán)第二工程有限公司，甘肅 蘭州 730000）

西部高鐵橋梁承臺(tái)施工技術(shù)剖析

雷鳴

（中鐵二十一局集團(tuán)第二工程有限公司，甘肅 蘭州 730000）

寶蘭客專是連接西北與內(nèi)地高鐵通道的關(guān)鍵工程，針對(duì)諸多不利條件和工期緊任務(wù)重的難點(diǎn)，在對(duì)高鐵橋梁施工的重要環(huán)節(jié)包括承臺(tái)大體積混凝土施工時(shí)，采用對(duì)應(yīng)的技術(shù)措施，以保證混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，攻克對(duì)工程建設(shè)安全、質(zhì)量、工期、環(huán)境保護(hù)等影響重大的技術(shù)難題。從社棠渭河特大橋連續(xù)梁大體積混凝土施工的施工前期準(zhǔn)備、樁頭處理、鋼筋制作安裝、冷卻管及測(cè)溫元件安裝、模板安裝、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)與拆模、基坑回填等方面進(jìn)行控制，達(dá)到大體積混凝土施工質(zhì)量要求的目標(biāo)，確保后續(xù)工程的順利進(jìn)行。

橋梁承臺(tái)；大體積混凝土；高鐵施工

1　工程概況

社棠渭河特大橋工程地處西部寶蘭客專天水段，跨羲皇大道（240#～244#墩）雙線（72+2×120+72）m連續(xù)梁，240#～244#承臺(tái)尺寸分別為：長(zhǎng)1740cm× 寬1740cm×高500cm、長(zhǎng)2700cm×寬2220cm×高550cm、長(zhǎng)2700cm×寬2700cm×高600cm、長(zhǎng)2220cm× 寬2220cm×高550cm、長(zhǎng)1740cm×寬1740cm×高500cm。工程地處氣候環(huán)境溫差較大且是雙線（72+ 2×120+72）m連續(xù)梁承臺(tái)大體積混凝土施工，計(jì)劃日期共計(jì)172d，任務(wù)重工期緊。

2　施工總體部署

2.1承臺(tái)施工流程如圖1所示

圖1　承臺(tái)施工流程圖

2.2施工準(zhǔn)備

1）在施工區(qū)域內(nèi)做好臨時(shí)性排水設(shè)施，使場(chǎng)地不積水，必要時(shí)設(shè)置截水溝。

2）設(shè)置承臺(tái)施工用的臨時(shí)設(shè)施。完成必需的臨時(shí)設(shè)施，包括生產(chǎn)設(shè)施、生活設(shè)施、機(jī)械進(jìn)出道路、臨時(shí)供水供電線路。

3）機(jī)械設(shè)備運(yùn)進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行維護(hù)檢查、試運(yùn)轉(zhuǎn)，使其處于良好的工作狀態(tài)。

2.3樁頭處理

為了保證樁基伸入承臺(tái)10cm滿足設(shè)計(jì)要求，保證平整等要求，本橋?qū)额^鑿除采用了環(huán)切鑿除施工工藝。

基坑防護(hù)完畢后，用水準(zhǔn)儀定出樁頭標(biāo)高位置（承臺(tái)底標(biāo)高以上10cm），并用紅油漆沿樁基周?chē)鷺?biāo)識(shí)出切割線。操作手用切割機(jī)沿標(biāo)識(shí)出的切割線上側(cè)切出2～4cm深切痕（不得損傷樁基鋼筋及聲測(cè)管），使用風(fēng)鎬鑿除鑿痕以上部分樁頭。鑿除時(shí)，要由外向內(nèi)，把逐根鋼筋及聲測(cè)管剝離。全部剝離完畢后，將樁頭從切痕處鑿斷，用吊車(chē)垂直將樁頭吊起運(yùn)走。采用人工鑿平樁頭及把樁頭四周的浮渣進(jìn)行清理，直至露出新鮮的混凝土，且確保樁頭伸入承臺(tái)10cm。

樁身頂端上層浮漿必須鑿除，鑿除后頂面應(yīng)平整，粗骨料呈現(xiàn)均勻，不得損壞樁基鋼筋，鑿除后樁頂高程偏差應(yīng)控制在0～-3cm。

2.4鋼筋制作與安裝、冷卻管及測(cè)溫元件安裝

2.4.1鋼筋制作與安裝

1）鋼筋綁扎前，應(yīng)檢查核實(shí)承臺(tái)底面高程及每根樁體埋入承臺(tái)長(zhǎng)度，并對(duì)基坑進(jìn)行清掃，對(duì)樁頭清洗，樁基鋼筋嵌入承臺(tái)部分按設(shè)計(jì)要求做成喇叭型。

2）由測(cè)量隊(duì)放線確定承臺(tái)的輪廓線，并利用鋼尺對(duì)其進(jìn)行復(fù)核，確保無(wú)誤。用墨線彈出承臺(tái)的輪廓線，并根據(jù)圖紙尺寸將承臺(tái)底部主筋位置用墨線標(biāo)識(shí)在墊層混凝土上。

3）鋼筋綁扎底面應(yīng)采用與承臺(tái)同強(qiáng)度混凝土墊塊進(jìn)行支墊，確?；炷恋酌姹Ｗo(hù)層厚度。鋼筋接頭按照設(shè)計(jì)和規(guī)范要求采用焊接或套筒連接，同一截面鋼筋接頭數(shù)量不得超過(guò)總數(shù)量的50%，綁扎鋼筋時(shí)應(yīng)滿綁，不得缺扣或漏綁，鋼筋骨架綁扎采用十字扣綁扎法，不得采用順扣，防止鋼筋變形。

4）底層、頂層及四周鋼筋要進(jìn)行點(diǎn)焊，加強(qiáng)骨架的穩(wěn)定，鋼筋間距、搭接長(zhǎng)度均要符合規(guī)范要求，鋼筋綁扎完成后經(jīng)監(jiān)理工程師檢查簽證，方可關(guān)模。同時(shí)應(yīng)注意準(zhǔn)確預(yù)埋墩柱鋼筋，并保證其相鄰接頭相互錯(cuò)開(kāi)1.12m以上。

5）冷卻管安裝完成后，每3m用Ф8鋼筋安裝一道加固筋固定在承臺(tái)鋼筋上，要求加固牢靠。

2.4.2綜合接地

樁中的接地鋼筋在承臺(tái)中應(yīng)環(huán)接，橋墩中應(yīng)有二根接地鋼筋，一端與承臺(tái)環(huán)接鋼筋相接，另一端與墩帽處的接地端子相連。如綜合接地示意圖2：

圖2　綜合接地示意圖

所有接地鋼筋間的聯(lián)接均應(yīng)保證焊接質(zhì)量，焊接采用搭接焊或L型焊接，焊縫寬度不小于4mm。

2.4.3冷卻管埋設(shè)布置

冷卻管安裝根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在承臺(tái)內(nèi)布置雙層冷卻管，冷卻管使用直徑Ф= 50mm、壁厚δ=3mm鋼管。冷卻管與支撐鋼筋綁扎或點(diǎn)焊牢固，冷卻管如與墩身鋼筋發(fā)生干擾可適當(dāng)調(diào)整冷卻管位置，如與承臺(tái)鋼筋發(fā)生干擾可適當(dāng)調(diào)整鋼筋位置。冷卻管進(jìn)出水口伸出承臺(tái)邊緣50cm，承臺(tái)冷卻管在混凝土澆筑完成后開(kāi)始通水進(jìn)行冷卻，出口水排至距承臺(tái)一定距離的環(huán)保水池內(nèi)。根據(jù)測(cè)溫孔測(cè)得溫差及時(shí)調(diào)整水流速度，通水時(shí)間為6d，如果測(cè)量溫差仍然過(guò)大，則適當(dāng)延長(zhǎng)通水時(shí)間。承臺(tái)冷卻管在使用后用C30水泥漿充灌密實(shí)。如圖3所示。

圖3　冷卻管埋設(shè)布置示意圖

2.4.4測(cè)溫元件安裝

1）大體積混凝土澆筑體內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置，應(yīng)以能真實(shí)反映出混凝土澆筑體內(nèi)最高溫升、芯部與表層溫差、降溫速率及環(huán)境溫度為原則。

2）監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置范圍以所選混凝土澆筑體平面圖對(duì)稱軸線的半條軸線為測(cè)試區(qū)，在測(cè)試區(qū)內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)考慮其代表性按平面分層布置；在基礎(chǔ)平面對(duì)稱軸線上，監(jiān)測(cè)點(diǎn)不宜少于4處。

3）沿混凝土澆筑體厚度方向，應(yīng)布置外表、底面和中心溫度測(cè)點(diǎn)，其余測(cè)點(diǎn)布設(shè)間距不宜大于600mm。

4）測(cè)溫孔采用預(yù)埋內(nèi)徑10mm的PVC管，在混凝土終凝前分幾次轉(zhuǎn)動(dòng)PVC管，保證混凝土終凝后能拔出。

5）大體積混凝土澆筑體芯部與表層溫差、降溫速率、環(huán)境溫度及應(yīng)變的測(cè)量，在混凝土澆筑后，派專人進(jìn)行監(jiān)測(cè)。應(yīng)有不少于14d的測(cè)溫時(shí)間，在混凝土升溫階段每2h測(cè)1次，降溫階段每4h測(cè)1次，后期6～8h測(cè)1次，同時(shí)測(cè)量大氣溫度。在發(fā)現(xiàn)溫差大于25°C時(shí)，可以置換溫度較低的循環(huán)水使降溫效果更好。

6）溫控指標(biāo)宜符合下列規(guī)定：澆筑的砼在入模溫度基礎(chǔ)上的溫升值不宜大于45℃；澆筑的砼塊體的里面和表面溫差不宜大于25℃；降溫速率不宜大于 2.0℃/d；澆筑的砼體表與大氣溫差不宜大于20℃；澆筑的砼體的表層溫度，宜以砼表面以內(nèi)50mm處的溫度為準(zhǔn)。在測(cè)量溫度時(shí)，測(cè)溫計(jì)不應(yīng)受外界氣溫的影響，并應(yīng)在測(cè)溫孔內(nèi)至少留置3min。測(cè)溫過(guò)程中宜及時(shí)描繪出各點(diǎn)的溫度變化曲線和斷面的溫度分布曲線。

7）沉降觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)。承臺(tái)沉降觀測(cè)標(biāo)按對(duì)角線布置2個(gè)，距離承臺(tái)邊緣兩側(cè)各50mm。觀測(cè)點(diǎn)鋼筋頭為半球形，高出埋設(shè)表面10mm，埋入承臺(tái)深度≥100mm，表面做好防銹處理。具體布置如圖4所示。

圖4　沉降觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)示意圖

3　混凝土澆筑

1）混凝土澆筑采用拌合站集中拌制、混凝土罐車(chē)運(yùn)輸，搭設(shè)流槽進(jìn)行澆注施工。

2）嚴(yán)格按混凝土配合比拌制混凝土，混凝土攪拌完畢后，應(yīng)檢測(cè)混凝土拌合物的塌落度，澆筑過(guò)程中要嚴(yán)格控制混凝土的塌落度和和易性。拌合物應(yīng)拌合均勻、顏色一致，不得有離析和泌水現(xiàn)象。

3）混凝土的入模溫度（振搗后50～100mm深處的溫度）不宜高于28℃。混凝土澆筑體在入模溫度基礎(chǔ)上的溫升值不大于45℃。

4）大體積混凝土工程的施工宜采用分層連續(xù)澆筑施工（a）或推移式連續(xù)澆筑施工（b）。應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行均勻分段、分層澆筑。如圖5所示。

圖5　混凝土澆筑方式示意圖

5）澆筑的自由傾落高度應(yīng)控制不得超過(guò)2m，否則應(yīng)用串筒配合澆注，防止砼產(chǎn)生離析。采取“斜面分層、不間斷推進(jìn)”的澆筑工藝。混凝土澆筑選擇溫度較低時(shí)段進(jìn)行，錯(cuò)過(guò)高溫時(shí)段。混凝土斜面分層澆注的坡度不應(yīng)大于1/3，每層澆筑厚度 30cm～35cm，要分層振搗，混凝土振搗采用Ф50mm插入式振動(dòng)棒，布置一臺(tái)振搗棒在每個(gè)斜面的上部，布置兩臺(tái)振搗棒在下部。注意在上面的一臺(tái)要布置在卸料處；下面兩臺(tái)振搗棒要置于臨近的坡腳處，要使上部和下部混凝土都要振搗密實(shí)。在砼澆注的推進(jìn)過(guò)程中，振搗棒應(yīng)相應(yīng)跟上。振搗器移動(dòng)間距不得超過(guò)作用半徑的1.5倍；和側(cè)模保持的距離應(yīng)為5～10cm；插入下層砼應(yīng)為5～10cm；在砼密實(shí)后應(yīng)緩慢提出振搗棒，不得碰撞模板等部件。應(yīng)連續(xù)澆筑混凝土，注意上下兩層砼澆筑間隔時(shí)間不要超過(guò)砼的初凝時(shí)間。

6）澆筑混凝土期間，設(shè)專人檢查支撐、模板、鋼筋和預(yù)埋件的穩(wěn)固情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)、變形、移位時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理?；炷翝仓戤吅螅瑢?duì)混凝土面應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修整、收漿抹平，待定漿后混凝土稍有硬度，再進(jìn)行二次抹面。對(duì)墩柱接頭處進(jìn)行拉毛，露出混凝土中的大顆粒石子，保證墩柱與承臺(tái)混凝土連接良好。

4　結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)高速鐵路客運(yùn)專線建設(shè)的飛速發(fā)展，對(duì)鐵路施工工藝、技術(shù)、材料也相應(yīng)要求有更高的水平，對(duì)施工建設(shè)中混凝土的研究也越來(lái)越深入；承臺(tái)大體積混凝土施工在得到普遍應(yīng)用的同時(shí)，要克服施工中存在的重大技術(shù)難題，確保工程建設(shè)安全、質(zhì)量，工期，文明施工要求，就必須在施工組織設(shè)計(jì)中求合理，合理安排施工順序，嚴(yán)格管理，突破傳統(tǒng)技術(shù)，善于創(chuàng)新，確保高速鐵路施工的安全質(zhì)量，并獲得一定的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)環(huán)保效益。

［1］ TB10601-2009，高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范［S］.北京：中國(guó)鐵道出版社.2009.

［2］ 高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南（鐵建設(shè)［2010］241號(hào)）.［S］.北京：中國(guó)鐵道出版社.2010.

［3］ 鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南，（鐵建設(shè)［2010］241號(hào)）. ［S］.北京：中國(guó)鐵道出版社.2010.

［4］ 朱冠生.混凝土裂縫控制技術(shù)在大跨度鋼筋混凝土梁施工中的應(yīng)用［M］.北京：人民交通出版社，2009.

U445.55