杭州灣大橋現(xiàn)澆墩身施工監(jiān)理實踐

王敏

（中遠太平洋有限公司，上海 310000）

1 工程概況

杭州灣大橋北航道橋及南航道橋高墩區(qū)高度大于15 m的墩身采用現(xiàn)澆工藝，共計68個，其中 B14~B27墩高 42.5~17.1 m，D1~D10墩高15.1~30.2 m，D15~D24墩高30.8~18.8 m，最大高度42.5 m。

墩身為矩形圓倒角斷面實心墩，截面形式可分為3類：

Ⅰ類墩身：頂面尺寸為6.25 m×4.0 m、墩帽以下為6.25 m×2.6 m；Ⅱ類墩身：頂面尺寸為4.4 m×4.0 m、墩帽以下為4.4 m×2.6 m；Ⅲ類墩身：頂面尺寸為6.625 m×3.2 m、墩帽以下為5.2 m×2.2 m；所有墩帽高度均為6.0 m，墩帽通過變截面與墩身平順連接。

墩身采用C40海工耐久性混凝土，鋼筋在墩身浪濺區(qū)（標高+10.2 m以下）使用環(huán)氧涂層鋼筋，并在混凝土中摻入鋼筋阻銹劑。

2 現(xiàn)澆墩身施工特點

將墩身鋼筋在陸上加工完成后裝船運達海上施工現(xiàn)場進行綁扎，鋼筋綁扎、模板支立采用多功能作業(yè)船進行，墩身混凝土分多次澆筑，混凝土采用水上攪拌站生產(chǎn)、布料桿輸送入模。

現(xiàn)澆墩身施工及環(huán)境特點：

1）自然條件惡劣、有效施工作業(yè)天數(shù)少、施工周期長、安全風險大。

2）高度大于25 m的墩身有19個，工程規(guī)模大，施工難度高。

3）每次澆筑高度視墩高不同而不同，不利于模板調配和鋼筋安裝。

4）墩身模板加工精度要求高，墩身外觀質量要求高。

5）作為大體積混凝土施工，應采取相應的溫控措施。

3 測量放樣

1）審查承包人現(xiàn)澆墩身施工測量方案，測量方案經(jīng)測控中心批準后監(jiān)督實施。

2）墩身測量放樣采用常規(guī)的測量儀器進行，測量設備使用前應進行檢查，以確保測量儀器的精度和穩(wěn)定性。

3）測量放樣數(shù)據(jù)要求兩人以上采用不同的方法進行校核后上報監(jiān)理復核，確認無誤后方可使用。

4）測量出位置線后用紅油漆和墨線將其標識在承臺面上，并要求承包人對現(xiàn)場技術員及作業(yè)隊進行交底。

5）墩身預留槽的角點及中心點標高以圖示的形式交給現(xiàn)場技術員和作業(yè)隊，對預留槽做鑿平或墩身模板的支墊處理，標高應在＋2.98～3.02 m范圍內。

6）墩身縱橫軸線和4個直角點組成8個點，兩點間距偏差大于3 mm時應重新放樣。

7）用墨線連接墩身外沿放樣點，得出墩身位置輪廓線，即墩身模板安裝線，經(jīng)測量監(jiān)理確認后方可進行模板安裝。

4 模板制作安裝

所有鋼筋加工、模板制作、混凝土拌和供電等均依賴于水上施工船舶和陸上施工基地。根據(jù)墩身高度設計標準高度、非標準調整高度和變截面組合模板。

1）模板制作應按設計要求編制制作工藝以確保施工質量。

2） 驗收模板前，熟悉模板設計圖及加工要求。

3）模板驗收：結構表面外露的模板撓度為模板構件跨度的1/400；支架受載后的彈性撓度為相應結構跨度的1/400；鋼模板的面板允許變形為1.5 mm；鋼棱和柱箍變形為3 mm；模板內腔截面尺寸偏差0~＋5 mm；模板高度偏差±2 mm；沿高度方向的傾斜度小于H/2 000，且不大于2 mm；模板板塊與板塊之間的結合面平整度按2 m直尺量：0～1 mm；模板其它各部分之間：±2 mm。

4）墩身模板及塔柱支架正式安裝前，承包人必須在陸地上進行試拼，經(jīng)自檢符合要求及監(jiān)理驗收同意后，才能到施工現(xiàn)場進行拼接、安裝。

5）模板在澆筑混凝土之前應涂刷脫模劑，脫模劑須采用同一品種，不能使用廢機油及影響混凝土質量的涂料，并不得污染鋼筋和混凝土表面。

6）監(jiān)理在檢查墩身模板時，應充分考慮到由于墩身高度較高，受水平向風荷載影響較大。因此應要求承包人在立外模之前，墩身四角宜架設4個勁性骨架，勁性鋼支架底部與墩身頂面預埋件相連，組成空間鋼性構架，作為架設墩身外模的剛性定位支撐，以確保外模在架立和混凝土澆筑過程中的抗風安全。

5 鋼筋制作安裝

墩身鋼筋豎向主筋采用分節(jié)綁扎，采用滾軋直螺紋接頭連接安裝工藝。勁性鋼骨架采用整體式框架，分節(jié)加工制作。

設計要求墩身底部7.2 m內墩身鋼筋為環(huán)氧涂層鋼筋，包括預埋在承臺內部分共長10.2 m，施工時分為兩節(jié)安裝，一節(jié)預埋在承臺混凝土內，內外層相鄰兩根環(huán)氧鋼筋應考慮錯開接頭，距離為3.5倍鋼筋直徑，另一節(jié)通過滾軋等強直螺紋接頭接長，使之達到設計標高。

綁扎環(huán)氧涂層鋼筋采用扎絲外包膠皮，綁扎完成后用10根長與鋼筋等高、截面為5 cm×5 cm的木方條綁扎在鋼筋骨架表面。

監(jiān)理要點：

1）墩身鋼筋采用普通鋼筋和環(huán)氧涂層鋼筋兩種，普通鋼筋和環(huán)氧涂層鋼筋的原材料、加工工藝、質量檢驗及驗收須符合現(xiàn)行行業(yè)標準，出廠時有質量證明書和試驗報告單。進場時按爐（批）號及品種、規(guī)格和技術性能分批進行檢驗。由同一條生產(chǎn)線連續(xù)生產(chǎn)出的同一尺寸的涂層鋼筋，當直徑不大于20 mm時，2 t為一驗收批；當直徑大于20 mm時，4 t為一驗收批。應隨機至少抽取一根涂層鋼筋進行涂層厚度、連續(xù)性和柔韌性復驗。涂層鋼筋上不允許出現(xiàn)大于25 mm2/m涂層損傷缺陷，小于25 mm2/m涂層缺陷的面積總和不得超過鋼筋總面積的0.1%。對于在運輸和加工過程中對涂層鋼筋造成的缺陷，應及時進行修補。普通鋼筋的檢驗內容包括查對標志、外觀檢查，并按現(xiàn)行標準的規(guī)定抽取試樣作力學性能試驗，合格后方可使用。鋼筋的級別、種類和直徑需代換時，應征得設計單位的同意。鋼筋在加工過程中，如發(fā)現(xiàn)脆斷、焊接性能不良或力學性能顯著不正常等現(xiàn)象，應根據(jù)現(xiàn)行國家標準對該批鋼筋進行化學成份檢驗或其他專項檢驗。

2）鋼筋加工的形狀尺寸必須符合設計要求。剪切和冷彎環(huán)氧涂層鋼筋時，所有接觸涂層鋼筋的支座和芯軸等接觸區(qū)應配以尼龍?zhí)淄不蚱渌线m的套筒、四氟板。環(huán)氧鋼筋使用時要輕放，防止涂層破壞。加工過程中，鋼筋的表面應潔凈，無損傷，使用前應清洗干凈油漬、油污和鐵銹等。不得使用帶有顆粒和片狀銹的鋼筋。

3）鋼筋焊接：應根據(jù)施工條件進行試焊，合格后方可施焊，鋼筋焊接的接頭形式、焊接工藝、焊接接頭的試驗方法以及在同一截面內焊接接頭的位置和同一根鋼筋的接頭數(shù)量，均應符合有關規(guī)范的規(guī)定。環(huán)氧涂層鋼筋應采用機械連接或搭接。無論采用何種連接，連接接頭的質量均應符合設計圖紙和有關規(guī)范的規(guī)定。

4） 鋼筋綁扎與安裝：配置的鋼筋級別、直徑、根數(shù)、間距及混凝土保護層厚度均應符合設計要求，鋼筋骨架不得有變形、松脫和開焊，鋼筋搭接、錨固應滿足設計要求和規(guī)范規(guī)定。預埋件不得遺漏，安裝牢固位置準確。不得使用無涂層鋼筋架設環(huán)氧涂層鋼筋，不得直接采用金屬絲綁扎環(huán)氧涂層鋼筋，環(huán)氧涂層鋼筋與無涂層鋼筋不得有電連接。

5）鋼筋綁扎安裝后，應嚴格自檢，填寫《鋼筋加工及安裝現(xiàn)場質量檢驗報告單》報監(jiān)理工程師核驗后，方可進行下道工序的施工。

6）鋼筋施工注意事項：施工時應隨時用線垂檢查鋼筋骨架的垂直度，并及時調整，嚴格控制保護層厚度，鋼筋與模板之間設置保護層墊塊，墊塊厚度不允許出現(xiàn)負公差，且正公差控制在5 mm以內。在整個鋼筋綁扎施工過程中應嚴格按照有關施工技術規(guī)范的要求進行，還應保證墩身混凝土面的清潔，不得向模板倉內亂扔纖絲、舊鋼筋等施工垃圾，若有，應在鋼筋綁扎完畢模板安裝之前將其全部清除干凈。

6 混凝土澆筑

1）墩身均采用分節(jié)澆筑，頂部曲線段一次澆筑，墩身頂部以下的直線段采用分次澆筑，采用翻模法進行施工。按照設計要求，采用相應的混凝土配合比，墩身采用摻加鋼筋阻銹劑的海工耐腐蝕混凝土。每一標準節(jié)墩身（9 m）混凝土方量為155 m3左右，每一標準節(jié)混凝土澆筑完成約需要4～5 h?；炷涟韬陀盟捎玫习韬痛柚?，混凝土輸送泵泵送入模。混凝土拌制過程中嚴格控制各用料的使用量和坍落度，確?；炷量杀眯詮姡鸵仔院?。

墩身混凝土澆筑時，經(jīng)串筒將混凝土輸送到模板底部，自由落體高度小于2 m，分層厚度不大于30 cm。振搗棒以作用半徑為振點間距，均勻分布，振搗至不出現(xiàn)氣泡、混凝土不下沉、不表面泛漿。振搗當前層時，將振搗棒插入前一層5~10 cm。振搗時不得緊貼模板和碰撞鋼筋，避免混凝土外觀缺陷和損壞環(huán)氧涂層。

2） 監(jiān)理人員應嚴格按照技術要求做好砂石料、鋼筋、水泥及其他外加劑的抽檢和平行檢查工作。對原材料進場前的驗證試驗及各項工程開工前的標準試驗，其檢驗頻率應達到承包人自檢頻率的100%；抽樣頻率應達到承包人自檢頻率的25%。

3）混凝土澆筑前的準備

①混凝土澆筑前，承包人應分別填寫《水泥混凝土澆筑申請單》和《結構物水泥混凝土配料通知單》，經(jīng)試驗監(jiān)理工程師檢查簽字批準。

②檢查混凝土的自動稱量系統(tǒng)，確保計量準確，如有誤差，及時進行調整。

③檢查澆筑混凝土用的砂、石、水泥、淡水等備料量是否滿足混凝土澆筑量的需要。

④檢查各種澆筑用機械設備性能是否正常。

4） 混凝土的澆筑

①監(jiān)理工程師應旁站混凝土整個生產(chǎn)過程的質量，檢查的主要內容有：混凝土配合比設計通知單和配料單是否正確；混凝土原材料是否與批準的一致、質量是否合格；后臺計量稱料是否準確；拌和時間是否充分；混凝土熟料是否均勻無離析等。

②混凝土出料后，試驗監(jiān)理工程師應監(jiān)督承包人對混凝土坍落度、混凝土稠度和溫度進行測試，做好混凝土試件取樣等試驗檢測工作并平行抽檢試驗。檢測的坍落度應與配合比試驗得出的坍落度比較，如超出規(guī)定的偏差范圍，監(jiān)理工程師指令承包人查明原因，調整某些材料用量，并將不符合要求的混凝土報廢。如經(jīng)數(shù)次調整坍落度仍不穩(wěn)定，則要求暫停生產(chǎn)，從計量控制和設備方面查找原因并整改，使生產(chǎn)處于可控狀態(tài)。

③被海水浸沒的待澆模板、鋼筋，在混凝土澆筑前應先用淡水沖洗。墊塊材料的強度及抗氯離子滲透性均不低于混凝土本體強度。

④由于墩身混凝土采取分節(jié)澆筑的工藝，監(jiān)理工程師應注意以下幾個重點環(huán)節(jié)。

針對墩身設計高度不一致的情況，審查承包人墩身分節(jié)數(shù)量的可行性和科學合理性，確保分節(jié)澆筑的順利進行。

嚴格驗收墩身模板拼接、安裝等工序，重點檢查模板是否存在接縫、錯牙以及模板內側是否處理干凈，避免現(xiàn)澆墩身拆摸后出現(xiàn)漏漿、掛漿和油污及色差等外觀質量問題。

每一節(jié)澆筑完畢后，應督促承包人及時進行養(yǎng)護，澆筑下一節(jié)時其結合面處鑿毛后應用淡水沖洗干凈。

墩身施工過程中應要求承包人作好對環(huán)氧涂層鋼筋的保護。

根據(jù)施工環(huán)境溫度，按照技術規(guī)范的要求，嚴格控制拆模時間。

嚴格檢查施工現(xiàn)場的安全保證措施，尤其對高空作業(yè)所存在的安全隱患應進行重點排查，安全通道設施應固定并方便作業(yè)人員上下。

現(xiàn)場監(jiān)理工程師必須督促承包人作好承臺等成品的保護，當水位超過承臺頂面高程時，應避免交通船?？砍信_。

⑤承包人應認真檢查，做好原始記錄，填寫《結構物水泥混凝土原始紀錄》和《水泥混凝土拌和物工程記錄檢測記錄》，交監(jiān)理工程師檢驗簽認。

5）墩身混凝土溫控與防裂措施

本工程單節(jié)實心最大澆筑高度為12 m，為減少大體積混凝土的水化熱，采用雙高摻技術，優(yōu)化墩身混凝土配合比，即增大混凝土中粉煤灰和高效減水劑的摻量，以降低水泥用量，達到減小混凝土水化熱的目的[1]。

由于受海上現(xiàn)場施工條件的限制，根據(jù)以往施工經(jīng)驗，最高入模溫度控制在28~30℃之內。夏季控制措施：盡量采取夜間澆筑，對混凝土原材料預冷降溫。施工時，拌和用水采用儲藏在船艙底的蓄水。同時在拌和船骨料倉上設置遮陽頂棚，避免曝曬，并提前采用淡水噴灑濕潤骨料，表面用濕海綿覆蓋，使骨料初始溫度降低。

在混凝土內設置循環(huán)冷卻管，冷卻循環(huán)水連續(xù)運行，直至墩身混凝土內外溫度趨于穩(wěn)定，且混凝土內外溫差小于20℃為止。循環(huán)冷卻用水采用淡水，由設置在承臺上的水箱提供，供水動力采用增壓水泵，從多功能船上發(fā)電機供電。

利用溫度計測量進出水口水溫，當發(fā)現(xiàn)進出水口溫差過大或過小，或者水溫與混凝土內部溫度的差值超過25℃時，應及時調整水的流速，以加強帶熱效果[2]。

對冷卻管的管道壓漿處理工序為：先用空壓機向管道內吹高壓風，徹底清除殘留在管道內的水份，再用M40的水泥凈漿注入管道，根據(jù)連通管原理判斷壓漿飽滿程度，真空泵輔助吸漿，把每根管道壓滿。

6） 混凝土的養(yǎng)護

①混凝土澆筑完畢后及時覆蓋，初凝后采用涂養(yǎng)護劑、覆蓋塑料薄膜、厚型無紡布（土工布）進行保濕養(yǎng)護。

②當日平均氣溫低于+5℃時，不宜灑水養(yǎng)護。

③養(yǎng)護用水：采用淡水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不得少于15 d。

④混凝土強度未達到2.5 MPa之前，不得在已澆筑的結構上行走、運送工具或架設上層結構的支撐和模板。

⑤冬季氣溫5℃以下施工時應注意以下問題：

氣溫在5℃以下，混凝土養(yǎng)護用水容易發(fā)生結冰或凍脹現(xiàn)象；而混凝土內部溫度很高，內外溫差將遠大于25℃，容易產(chǎn)生溫度裂縫，要采用相應的養(yǎng)護和保溫措施。

墩身混凝土澆筑完畢，立即將混凝土頂面收抹平整，并覆蓋一層塑料薄膜，以防止混凝土表面被風吹失水而發(fā)生干縮裂縫?；炷脸跄?，掀開塑料薄膜在混凝土表面上噴灑養(yǎng)護劑，然后再將塑料薄膜恢復到覆蓋狀態(tài)，同時在塑料薄膜上覆蓋棉絮保溫，保證墩身混凝土頂面養(yǎng)護效果。墩身模板拆除后的養(yǎng)護與常溫條件下的養(yǎng)護方法一樣，即噴灑養(yǎng)護劑進行養(yǎng)護。

⑥墩身混凝土的整個養(yǎng)護過程，承包人應認真做好原始養(yǎng)護記錄，現(xiàn)場監(jiān)理工程師檢驗簽認。

7 拆模和驗收

1） 模板的拆除

拆模時間確定為7 d。模板拆除后，立即在混凝土表面噴灑養(yǎng)護劑（液）進行養(yǎng)護。

墩身混凝土模板拆除時應滿足設計要求的拆模強度，經(jīng)監(jiān)理工程師同意后進行。拆模工序必須嚴格按照施工規(guī)范，在拆除模板時防止模板對混凝土的損壞。局部模板需要氣割時，盡量減少氣割火焰對混凝土表面的傷害。

2）墩身混凝土質量檢測和評定

墩身混凝土質量檢測必須符合JTGF 80/1—2004《公路工程質量檢驗評定標準》中對墩身的基本要求。外觀必須做到無露筋，無孔洞，無蜂窩麻面，無夾物，混凝土表面密實?；炷翉姸?、墩身平面尺寸、頂面高程、軸線偏差，和大面積平整度必須符合規(guī)定值和允許偏差值[3]。承包人應將自檢結果填寫《竣工測量檢查記錄表》和《承臺結構質量檢驗報告單》，監(jiān)理工程師檢驗后簽認。

3） 墩身混凝土外觀質量要求：表面平整潔凈，施工縫平順，線形順直，不應有錯臺，上下節(jié)色調一致。

4）質保資料、監(jiān)理抽檢資料的形成按每澆筑1次劃分1道工序進行，竣工測量資料最后節(jié)段完成后實施。

8 結語

杭州灣大橋高墩區(qū)現(xiàn)澆墩身最大高度42.5 m，施工有效天數(shù)少，施工精度高，安全風險大，作為監(jiān)理工程師應進行全過程嚴格控制。

[1] 王成勇，陳偉.金塘大橋主通航孔橋輔助墩過渡墩墩身施工[J].公路，2009（1）：170-173.WANGCheng-yong，CHENWei.Auxiliary pier and transition pier constructions of the main navigable bridge of Jintang Bridge[J].Highway，2009（1）：170-173.

[2] 李若軍.杭州灣跨海大橋Ⅳ合同承臺工程施工技術研究[D].西安：西安建筑科技大學，2010.LI Ruo-jun.Construction technology research onⅣcontract caps project of the Hangzhou Bay Bridge[D].Xi’an：Xi’an University of Architectureand Technology，2010.

[3]GB 50204—2002，混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范[S].GB 50204—2002，Code for acceptance of constructional quality of concretestructures[S].