重力式橋臺(tái)大體積毛石混凝土施工技術(shù)

肖國(guó)祥 郭 金

（中交第二航務(wù)工程局有限公司 安徽 蕪湖 241006）

重力式橋臺(tái)大體積毛石混凝土施工技術(shù)

肖國(guó)祥1郭 金2

（中交第二航務(wù)工程局有限公司 安徽 蕪湖 241006）

阜-新高速一標(biāo)施工過(guò)程中，針對(duì) K14+724分離立交下部結(jié)構(gòu)重力式橋臺(tái)施工，從橋臺(tái)模板搭設(shè)和加固到大體積毛石混凝土施工，總結(jié)出一套針對(duì)性較強(qiáng)的施工技術(shù)，并根據(jù)工程實(shí)踐對(duì)該工藝作了改良創(chuàng)新，取得了較好的效果。本文就該工程橋臺(tái)大體積毛石混凝土施工的施工工藝、重要施工環(huán)節(jié)作了詳細(xì)的介紹，對(duì)今后類似工程施工具有參考價(jià)值。

重力式橋臺(tái)；大體積；毛石混凝土；施工技術(shù)

1 工程概況

1.1 概況

阜陽(yáng)至新蔡高速公路（以下簡(jiǎn)稱阜新高速）安徽段為東西向高速公路通道，向東接合淮阜高速公路，向西接河南省化莊-新蔡高速公路，路線里程全長(zhǎng)68.048km。本標(biāo)段起訖樁號(hào)為K1+083-K18+500，里程長(zhǎng)度為17.417km，為全封閉、雙向四車道高速公路。

阜新高速第一標(biāo)段段全線大、中小橋梁累計(jì)20座。K14+724分離立交下部結(jié)構(gòu)采用重力式U型臺(tái)，趾板式基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)為一跨13米預(yù)應(yīng)力空心板,橋下凈高4.5m。該橋橋臺(tái)材料為C25毛石混凝土，毛石約占橋臺(tái)體積總量的25﹪。

1.2 工程特點(diǎn)

K14+724分離立交位于橫跨Y011鄉(xiāng)道，由于跨度及最小凈空要求，橋臺(tái)高度達(dá)到6.2m，橋臺(tái)混凝土方量較大，總體積約1660m3，且橋臺(tái)結(jié)構(gòu)為素混凝土，橋臺(tái)模板搭設(shè)及加固、大體積混凝土澆筑是橋臺(tái)施工的重點(diǎn)。

本工程設(shè)計(jì)中在橋臺(tái)混凝土中加入 25%毛石，減少水泥用量的同時(shí)，避免了大體積混凝土施工中因內(nèi)部水化熱對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的病害，也間接降低了工程造價(jià)。整個(gè)橋臺(tái)毛石摻入體積約410m3，需要人工拋入的毛石體量大，施工難度較大。

本工程橋臺(tái)為U型重力式橋臺(tái)，橋臺(tái)背側(cè)為3:1斜面，模板高度達(dá)到8m，斜面臺(tái)背位置處毛石投放較為困難，容易導(dǎo)致整個(gè)橋臺(tái)片石分布不均的情況。若發(fā)生片石投放不均，大體積混凝土內(nèi)部溫差大從而導(dǎo)致橋臺(tái)產(chǎn)生裂縫，引起質(zhì)量問(wèn)題。

2 施工工藝與主要施工方法

橋臺(tái)基礎(chǔ)施工完成后，檢查基礎(chǔ)標(biāo)高，根據(jù)圖紙要求測(cè)量放出橋臺(tái)中心線及橋臺(tái)平面位置，放出臺(tái)身內(nèi)外側(cè)邊線，基礎(chǔ)頂面位置鑿毛后并用清水洗干凈，確定位置后彈出墨線，報(bào)監(jiān)理工程師檢查驗(yàn)收合格后，進(jìn)行下一道模板安裝的施工。

（1）墻身模板安裝

對(duì)放出墻身邊線進(jìn)行復(fù)核檢查后確定立模位置。模板制作采用1.2×1.5m大塊鋼模板整體拼裝，一次性吊裝安放。安裝整體模板前搭設(shè)好支架，以固定臺(tái)身模板。模板拼裝結(jié)束后檢查平整度及錯(cuò)臺(tái)情況，控制在規(guī)范偏差內(nèi)。

（2）橋臺(tái)混凝土澆筑

橋臺(tái)臺(tái)身分四節(jié)澆筑，先施工墻身中的其中一節(jié)，只拼裝一節(jié)墻身的模板和鋼管支撐架，澆完墻身混凝土后，松開模板和內(nèi)架，利用吊車和外部支架移動(dòng)模板到下一節(jié)，加固調(diào)整好后澆筑下一節(jié)臺(tái)身混凝土。

（3）毛石混凝土施工工藝

使用混凝土輸送泵澆注C20砼，然后在C20砼上投放一層毛石，然后接著在鋪好的毛石上繼續(xù)澆注砼并振搗密實(shí)，這樣交替澆注，最后一層用砼將毛石蓋住并振搗密實(shí)。毛石之間應(yīng)留有一定的間隙，不能直接接觸形成堆砌，投放時(shí)毛石鋪放應(yīng)均勻排列，使大面向下，小面向上，間距不小于10厘米，離開模板距離不小于15厘米。毛石投放時(shí)，必須用木板和溜槽向下滑落并不得有泥土帶入，不得隨意亂拋。

澆筑時(shí)，臺(tái)身底部應(yīng)先鋪一層20cm厚砼打底，再鋪上毛石。毛石插入砼約一半后，再澆筑下一層砼，填滿所有空隙，再逐層鋪拋毛石和澆筑砼，直至臺(tái)身頂面。橋臺(tái)整體所摻加毛石數(shù)量應(yīng)控制不超過(guò)總體積的25%。

3 橋臺(tái)大體積毛石混凝土施工技術(shù)

本工程橋臺(tái)臺(tái)身高度較高，兩座橋臺(tái)位于交通量較大的鄉(xiāng)道施工，模板搭設(shè)和混凝土澆筑是施工控制的重點(diǎn)，混凝土澆筑過(guò)程中穿插毛石的運(yùn)輸和投放，施工組織難度大。針對(duì)本工程施工的主要特點(diǎn)，在技術(shù)上重點(diǎn)做好以下幾方面工作來(lái)保障施工進(jìn)行。

3.1 橋臺(tái)混凝土一次澆注成型

橋臺(tái)高度達(dá)到6m，臺(tái)身模板高度較高，由于混凝土澆筑高度較高，橋臺(tái)臺(tái)身均為素混凝土，混凝土澆筑難度大，橋臺(tái)施工可采用一次澆筑成型施工方案，也可采用分兩次澆筑成型（即先澆筑約3m-3.5m高，預(yù)留施工縫，第二次澆筑剩余部位）的方案，通過(guò)比較兩種方案優(yōu)缺點(diǎn)，采用一次澆筑成型方案在模板加工及安裝施工中稍有難度，但一次澆筑方案即可以避免施工縫的處理工作，減少模板的安裝次數(shù)，而且還可以加快施工進(jìn)度，縮短工期，以保證后續(xù)土方工程的順利施工，可以為按期完成整個(gè)工程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 橋臺(tái)高大模板整體拼裝及加固

橋臺(tái)采用一次澆筑成型施工方案，因此對(duì)模板整體強(qiáng)度、剛度及平整度提出較高要求。

臺(tái)身模板外模采用定型1.2×1.5m大片組合鋼模板組合在一起，螺栓連接在一起整體拼裝，一次性吊裝安放，在模板拆卸時(shí)，也采用整體吊裝。吊裝前在基礎(chǔ)上放出墻身邊線進(jìn)行復(fù)核檢查后確定立模位置。在模板內(nèi)邊線通過(guò)打眼植入短鋼筋進(jìn)行固定，模安裝整體模板前搭設(shè)好外部支架，以固定臺(tái)身模板。

臺(tái)身模板背部采用縱橫鋼管和扣件與鋼模板連接形成外部龍骨，對(duì)穿螺栓采用可周轉(zhuǎn)的對(duì)拉螺栓，截面范圍內(nèi)螺栓采用塑料套管，兩端要用錐形堵頭和橡膠海棉墊。由于臺(tái)身為素混凝土結(jié)構(gòu)，為保證模板內(nèi)部尺寸，在模板內(nèi)部對(duì)拉螺桿下方采用短鋼管加頂托的加固方式作為模板內(nèi)支撐，混凝土澆筑至相應(yīng)高度時(shí)拆除該位置內(nèi)撐鋼管和頂托。

采用對(duì)拉螺桿進(jìn)行模板加固時(shí)，臺(tái)身背側(cè)斜面模板螺桿孔應(yīng)比螺桿外套塑料管稍大，在澆筑太深混凝土?xí)r，混凝土中的氣體就可以通過(guò)斜面背側(cè)孔洞順利排除，保證臺(tái)身背側(cè)斜面混凝土表面無(wú)氣泡或蜂窩麻面，提高混凝土外觀質(zhì)量。

橋臺(tái)混凝土澆筑過(guò)程中，臺(tái)身背側(cè)的斜面模板易受到混凝土浮力作用，產(chǎn)生北側(cè)模板整體上浮的情況。若混凝土澆筑速度過(guò)快，模板受力增大，極易發(fā)生背側(cè)模板整體上浮而導(dǎo)致整個(gè)模板體系失穩(wěn)的情況。針對(duì)此類問(wèn)題，通過(guò)計(jì)算混凝土浮力作用在模板的分力，在模板底部采用緊張葫蘆拉住模板，間距約80cm。緊張葫蘆一段拉在木板上，另一端固定在橋臺(tái)基礎(chǔ)混凝土上，通過(guò)拉緊模板與基礎(chǔ)間縫隙，一方面防止模板上浮，另一方面也減小了混凝土漏漿，避免臺(tái)身混凝土“爛根”現(xiàn)象。

3.3 橋臺(tái)混凝土中毛石投放控制

橋臺(tái)混凝土澆筑時(shí)，作業(yè)平臺(tái)采用鋼管支架搭設(shè)至臺(tái)身上口，平臺(tái)支架既要考慮施工臨時(shí)荷載，也要考慮投放毛石時(shí)，石頭本身自重荷載。整個(gè)橋臺(tái)需要投放片石約410m3，片石在地面經(jīng)人工破碎至合理大小，破碎好的毛石通過(guò)25T汽車吊吊至施工平臺(tái)上，人工進(jìn)行投放。投放毛石時(shí)，應(yīng)均勻布置，可利用加固螺桿之間空隙進(jìn)行投放，使毛石之間錯(cuò)開一定間隙。

由于臺(tái)身背側(cè)相對(duì)作業(yè)平臺(tái)上工人來(lái)說(shuō)為負(fù)角度，投放毛石較為困難，若不采取措施將會(huì)導(dǎo)致臺(tái)身毛石分布不均，混凝土凝固時(shí)因水化熱不均導(dǎo)致整體裂縫。在作業(yè)平臺(tái)上利用鋼管和木板制作一個(gè)斜向溜槽，塊石在溜槽上滑下模板倉(cāng)內(nèi)，因從溜槽滑下時(shí)帶有一定水平初速度，石塊以拋物線下落形式落入靠近背側(cè)模板處位置，較好的解決了上述問(wèn)題。

4 總結(jié)

K14+724分離立交下部結(jié)構(gòu)重力式橋臺(tái)，從2012年4月12日開始施工至同年7月25日施工完成，比預(yù)期工期提前20天，為后續(xù)橋臺(tái)上部結(jié)構(gòu)及土方施工贏得了寶貴的工期，為后續(xù)諸工程的順利施工打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。施工期間未發(fā)生一起安全事故，臺(tái)身整體質(zhì)量較好，通過(guò)施工技術(shù)控制及各項(xiàng)養(yǎng)護(hù)措施，臺(tái)身表面裂縫極少，混凝土外觀質(zhì)量較好，經(jīng)各方驗(yàn)收合格。

[1]安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 阜陽(yáng)至新蔡高速公路（安徽段）設(shè)計(jì)圖紙

[2]《毛石混凝土施工中常見問(wèn)題分析》周洪偉，甄琳 - 《建材發(fā)展導(dǎo)向:下》- 2013 -

TU75

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1007-6344（2016）03-0210-01

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