長灘河橋特大橋主墩承臺施工裂縫的控制要點(diǎn)分析

潘榮斌，張基進(jìn)

(貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550000)

長灘河橋特大橋主墩承臺施工裂縫的控制要點(diǎn)分析

潘榮斌，張基進(jìn)

(貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550000)

以長灘河橋特大橋主墩承臺施工為例，對承臺施工裂縫控制要點(diǎn)進(jìn)行具體分析，希望為相關(guān)工程項(xiàng)目提供一些有價(jià)值的參考。

長灘河橋特大橋；主墩承臺；施工裂縫；控制

1 工程概況

本項(xiàng)目群樁基礎(chǔ)承臺分布在柿花寨特大橋，柿花寨特大橋：主橋?yàn)?85 m+2×160 m+85 m)連續(xù)剛構(gòu)，引橋遵義岸為4×40 m簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，貴陽岸為11×40 m先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，橋梁全長1 104 m。

本次工程承臺施工主要包括主墩、過渡墩、引橋薄壁空心墩三種，并且承臺所使用的混凝土材料均為C30自密實(shí)混凝土，具體工程量見表1。

表1 承臺工程數(shù)量表

2 大橋主墩承臺施工裂縫產(chǎn)生原因分析

2.1 水泥水化引起的溫度變形情況

混凝土施工過程中，水泥進(jìn)行水化會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，承臺澆筑過程中，水泥水化通常發(fā)生在混凝土澆筑7 d后，水化過程中混凝土內(nèi)部溫度會(huì)持續(xù)上升，這就會(huì)使得混凝土內(nèi)外溫差增大，造成混凝土塊變形的情況，并且溫度的持續(xù)上升將逐漸變?yōu)闇囟葢?yīng)力，當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土內(nèi)外約束力，就會(huì)產(chǎn)生施工裂縫，這種由水泥水化升溫所產(chǎn)生的施工裂縫往往比較嚴(yán)重。

2.2 混凝土收縮裂縫

主墩承臺施工過程中，混凝土澆筑并硬化的一段時(shí)間，混凝土中的水分會(huì)不斷的蒸發(fā)，此時(shí)混凝土常常會(huì)出現(xiàn)收縮變形的情況，如果混凝土表面收縮速度比內(nèi)部收縮速度快，在混凝土表面就會(huì)形成拉應(yīng)力，使承臺出現(xiàn)施工裂縫。

2.3 施工地自然環(huán)境的影響

大橋施工場地的自然環(huán)境也會(huì)造成施工裂縫的產(chǎn)生，在大風(fēng)天氣進(jìn)行混凝土施工時(shí)，如果養(yǎng)護(hù)工作不到位，就容易導(dǎo)致混凝土表面的水分蒸發(fā)速度大于內(nèi)部水分蒸發(fā)速度，使施工裂縫產(chǎn)生。此外，若施工所在區(qū)域存在較大的晝夜溫差，在日間施工完成后，會(huì)因?yàn)橥黹g溫度的突然下降，使得混凝土表面溫度與內(nèi)部溫度相差巨大，導(dǎo)致溫度應(yīng)力出現(xiàn)，進(jìn)而引發(fā)裂縫。

3 主墩承臺施工裂縫控制策略

3.1 確定施工總體思路

本次工程主墩承臺施工屬于大體積混凝土，在混凝土硬化過程，容易出現(xiàn)水泥水化釋放熱量，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差巨大，施工裂縫出現(xiàn)幾率增加的情況。因此為了有效控制施工裂縫，在施工控制目標(biāo)中，計(jì)劃以下幾點(diǎn)：(1)保證施工過程中混凝土的中心與表面的溫差在25 ℃以內(nèi)；(2)混凝土內(nèi)部的溫度始終控制在75 ℃以內(nèi)；(3)混凝土表面的溫度與周圍環(huán)境的溫度差在25 ℃以內(nèi)；(4)混凝土澆筑完成后，降溫速率要大于2 ℃/d；(5)混凝土入模的溫度控制在5～28 ℃的區(qū)間。

此外，由于本次施工主體承臺在2016年4月初到5月底完成，考慮溫度可能影響施工裂縫，所以為了有效控制裂縫，計(jì)劃在承臺砼施工時(shí)采取“內(nèi)將外?！钡脑瓌t，以便將內(nèi)外溫差控制在25 ℃以內(nèi)，以防止施工裂縫的產(chǎn)生。并且在混凝土施工完成后，采取蓄水保溫進(jìn)行養(yǎng)生，優(yōu)化水泥配比，以盡可能減少水泥的用量。

3.2 主墩承臺施工

(1)編制施工具體順序

為了有效預(yù)防施工裂縫的產(chǎn)生，在承臺施工開始前，編制一套合理、完善的施工順序，具體施工操作為：施工準(zhǔn)備、測量放樣、樁頭破除、基底清理、承臺墊層澆筑、鋼筋加工與安裝、側(cè)模安裝及加固、混凝土澆筑、拆模、回填。

(2)施工準(zhǔn)備

為了有效控制施工裂縫，在施工準(zhǔn)備階段，需要對砼施工配合比進(jìn)行相應(yīng)的施工放養(yǎng)測量，對承臺砼的溫度進(jìn)行檢測，并做好設(shè)備的前期維護(hù)工作。在施工開始前，應(yīng)對開挖的基坑尺寸、平面位置以及標(biāo)高等進(jìn)行詳細(xì)的檢驗(yàn)，聘請具有一定資質(zhì)的檢測單位對樁基的穩(wěn)定性進(jìn)行檢查，保證質(zhì)量合格才能進(jìn)入到下一環(huán)節(jié)的施工。

(3)承臺墊層澆筑

主墩承臺使用的混凝土施工材料為C30型混凝土，承臺的混凝土澆筑厚度均控制在50 cm，在進(jìn)行墊層澆筑前，需要先對承臺的基地進(jìn)行承載力試驗(yàn)，以保證承臺能夠承受相應(yīng)厚度混凝土的重力，防止應(yīng)承臺承載力不足造成的承臺坍塌情況。在承載力試驗(yàn)完成后，如果承載力沒有達(dá)到相關(guān)的設(shè)計(jì)要求，應(yīng)及時(shí)將問題上報(bào)給設(shè)計(jì)以及監(jiān)理單位，以便對承臺進(jìn)行及時(shí)的處理。

(4)鋼筋工程

承臺施工前，施工人員必須認(rèn)真分析圖紙，根據(jù)圖紙尺寸進(jìn)行鋼筋配料以及鋼筋的加工制作，鋼筋之間的連接使用滾扎直螺紋套筒連接方式，而其他鋼筋則采用焊接的方式，確保接頭的長度、鋼筋錯(cuò)開位置符合具體規(guī)范要求。鋼筋制作完成后，應(yīng)使用塔吊吊臺將鋼筋放入到承臺基坑中，鋼筋綁扎自上而下完成，在綁扎完成并檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行下一步的施工。

底層到頂層鋼筋安裝過程中，在承臺區(qū)域縱橫向每隔3 m預(yù)埋一根螺紋鋼筋用來支撐底層鋼筋，確保底層鋼筋安裝間距，在底層鋼筋安全完成后，將鋼骨架與底層鋼筋一同焊接安裝，然后安裝頂層鋼筋，然后在頂層鋼筋完成后，精確放樣出墩柱界面四個(gè)角點(diǎn)位置在頂層鋼筋出標(biāo)記來確定模板的安裝位置，在各層鋼筋按照間距安裝完成后，檢驗(yàn)質(zhì)量合格進(jìn)入下一工序的施工。

(5)承臺安裝

為了保證混凝土澆筑外觀質(zhì)量，需要進(jìn)行承臺模板的加工，并進(jìn)行專門的定制，在模板加工完成后，進(jìn)場前需要進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，檢驗(yàn)到模板的平整度達(dá)到施工要求后方可將其運(yùn)送到相應(yīng)的施工位置。并且，模板在實(shí)際安裝前還需要事先在地面上進(jìn)行預(yù)拼，預(yù)拼模板達(dá)到施工要求后方可進(jìn)行模板的安裝。模板安裝前需要使用磨光機(jī)進(jìn)行除銹，然后使用脫模劑，以保證模板光滑。

(6)混凝土澆筑

進(jìn)行混凝土澆筑過程中，混凝土拌合站與澆筑地點(diǎn)的距離為2 000 m。因此澆筑過程中使用混凝土罐車進(jìn)行運(yùn)輸，澆筑過程使用泵車進(jìn)行，澆筑過程使用內(nèi)部振搗器。

(7)混凝土養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)是防止施工裂縫的重要措施，為了減少混凝土內(nèi)外溫差，在混凝土施工完成后，給予混凝土澆筑區(qū)域保溫保濕養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)用水使用冷卻水管進(jìn)行冷卻，承臺結(jié)構(gòu)側(cè)面使用毛氈養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間控制在20 d左右，待混凝土凝固完成能夠拆模后，立即進(jìn)行回填土，然后用塑料薄膜進(jìn)行保護(hù)。

4 結(jié) 語

橋梁工程建設(shè)中，主墩承臺施工裂縫產(chǎn)生因素較多，施工裂縫會(huì)對橋梁的質(zhì)量及安全性構(gòu)成巨大影響，因此必須對裂縫產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，并且做好承臺施工過程的質(zhì)量控制，以便對承臺裂縫進(jìn)行有效控制，保證橋梁整體施工質(zhì)量的提升。

[1] 鄭流強(qiáng). 跨海大橋主墩承臺有底鋼套箱施工技術(shù)探討[J]. 福建交通科技,2016,(1):39-42.

[2] 馮偉. 大體積承臺水化熱監(jiān)測及有限元數(shù)值分析[J]. 交通標(biāo)準(zhǔn)化,2014,(17):105-108.

[3] 王景斌. 大體積混凝土溫度裂縫的控制[J]. 國防交通工程與技術(shù),2012,(S1):147-149.

2017-04-15

潘榮斌(1987-)，男，工學(xué)學(xué)士，工程師，研究方向：交通土建和施工管理。

U445.7

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：1008-3383(2017)07-0102-02