簡述武漢青山長江公路大橋19#主塔墩承臺(tái)施工關(guān)鍵技術(shù)

李桂茹

中鐵大橋局集團(tuán)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?yàn)椋?50+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(tái)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(gè)月施工，承臺(tái)混凝土設(shè)計(jì)總方量2.2萬m3。

2 總體施工方案

19#墩承臺(tái)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(shí)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(tái)施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 施工準(zhǔn)備及測(cè)量放樣

圍堰抽水完畢后，采用破碎機(jī)破除樁頭，同時(shí)在封底頂面找平后，轉(zhuǎn)入承臺(tái)主體施工。承臺(tái)鋼筋綁扎前，在基底墊層上準(zhǔn)確測(cè)放出承臺(tái)十字軸線及標(biāo)高線，并做醒目標(biāo)記，依據(jù)承臺(tái)十字軸線用墨線彈出承臺(tái)的輪廓尺寸線和立模邊線，對(duì)架立骨架位置在墊層上標(biāo)識(shí)[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(jìn)行機(jī)械連接。不銹鋼鋼筋運(yùn)輸和吊裝過程中，采取保護(hù)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(hào)同不銹鋼鋼筋。承臺(tái)系梁后澆段不銹鋼主筋采用機(jī)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(tái)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(dāng)架立骨架與鉆孔樁、承臺(tái)及塔座鋼筋或冷卻水管相沖突時(shí)，適當(dāng)移動(dòng)架立骨架位置。

（3）測(cè)溫元件布設(shè)。19#墩承臺(tái)為大體積混凝土，為確保承臺(tái)大體積混凝土的施工質(zhì)量，專門進(jìn)行大體積承臺(tái)溫控監(jiān)控，其相應(yīng)監(jiān)控測(cè)點(diǎn)按方案布設(shè)。

（4）承臺(tái)及塔座表面增設(shè)防裂網(wǎng)。在承臺(tái)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(tái)、塔座模板采用木模板，后場(chǎng)加工，檢查驗(yàn)收合格后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)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(shí)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(jìn)行，其頂面振搗孔在模板加工時(shí)先行開設(shè)。系梁內(nèi)部空腔搭設(shè)鋼管支架進(jìn)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(jì)。19#墩承臺(tái)采用C45混凝土，混凝土配合比設(shè)計(jì)中使用42.5中熱硅酸鹽水泥。為了驗(yàn)證42.5中熱硅酸鹽水泥的使用效果，項(xiàng)目委托科研單位做了多組對(duì)比試驗(yàn)。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(shí)際生產(chǎn)過程中，同時(shí)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(jìn)一步降低混凝土的水化熱溫升。

（2）承臺(tái)混凝土澆筑[2]。①混凝土澆筑前，組織聯(lián)合檢查，并進(jìn)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(dāng)前層混凝土強(qiáng)度達(dá)到30%后，開始帶水綁扎上一層承臺(tái)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(cè)溫元件、測(cè)量控制點(diǎn)等預(yù)埋件。④由于承臺(tái)面積大，為保證承臺(tái)頂面澆筑標(biāo)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(biāo)高：在模板內(nèi)側(cè)上由測(cè)量人員統(tǒng)一放出標(biāo)高，并標(biāo)記；在承臺(tái)預(yù)埋鋼筋上做標(biāo)記，拉線控制承臺(tái)標(biāo)高與承臺(tái)預(yù)埋鋼筋標(biāo)記平齊；在混凝土初凝前，對(duì)承臺(tái)頂面混凝土收漿抹平。

（3）承臺(tái)混凝土養(yǎng)護(hù)。提前備足混凝土養(yǎng)護(hù)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(jìn)行鑿毛處理，清理干凈后蓄水＞30cm養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)用水直接使用長江水，分層面養(yǎng)護(hù)至下一層澆筑（7d）為止，永久暴露面養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。承臺(tái)四周帶模圍水養(yǎng)護(hù)；內(nèi)部循環(huán)水流量根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)整，通水養(yǎng)護(hù)時(shí)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(shí)，保證下一層表面與當(dāng)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(tái)混凝土停止通水養(yǎng)護(hù)后，將冷卻水管伸出承臺(tái)頂面的部分割除內(nèi)部注漿封堵，漿體強(qiáng)度不低于承臺(tái)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。施工時(shí)，在冷卻水管伸出承臺(tái)頂面處預(yù)留凹槽，鋼管割除后用混凝土封閉，確保保護(hù)層厚度。

4 結(jié)束語

在19#墩承臺(tái)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(cè)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。