連續(xù)梁0#塊超大體積一次性澆筑監(jiān)理控制要點

黃 錚 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司上海華東鐵路建設(shè)監(jiān)理有限公司

1 前言

鄭阜高鐵跨泉河（45+75+172+75+45）m 連續(xù)梁，是國內(nèi)首座采用五連跨三折線，非對稱不平衡曲弦鋼桁加勁連續(xù)梁，也是國內(nèi)首座采用非固定支座漂浮結(jié)構(gòu)設(shè)計的該類橋梁。

該0#塊結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鋼筋密集，預(yù)應(yīng)力管道較多，預(yù)埋件安裝精度要求高，混凝土體積達(dá)1844 m3，鋼筋重量為4890.67 t，施工難度較大，全國同類橋梁尚屬首例。

該0#塊不僅澆筑時間長，還存在如何合理布料，振搗和保護(hù)預(yù)應(yīng)力管道以及克服一次性澆筑達(dá)11 m 高度等重大技術(shù)難題。本人針對上述難題，組織現(xiàn)場監(jiān)理人員和施工單位一道進(jìn)行了“0#塊超大體積混凝土一次性澆筑施工工法”研究和技術(shù)創(chuàng)新，取得了非常好的效果。

2 工法特點

一次性澆筑避免了施工縫的產(chǎn)生，滿足大體積混凝土承受荷載大、內(nèi)部受力相對復(fù)雜等結(jié)構(gòu)特點，保證了結(jié)構(gòu)的整體性和工程質(zhì)量。

3 工藝原理

超大體積0#塊一次性澆筑，是指對需澆筑的混凝土經(jīng)合理的配合比設(shè)計，并選用相應(yīng)的原材，通過精心的施工組織，合理布料和振搗，采取有效的降溫措施，保證實體的一次性澆筑，滿足有效減少水化熱等等對混凝土影響的一種整體性澆筑方法。

4 施工工藝流程及監(jiān)理控制要點

4.1 施工工藝流程（見圖1）

圖1 超大體積0#塊一次性澆筑工藝流程圖

4.2 監(jiān)理控制要點

4.2.1 后場準(zhǔn)備

（1）審查施工配合比設(shè)計

①做好合理的選材和科學(xué)的配比，使混凝土具有良好的工作性，拌合物具有較高的流動性，不分層、不離析。

②盡可能的減少水化熱的產(chǎn)生。大體積混凝土水化熱量大，內(nèi)外溫差使內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，外部產(chǎn)生拉應(yīng)力，容易產(chǎn)生裂縫。配比設(shè)計時考慮適當(dāng)摻加粉煤灰和減水劑。

③混凝土施工配比設(shè)計時，不僅要充分考慮混凝土的強(qiáng)度，還要兼顧砼的耐久性。

（2）原材選用與質(zhì)量控制重點滿足以下幾點要求：

①水泥選用低熱水泥，且考慮選用低泌水性的品牌，并適當(dāng)添加一些減水劑。同時，首先考慮選用收縮性小或微膨脹的水泥，適當(dāng)添加粉煤灰，提高砼的抗?jié)B性、耐久性，減少收縮，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，抑制堿性骨料反應(yīng)，減少新拌混凝土泌水等。

②選擇級配良好的粗細(xì)骨料。細(xì)骨料采用中砂，可減少水泥和水的用量，有利于減少水化熱的產(chǎn)生；粗骨料根據(jù)泵送的需要選用合適范圍內(nèi)連續(xù)級配石子。

③監(jiān)理嚴(yán)格控制粗細(xì)骨料的含泥量，含泥量大了對混凝土的強(qiáng)度、耐久性和抗凍性均有很大影響。

④監(jiān)理督促施工單位選用高效減水劑和引氣劑，減少單位水和膠凝材料的用量，對提高砼力學(xué)、熱學(xué)、變形、耐久性等起著極為重要的作用。

（3）拌合站相關(guān)準(zhǔn)備

拌合站承擔(dān)混凝土的生產(chǎn)和運輸，監(jiān)理必須督促施工單位做好施工前的各項排查工作，確保設(shè)備良好運行，同時做好相關(guān)應(yīng)急準(zhǔn)備工作，如備用發(fā)電機(jī)的準(zhǔn)備等。

4.2.2 澆筑現(xiàn)場準(zhǔn)備

監(jiān)理會同施工單位和建設(shè)單位派駐現(xiàn)場管理人員，研究和制定了相關(guān)方案和措施，具體做法是：

（1）進(jìn)人通道疏通

在頂板中隔墻處左、右開設(shè)2 個進(jìn)人通道。工人進(jìn)入腹板及隔墻內(nèi)部，疏通打灰通道。如遇到鋼筋密集區(qū)，無法滿足混凝土振搗要求，則在相應(yīng)模板處開設(shè)窗口，從外部探入振搗棒進(jìn)行振搗。

（2）下灰孔和振搗布置

①下灰孔按照間距3 m 左右布置，使用?200 cm 直徑鋼管作為下灰串筒，在腹板及隔墻位置布置26 根，離底不大于2 m。下灰孔選擇鋼筋非密集區(qū)，位置距離根據(jù)現(xiàn)場實際情況調(diào)整布置（見圖2）。

②在外側(cè)模板圓弧段安裝平板振搗器，高度離底1.5 m，距中線1.4 m。

③頂板底模開設(shè)兩個30 cm×30 cm 的下灰窗孔，下灰串筒伸入底板。

④腹板端部進(jìn)人不便，在距底板倒角高度3 m 左右開設(shè)一排振搗窗孔，窗口大小30 cm×30 cm，邊腹板開設(shè)在腹板內(nèi)側(cè)，中腹板左右交錯布設(shè)，振搗窗間距0.6 m。

⑤為防止支座處振搗不密實，在支座處設(shè)置振搗孔，采用?100 mmPVC管深入支座，隨混凝土澆筑高度向上抽拔。

⑥澆筑前，縱向預(yù)應(yīng)力管道波紋管穿襯管保護(hù)，豎向和橫向錨口采用土工布填塞，波紋管接頭處采用膠帶纏緊，防止水泥漿進(jìn)入，預(yù)留壓漿管口全部采用膠帶纏緊密封。

圖2 布料孔、振搗窗孔和下人孔布置圖

4.3 混凝土澆筑

澆筑順序：底板→腹板→頂板；順橋向澆筑混凝土順序：中間→兩端；橋面板橫向澆筑順序：中間→兩端，見圖3。

（1）澆筑前先對雜物進(jìn)行清理，雜物沖洗完畢后及時封堵加固恢復(fù)，并檢查模板端頭板是否存在鋼筋孔洞或端頭模與底板接觸面間隙過大。監(jiān)理檢查確認(rèn)沒有問題后，簽署混凝土澆筑令。

圖3 澆筑順序圖

（2）澆筑時兩人一組負(fù)責(zé)一個振搗棒振搗作業(yè)，水平對稱澆筑，先澆筑底板至倒角上部30 cm 左右，待初凝后再連續(xù)澆筑腹板及頂板。每澆注300 m3，測量復(fù)核量測支架變形情況；澆筑過程中，監(jiān)理隨時進(jìn)行檢查。

（3）為了防止新老混凝土結(jié)合面出現(xiàn)裂縫，混凝土澆筑方向由中支點向懸臂端進(jìn)行。分層澆筑，每層厚度宜30cm左右。

（4）0#塊支座澆筑，導(dǎo)管離底不大于2 m，從不同方位多處下灰，避免混凝土堆積。澆筑時注意塌落度、和易性，混凝土振搗及時跟進(jìn)，澆筑到支座頂部時及時將鋼筋恢復(fù)連接。同時監(jiān)理督促施工單位設(shè)專門技術(shù)人員盯控實施，監(jiān)理有重點地進(jìn)行盯控。

（5）50 型插入式振搗棒振搗時需快插慢拔，要垂直插至前一層澆筑混凝土5 cm-10 cm，嚴(yán)禁振搗棒拖曳混凝土，振搗棒移動間距不得超過有效半徑的1.5 倍（75 cm）。鋼筋密集部位特別注意振搗作業(yè)，避免出現(xiàn)蜂窩。

（6）對于支座及錨口位置，由于鋼筋較為密集，采取通過設(shè)置的振搗孔進(jìn)行振搗，當(dāng)50 振搗棒不能進(jìn)入時，配備30 型振搗棒振搗。

（7）箱梁表層（頂板）厚度小、面積大、極易產(chǎn)生收縮裂縫，如發(fā)現(xiàn)鋼筋塌陷，保護(hù)層過大，監(jiān)理要督促施工單位及時進(jìn)行調(diào)整或添加鋼筋網(wǎng)片；振搗時注意與波紋管保持距離，注意防護(hù)墻豎墻預(yù)埋鋼筋處砼振搗作業(yè)，避免將預(yù)埋鋼筋振搗跑位偏移。

（8）澆筑過程中監(jiān)理重點檢查波紋管保護(hù)、綜合接地、節(jié)點板預(yù)埋、接觸網(wǎng)支座基礎(chǔ)預(yù)埋、套筒預(yù)埋等結(jié)構(gòu)尺寸位置。

（9）頂板波紋管比較密集，采用平板振搗器振搗。

（10）腹板圓弧段鋼筋密集，在外部加設(shè)附著式振搗器進(jìn)行振搗。

（11）混凝土澆筑完畢，及時收面，按要求拉毛作業(yè)，覆蓋土工布灑水養(yǎng)生。

4.4 勞動組織

本次大體積混凝土一次性澆筑，砼方量大，連續(xù)澆筑時間較長，配備足夠的作業(yè)人員輪班以保證順利澆筑完成。

5 質(zhì)量控制

5.1 監(jiān)理質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

（1）混凝土原材料、配合比設(shè)計和拌和符合《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》TB10424第6.2節(jié)、第6.3節(jié)、第6.4節(jié)的相關(guān)要求。

（2）混凝土施工的檢驗符合《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》TB10424 第6.4.2～第6.4.11 和第6.4.14 條的相關(guān)規(guī)定。

（3）連續(xù)梁（剛構(gòu)）懸臂澆筑梁端允許偏差和檢驗方法應(yīng)符合TB10752-2018第10.1.25的相關(guān)規(guī)定。

（4）懸臂澆筑連續(xù)梁（剛構(gòu)）梁體外形尺寸允許偏差和檢驗方法符合TB10752-2018第10.1.25的相關(guān)規(guī)定。

（5）混凝土養(yǎng)護(hù)按照《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》TB10424 相關(guān)規(guī)定。本工程實施過程中監(jiān)理督促施工單位采用了自動噴淋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)?，F(xiàn)場監(jiān)理檢查養(yǎng)護(hù)情況，并記錄在監(jiān)理日記上。

5.2 監(jiān)理質(zhì)量保證措施

（1）原材進(jìn)場監(jiān)理進(jìn)行嚴(yán)格驗收和檢驗，包括平行檢驗。嚴(yán)格審查施工單位的配比設(shè)計，按照技術(shù)規(guī)范完成試配優(yōu)選工作。

（2）混凝土出站前監(jiān)理對塌落度、含氣量和溫度進(jìn)行測定，合格后方允許出站運往現(xiàn)場；混凝土到達(dá)現(xiàn)場后監(jiān)理對塌落度、含氣量和入模溫度進(jìn)行測定，測定值不超過理論配合比塌落度的控制范圍，方允許進(jìn)行澆筑施工，并全過程進(jìn)行旁站。

（3）施工過程嚴(yán)格督促現(xiàn)場作業(yè)執(zhí)行澆筑方案和技術(shù)交底，監(jiān)理盯控到位，確保質(zhì)量。

（4）澆筑過程中，監(jiān)理和施工單位相關(guān)人員對梁體預(yù)埋件（接觸網(wǎng)基礎(chǔ)、節(jié)點板等）時時監(jiān)控和復(fù)測，出現(xiàn)狀況立即排除。

（5）由于0#塊預(yù)應(yīng)力管道較多，監(jiān)理派專人和施工單位技術(shù)人員一道檢查保護(hù)，澆筑過程中一旦發(fā)現(xiàn)破損、偏位和堵塞立即進(jìn)項處理和疏通。澆筑完成后對每個預(yù)應(yīng)力管道進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)異常及時進(jìn)項處理。

（6）為確保養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，在混凝土表面覆蓋土工布和塑料布進(jìn)行保濕保溫，并安裝自動噴淋系統(tǒng)對梁體進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

6 安全監(jiān)理措施

（1）施工前督促施工單位對所有人員進(jìn)行安全技術(shù)交底和操作規(guī)程培訓(xùn)，培訓(xùn)合格者方可進(jìn)行作業(yè)。

（2）施工前監(jiān)理和安全負(fù)責(zé)人檢查所有的勞保用品和安全用具必須安全可靠。

（3）施工前對施工機(jī)械和車輛等大型設(shè)備進(jìn)行檢驗和檢查，履行報驗手續(xù)。

（4）施工前監(jiān)理和施工單位一道對所有用電設(shè)備和配電線路進(jìn)行檢查。

（5）臨邊作業(yè)時，督促施工單位作業(yè)人員佩戴安全帶。

（6）督促施工單位做好安全警示和安全維護(hù)工作。所有施工機(jī)械嚴(yán)格落實安全操作規(guī)程并接受現(xiàn)場安全人員的監(jiān)督和管理。

（7）夜間作業(yè)，檢查現(xiàn)場是否設(shè)置足夠的照明設(shè)施。

（8）要求施工單位制定應(yīng)急預(yù)案，同時監(jiān)理制定相應(yīng)的監(jiān)理應(yīng)急預(yù)案。

7 環(huán)保措施

本工法對周圍環(huán)境和居民影響很小，監(jiān)理主要需注意的是施工范圍內(nèi)的揚塵、剩余混凝土收集處理和生產(chǎn)生活用水的依法合規(guī)的處理。

8 總結(jié)

本工法在鄭阜高鐵的成功實施，不僅滿足了大體積混凝土構(gòu)件使用時承受荷載大，結(jié)構(gòu)內(nèi)部受力復(fù)雜的要求，更保證了大體積混凝土施工的整體性，有利于克服二次澆筑產(chǎn)生的施工裂縫和通病，提高了結(jié)構(gòu)物后期的使用質(zhì)量，避免了不必要的病害出現(xiàn)，大大減受了后期養(yǎng)護(hù)費用。同時，簡化了施工工序，全橋節(jié)約工期達(dá)20 天以上，直接節(jié)約費用達(dá)20萬元左右。

同類橋梁中如此大體積0#塊混凝土一次性成功澆筑尚屬首例，本工法為以后類似橋梁超大體積混凝土施工提供了寶貴的經(jīng)驗和案例。此種工法的應(yīng)用不僅有效保證了工程的質(zhì)量，同時社會效益、經(jīng)濟(jì)效益明顯，在國內(nèi)類似橋梁施工項目中推廣前景廣闊。監(jiān)理作為現(xiàn)場監(jiān)督管理的一方，上述經(jīng)驗的總結(jié)，也為以后類似工程的監(jiān)理提供了可以借鑒的經(jīng)驗。