跨海大桥主墩0#块大体积混凝土施工技术

跨海大桥主墩0#块大体积混凝土施工技术

杨华富

中铁大桥局集团第二工程有限公司南京210015

摘要：在高墩预应力混凝土连续梁施工中，0#块混凝土施工是其中的关键工序。针对其具有墩身高度高，高空作业难度大、混凝土体积大、重量大、现场施工环境差、施工空间狭小等特点，混凝土施工受钢筋和预应力管道密集、结构尺寸较复杂等各种不利因素影响，为了保证桥梁施工质量和桥梁施工安全，须从混凝土的生产、运输、浇筑和养护等方面做好其质量控制与管理。

关键词：长山大桥；大体积；0#块；施工技术

1.工程概况

长山大桥地处黄海近海海域，是大连市长海县的一座大型跨海桥梁，全长3.45公里。大桥全长1790.0m，其桥跨布置为13×50m+（140m+260m+140m）+12×50m；主桥采用跨径组合为（140+260+140）m的双塔双索面预应力混凝土矮塔斜拉桥，是目前国内最大跨径的矮塔斜拉桥。

本桥共14#墩、15#墩两个0#块，类型相同，外部结构尺寸均为：长18m，高8.245m～9m，顶板厚0.27m～0.6m，底板厚1.384m～1.5m，腹板厚1m，底板宽7.6m，翼缘板宽5m，顺桥向单侧悬臂各长5.0米，梁体与墩柱固结。0#块内部结构复杂，为C55高性能砼，单个0#块砼方量达1500m3，且为高空作业（墩高分别为23.459、23.589米），施工难度大、风险高；安全高效地施工完成这两个0#块的施工是本项目的重难点。

14#墩、15#墩0#号块结构图

2.0#块总体施工方案

由于墩身较高（均在23米以上），主梁0#块采用墩旁支架现浇法施工。由于主桥为塔梁固结体系，主梁0#块与塔柱同步进行施工，0#块钢筋和塔柱钢筋均较为密集而且结构较为复杂，梁段在墩顶位置有两道厚度为120cm的横桥向隔板，内模板施工复杂，为保证梁体外观质量和避免分次浇注，故采取整体立模一次成型的施工方法。

由于0#块体积较大，砼方量达1500方。混凝土采用两台拌合站同时生产，配备5台砼搅拌车运至墩位附近，采用2台地泵泵送砼，一次性浇筑完成。浇筑顺序为先浇筑底板，再浇筑腹板、隔墙部分，最后浇筑顶板混凝土，其中底板浇筑顺序为先浇筑墩顶部分，再由中间向两边、由低到高浇筑悬出墩身部分。

主梁0#块施工图

3.墩旁支架施工

（1）支架型式

0#块墩旁托架采用钢管桩、纵横分配梁相组合的结构形式。

支架搭设通过在钢管桩上放置分配梁，搭设25组贝雷梁作为0#、1#块施工支架，梁底标高通过分配梁与贝雷梁桁架间的钢楔块进行调节。另外，在两侧翼缘板底下各布置4φ600x6mm钢管柱，其上放置分配梁和贝雷梁，采用碗扣式钢管支架作为标高调整，作为翼缘板施工支架。

0#块支架钢管桩设计采用φ800×10mm管柱，横桥向6排布置，墩中心线附近两排每排6根，其余四排每排4根，共计钢管桩28根。钢管桩顶部设置砂筒结构，以方便底模标高调整和支架拆除。钢管桩底部通过事先在承台、塔座埋设的预埋件与承台和塔座固结。钢管桩高度方向上设置2道槽20型钢连接系，连接系采用桁架结构，平联与钢管桩之间焊接连接，并与塔柱之间通过预埋件进行固定。支架搭设通过在钢管桩上放置纵横向分配梁，搭设底模调整平台作为0#、1#块施工支架，梁底标高通过分配梁与底模平台间的钢楔块进行调节。

（2）支架安装

墩旁支架拼装遵循自下而上的施工次序，安装必须严格控制质量，按部就班的进行。首先在工厂检查钢管桩立柱质量，主要检查桩帽焊接质量，焊缝必须满足设计要求，另外，凿出承台、墩身预埋件，并测量其位置，放出设计中心线，再进行钢管柱吊装、焊接作业。在钢管桩焊接牢靠并安装完连接系后，方能进行下步施工。第二，吊装、焊接纵横向分配梁，并按要求与分配梁固定牢靠。第三，铺设底模平台及底模。

（3）支架预压

为了尽量消除支架的非弹性变形，应在支架拼装完毕，底模安装前进行压重。压重顺序：墩身两侧支架同时压重。压重方法：分级加载，每次按20%总压重量进行，压重应根据实际受力情况，将所加压重分布在碗扣式钢管顶部的分配方木上。压重保持时间约24小时，卸载前，应对其压缩量进行观测，卸载后，应复测剩余压缩量，以基本确定其弹性变形值和非弹性变形值。同时应加强对支架结构及各个连接部位进行检查。

4.0#块混凝土浇筑方法及要求

0＃块钢筋、预应力管道密集，砼浇筑方量大，为保证一次成型的质量，避免局部地方的蜂窝、麻面、欠振和漏振现象，需要采取以下措施：

（1）优化施工配合比，增加砼的流动性、和易性及均匀性，以提高砼的可灌注性；适当减少水泥用量，运用高效缓凝减水剂，以延长砼的凝固时间、减少砼总发热量，确保砼在初凝前完成。

（2）在浇注砼时观察砼的振捣情况和控制好每一个布料点的砼量，避免出现漏振以及一个布料点布料太多而采用振动捧拖赶砼的现象。施工中应控制混凝土浇筑速度，尽量减少上下层新老混凝土的温差和间歇时间，提高新混凝土的抗裂强度，防止出现冷缝现象。一般分层间隔浇筑时间不得超过试验所确定的混凝土允许可重塑时间。

（3）严格控制砼施工配合比和入模坍落度，确保砼入模质量；严格控制砼的入模水平分层厚度，确保砼对称浇筑、顶面均匀同步上升：水平分层厚度确定为40cm左右，该高度内的砼经现场技术人员确定振捣合格后，方可进行下一层砼的泵送。

（4）在砼浇注时，采用2套输送泵，以确保浇注过程中砼的对称浇注；施工底板部分的砼时，注意在腹板与顶板结合部位要振捣细致，此处钢筋密集，纵向预应力筋注浆波纹管集中于此，为保证预应力孔道安装的准确性，使波纹管在安装和施工中达到不偏、不沉、不浮、不破、不扁的标准，波纹管定位钢筋应焊接牢固，振捣时不要碰触纵向预应力筋及其注浆管，且防止过振、漏振现象。

（5）浇筑底板后，紧接着浇筑腹板部分的砼。腹板部分的砼从腹板顶口浇入，用插入式振捣器振捣。由于砼具有流动性，会有部分砼从腹板底口流入底板，所以，振捣腹板上部的砼时，要注意控制插入深度和振捣时间，适当让部分腹板砼流入底板内，以补充底板砼至设计厚度，并要保证腹板内每个部分都被振捣密实。流入底板的砼由人工摊平，并用振捣棒加以振捣，使底板厚度达到设计要求的厚度。腹板砼高出底板砼1.5～2m后，腹板内振捣砼时，基本上不会再流入底板。振捣砼时注意不要将振动棒碰触钢模板，以免震动模板，引起腹板砼过多的流入底板。

（6）顶板和腹板处预应力波纹管密集，振捣时要防止漏振、欠振，在钢筋、预应力管道密集地方采用棒头较小的振动棒。不要挤压波纹管避免波纹管变形、漏浆封堵及移位。施工中可采取在波纹管内插入聚乙烯管（外径比波纹管内径稍小），在砼施工过程中，不断活动聚乙烯管，待砼初凝后拔出，以确保预应力管道的通顺。

（7）在浇筑底板、腹板及顶板砼时，要做到砼浇筑工作对称浇筑，施工时尽量保证两端灌注梁体砼重量接近。

（8）在腹板内侧模板下拐角，增铺并加固30cm宽的水平压板，以防止底板容易出现因翻浆而超高的情况。

（9）由于海上施工环境恶劣，为防止表面温差变化出现裂缝，外侧模的拆除时间应控制在4天以后。

（10）0#块浇筑时，严格控制砼入模温度和砼内外温差，以减小砼形成温度裂纹的机率。

（11）0#块高度为9.0米，振捣作业量大，难度高，在浇筑混凝土时，严格控制混凝土浇筑速度，杜绝腹板内混凝土振捣密实和过振等质量问题的发生。

5.0#块混凝土养护

1）砼灌注完毕后，应及时整平、收浆，为了避免裂纹的产生，应及时覆盖土工布养护模洒水养护，当昼夜平均气温高于30℃时，应增加洒水次数，当日平均气温低于+5℃时，周围应加帆布或养护模围护，进行保湿、保温养护，按冬季施工办理。

2）水养护时间当相对湿度小于60%时为14天，相对湿度为60%～90%时为7天，洒水次数应以砼表面保持湿润状态为度。

3）养护用水的条件与拌和用水相同。

4）初凝后即开始养护，一般砼浇筑完毕后的12h内即应覆盖养护。

5）强度达到2.5Mpa前，不得使其承受施工人员、运输工具、钢筋、支架及脚手架等荷载。

6）板拆除时，梁体表面温度与环境温度之差不应超过20℃，模板拆除后，如环境温差大于10℃，应立即对梁体全面洒水一次。

6.结语

根据预应力混凝土连续梁的受力特点，0#块为预应力混凝土连续梁最主要的受力节点，0#块的施工质量对桥梁施工安全和运营以及桥梁使用寿命都有十分重要的意义。混凝土施工质量控制与管理作为预应力混凝土连续梁施工最主要的组成材料，是桥梁质量控制与管理的主要对象，对桥梁的总体质量至关重要。

参考文献：

[1]《混凝土结构工程施工质量验收规范》_GB50204-2002（2011版）

[2]《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）

[3]《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）