探析水中承台施工技术

探析水中承台施工技术

徐小川

中铁七局集团第三工程有限公司陕西西安710000

摘要：随着桥梁工程项目规模以及建设数量的增多，跨江、跨河特大桥的建设中，水中承台施工是较为常见的施工形式。水中承台具有体积大、钢筋密度高、混凝土用量多、养护难度大等特点，对后续工程质量有直接的影响。因此，本文从钢筋工程、混凝土浇筑及养护等方面对水中承台施工技术进行简单的分析探讨。

关键词：桥梁工程；承台施工；混凝土；浇筑；养护；温控措施

承台直接承载和分布来自墩身传递的荷载，因此，承台需要具备良好的承载能力和稳定性。为确保承台的承载能力和稳定性达到施工要求，应加强对钢筋的绑扎及焊接的质量控制。此外，由于承台属大体积混凝土，混凝土浇筑时间长。大体积混凝土施工相比于普通混凝土施工其施工面积会大很多，表面系数也会跟着减少，导致水泥在水热化的过程释放的热量就会更加集中，造成混凝土内外温差差异很大。为避免这一问题，需要在其内部布设与安装冷凝管，以达到控制混凝土内部温度控制，降低内外温差的目的。同时，施工时，还需要重点优化混凝土配合比，并采取一系列有效的温度控制措施及养护措施，以确保混凝土质量。

一、水中承台混凝土配合比

承台属大体积混凝土，大体积混凝土在凝固过程中，因其水泥水化热的大量积聚，导致混凝土内外形成较大的温差，而产生温差应力，因此在选用原材料和配合比设计时应按照降低水化热温升的原则进行，并符合下列规定：

（1）水泥应选用水化热较低的，且水泥缓凝时间应较长，粗集料选用连续级配的石子，细集料选用中砂，混凝土拌合时，需要加入降低混凝土早期水化热的外加剂和掺合料。

（2）混凝土的水化热与水泥用量呈线性关系，因此在确保混凝土强度、和易性以及坍落度符合施工要求的情况下，应采取减少水泥使用量，改善粗集料的级配及含量，增加粉煤灰的掺入量等有效措施，最大限度的降低混凝土过程中产生的水化热。

（3）对于粗细集料的含泥量进行严格的控制，若集料中的含泥量较大，会加快混凝土的收缩，导致混凝土的抗拉强度降低，不利于混凝土结构的抗裂性能。

另外，夏季混凝土拌制时，所需用水应进行降温，并采用堆高骨料、底层取料和用地下水喷淋骨料等方法降低骨料温度，进一步降低混凝土拌合物的温度。水泥应选用存放3个月以上的水泥提前7d入罐，让其自然冷却，确保拌合前的水泥温度不高于50℃。

二、水中承台基底处理与钢筋工程

1、基底处理

桩头凿除前，需要根据吊装能力分段切割钢护筒，清理桩顶的浮浆至混凝土后，分节分块凿除桩头。凿除过程中，需用风镐将桩头按50cm/节进行打断，并用吊式起重机吊运。桩头头凿除位置控制在高于承台底标高20cm处。桩头凿除完成后，对桩基进行检测，检测合格后，采用人工配合调式起重机对基底进行清理，如果封底表面混凝土局部标高较高，则需要进行凿除找平。

2、钢筋工程

承台所需钢筋需要在加工场中集中进行下料加工，加工前需要对钢筋进行质量检测，合格后方能进行加工。加工或未加工的钢筋需要按照型号、级别、规格等分类堆放在干燥且防水、防潮的厂房内，并在其上用标牌进行标注，堆放时，确保钢筋不直接接触地面。在对钢筋弯制前，需将变形的钢筋进行调直，并保证钢筋表面的干净无杂物，局部无折曲。加工后的钢筋，应保证其表面没有削弱钢筋截面的伤痕存在。

钢筋施工应分层进行，先安装定位骨架筋，再安装框架筋，接着安装箍筋，最后安装墩身预埋钢筋。钢筋安装过程中，必须确保钢筋定位的精确性，且钢筋工程的各项技术指标及参数，应严格按照相关施工技术规范进行控制。待钢护筒残余段割除及桩头破除后，立即对钢围堰的钢板面进行去污和除锈处理，并涂刷脱模剂，然后进行承台钢筋绑扎施工。钢筋绑扎施工时，需要严格按照施工设计图纸中的编号确定钢筋的摆放方向及其相互位置关系等，然后按照顺序标号依次进行排列、绑扎。绑扎时，应对钢筋保护层的厚度进行严格的控制，承台侧壁钢筋及架立钢筋需要一次绑扎到位。在承台钢筋绑扎的过程中，适时做好墩身钢筋的预埋等上部结构施工预埋件及冷却管的布设及安装工作。墩身预埋钢筋的平面位置、间距、标高应埋设准确，同时控制好竖向主筋的垂直度。

三、水中承台浇筑工程

1、模板安装

模板安装过程中，支撑稳定牢固，确保浇筑过程期间，模板不会出现位移和变形等不良情况。因为桥梁工程承台几何尺寸大，模板上口用对拉杆内拉并配合支撑方木固定。利用双面胶带或者海绵条对模板与模板出的接缝进行处理，处理必须细致，避免出现漏浆情况。同时，模板表面必要保持平整，内部尺寸也要符合相应的设计要求，只有这样才能确保工程的最终质量能够达到相应的要求标准。

2、承台浇筑

承台浇筑采用整体分层连续多点同时浇筑施工工艺，每层浇筑时厚度控制在30-50cm，下层混凝土需在上层混凝土初凝时间范围内进行浇筑，这样不仅可以利用浇筑面进行散热，降低混凝土内外温差，同时也有效降低施工中裂缝的发生几率。浇筑所需混凝土应在拌合场进行搅拌，然后用搅拌车运送至施工现场，泵送至墩位后用串筒下灌，串筒口高度距离浇筑表面的高度应小于2m，避免混凝土离析，混凝土浇筑应保证连续不中断。每一层混凝土浇筑完成后，都需要使用插入式振捣器对混凝土进行振捣，每次振捣的时间应控制在20-30s，时间不宜太长，振捣直至混凝土不再明显下沉、无气泡出现，且混凝土表面开始泛浆后，方停止振捣作业。第1次振捣完成后，在混凝土初凝前1-4h进行复振。复振时，依靠振捣器重力插入前次浇捣混凝土中，对前次混凝土进行二次振捣。另外，混凝土振捣时间不宜过久，否则容易导致混凝土出现离析现象，影响混凝土质量。振捣时振捣器应插入至下层混凝土约10cm处为宜，并应在下层混凝土初凝以前完成其相应部位的上层混凝土的振捣，以加强上下层混凝土的结合，消除间隙。振捣插入前后间距控制在30-50cm，振捣应均匀，防止漏振。振捣过程中，应尽量避免振捣器与模板、钢筋以及预埋件相碰，在振捣模板附近的混凝土时，需边振捣边用木槌轻击模板，钢筋密集处和模板边角处的混凝土振捣，则需要配合铁钎捣实。

3、承台混凝土养护

承台混凝土养护关键是在混凝土凝固的过程中，保持适宜的稳定和湿度，以降低混凝土内外温度差。实际混凝土施工中，多在大体积混凝土内部埋设冷却管，以降低内部水化热温度。当混凝土浇筑高度超过冷却管并振捣密实后，即可进行通水，一般情况下冷却水的流量控制在1.2-1.5m3/h，使进、出口水的温差≤6℃。混凝土初凝后，立即在上表面蓄水养护，表面蓄水用从冷却水管流出的温水，同时在混凝土施工过程中需要结合天气情况，如在冬期施工气温＜5℃时，可采用麻袋覆盖保温，延缓承台表面的降温速度，以保证承台混凝土内外温差≥25℃。冷却管连续通水12d，且在开始7d内，将冷却水温度控制在5-10℃内。为了更好的提高冷却效果，进出水流方向每天更换两次。通水过程中同时对进出口水温差，测温孔温度，环境温度进行测量。

结束语

综上所述，在涉水桥梁建设过程中，对水中承台施工技术的要求比较高，其施工质量直接关系到桥梁整体质量。因此，在实际施工过程中，需要加强对始终承台施工技术的研究及质量控制，尤其需要做好大体积混凝土温控及养护工作，在满足混凝土强度的同时避免产生温度变形裂缝，最大限度的保证涉水桥梁基础工程的结构稳定性和耐久性。

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