桥梁水中承台施工技术浅析

桥梁水中承台施工技术浅析

雷友梯

广州市公路工程公司 510075

摘要：本文以广东省某高速公路某桥梁为例介绍了水中承台施工技术，从施工准备工作、钢套箱下放、清基、浇筑混凝土、养生及注意事项几个方面将其施工技术进行了具体的介绍，希望能够为同行提供参考以及借鉴。 

关键词：水中承台；钢套箱；大体积混凝土；施工技术

1工程概况

该桥梁水中承台共有10个，均为低桩承台，承台底埋入水中约7m，单个承台由4根直径180cm的嵌岩桩支承。承台上下游迎水面设计成曲线型状。尺寸为:10.51X7.5X3m,砼设计等级为C30,单个承台混凝土方数为221m³。桥位处水流速缓慢，施工常水位标高+24.20m，河床地质为密实的河卵石覆盖层。

2承台套箱施工整体思路

在已施工的桩顶上预埋钢管(或事先预制的砼柱)作为临时墩，在其顶面横桥向架设贝雷梁作为承重梁，贝雷梁上顺桥向等间距铺设双拼工字钢，吊杆的上端固定在双拼工字钢，下端吊住底梁，模板采用厂家预订加工，现场大吨位吊车起吊人工拼装；水下混凝土封底，待强后抽干钢套箱内的水，清基、破除桩头、进行承台施工。

3无底钢套箱施工工艺

采用无底钢套箱，无底钢套箱整体主要包括临时墩柱、上承重梁、吊杆、模板、模板内撑、封底混凝土等组成。承台钢套箱模板采用标准模板和异形模板组合，承台钢套箱高为10.5m。 3.1安装套箱

承台钢套箱的侧模的高度为10.5m,各块套箱侧板通过螺栓连接起来。模板面板采用6mm的钢板，内层整向加劲钢楞用50X6mm的钢板加劲，水平劲钢楞用50X50mm的角钢加劲，加劲框为30X25cm；纵向加劲肋采用槽钢，步距75cm；横向加劲肋采用I25b工字钢，分层间距为:承台顶面以下间距60cm,承台顶面至模板项面间距80cm。模板上设置预留孔洞(采用阀门水笼头)。侧模分块:顺水方向(长边10.51m)直线段分为两块，每块宽4.25m,高1.5m。顺桥向(短边7.5m)弧线段分为两块,每块宽3.85m，高1.5m。通过测量放样，将钢管立柱项面用lcm厚钢板调平，用履带吊先安装下层横桥向的贝雷梁，每组贝雷梁由两排单层贝雷梁和花窗组成，长度为12m；再安装中间层纵桥向的双拼I36工字钢梁，再安装上层横桥向的双拼I36工字钢梁。双拼I36工字钢预先在岸上加工，两片工字钢之间留5cm空隙，项面用钢板按等间距焊接联结成组合体，便于精轧螺纹钢通过。

承台钢套箱分两次下放，第一次先下放已拼装好的下节段钢套箱，利用12个手动螺旋千斤顶(32吨)整体下放。具体做法为:螺旋千斤顶每2个人为一组，通过千斤顶顺桥向放置工字钢组合梁(2I36b),共5组,每根组合梁上设4个吊点，单个承台套箱承重桁架共20个吊点。

3.2清基及封底混凝土施工

3.2.1清基

钢套箱下放到位后，对无底套箱要对钢套箱内进行清基，封底前应重点清理钢套箱底四周的碎石土,以及河床面的平整情况，同时在封底范围内放置事先预制的混凝土板。封底混凝土浇注过程中，要对混凝土面进行“勤测、勤量”，经常用钢尺复核测量绳的长度。混凝土面测量后，将数据及时报告现场总指挥，以指导混凝土灌注。同时，为确保混凝土密实和表面平整,用自行加工的平板器对混凝土进行精平。应严格控制封底混凝土顶面标高的高差不超过10cm。

3.2.2割除承台及平台护简和凿除高出部分的封底混凝土

为方便人员上下，沿钢套箱内壁布置有两套挂梯，挂梯用角钢及圆钢加工而成，上端挂在钢套箱的顶面，为防止梯子摆动较大，临时焊接在钢套箱内侧。割除承台及承台范围的平台护筒:抽水补漏以后，清除渗漏的少量水,钢套箱内处于无水状态，人工进入到钢套箱内，用风割将承台护筒及承台范围内的平台护简割除，履带吊配合，板车运到材料堆放场地；割除后承台护简顶面标高需略低于承台底面标高，必要时凿除护筒周围的封底混凝土，防止承台护筒与承台内钢筋连接，引起承台钢筋锈蚀。在割除护筒的同时，人工进入到钢套箱内将高出部分的混凝土凿除，凿除混凝土利用风镐进行。按图纸设计要求，桩基混凝土面的标高尽量控制比承台底面高15cm,混凝土碎渣需及时清除干净并运走，同时用水进行冲洗干净。在进行承台施工之前，对测量高程及平面控制网进行复测，确保控制网准确；钢筋安装之前复测封底混凝土面的标高。

3.3承台混凝土浇注

承台混凝土设计为C30，单个承台混凝土理论体积为221m³，分二层浇注，第一层高为1-1.2m，第二层高为1.2-1.8m。

3.3.1混凝土供应、配制

由于承台每次浇注方量较大,为确保连续不间断浇注承台混凝土,应加强和拌合楼的紧密联系，确保万无一失。混凝土配合比设计应满足低水化热、缓凝以及泵送等一系列规范、施工要求。现场试验室严格设计其配合比，并要求其和易性、泵送性达到施工要求，坍落度18～22cm,初凝时间8～10小时。在承台施工时，水泥必须经过检验合格后方可使用。对于砂、石等原材料技术指标符合现行施工规范，而减水剂除要求本身合格外，在混凝土生产过程中，则完全按设计配合比执行，严格控制添加量。

3.3.2混凝土浇注

钢筋安装完毕，经监理确认合格后,方可进行混凝土浇注,混凝土浇筑前重新检查钢套箱的内撑、模板稳定情况、滲水量等一系列相关事宜外。第一次浇注承台混凝土方量大于79m³，为防止浇注时间过长而带来一系列负面影响，要求浇注一次混凝土约5～6h，故配置四至六台运输车、一台地泵。浇注混凝土前对设备进行保养、检查，确保一切均处于正常工作状态。对于电力供应，现场要配置备用发电机，浇注前也应进行检查、保养。第一次浇注混凝土前要检查桩头清理是否干净，第二次浇注前则要检查相应的预埋件及预埋墩身钢筋定位是否精准和稳固。一切准备就绪以后，选择下午约四点左右开盘，此时气温已开始下降，将泵管与承台模板淋湿后，可以开盘浇注承台混凝土。如果是浇注第一层混凝土，则将泵管出浆口对称布置，先浇桩头部份，注意出浆口与承台底的落差，控制在1m之内，以防混凝土离析和承台模板上浮浆太多。依次将4个桩头部位浇注好，振捣密实后，再对称地浇注，有效地控制因此而产生的混凝土温度附加值。

3.4混凝土养护

在混凝土浇注完后且已经终凝，要使用麻袋片、无纺布等可保湿物对混凝土进行覆盖，并开始浇水进行养护，养护标准为覆盖物处于湿润状态为宜，正常温度下，养护时间不低于7天。

4大体积混凝土水化热温度控制措施

4.1大体积混凝土温度场的基本规律

大体积混凝土内部的温度是一个随时间和位置而变化的瞬态温度场，它的初期变化近似于抛物线分布，随龄期增加逐渐趋于平缓，最后与外界气温趋于平衡，变化的影响因素较多也较复杂。实际的温度控制中一般考虑混凝土内部的温度峰值与内外温差变化情况。混凝土内部峰值主要是混凝土配合比用料、散热边界条件、外部环境等影响，可以分为浇筑温度、水泥水化热温度和混凝土散热温度三部分组成，相应地温度控制方法也主要针对这几个部分。

4.2大体积混凝土温度的施工控制

4.2.1科学地进行混凝土配合比设计

在满足设计标号前提下尽量降低水泥用量，选用低热水泥，取较低水灰比，严格控制砂石骨料的含泥量，掺入少量的缓凝减水剂。

4.2.2降低混凝土的入模温度

尽可能避免在高温天气下浇注大体积混凝土，对水泥骨料采取预冷措施，混凝土的拌和、运输、浇筑过程应尽量衔接紧密，保持混凝土良好的和易性，浇筑完后及时做好养护工作。

4.2.3控制内外温差

在浇筑块体厚度较大的情况下尽可能加强外面保温措施，如用麻袋进行保温和保湿，控制混凝土中心与外表面最大温差不高于25℃～30℃，防止混凝土表面出现干缩裂缝。

4.2.4分层浇筑的处理

分层浇筑混凝土层间混凝土的间隔时间应不大于混凝土的初凝时间，浇筑上层混凝土前应对老混凝土表面进行清理并充分湿润。

5结语

该高速公路建成通车至今已4年，近期专业检测机构对该桥梁水中桩基和承台检测结果显示其无破损、河流冲刷、偏位等病害，表明建设期所采取的无底钢套箱水中承台施工技术是成熟有效的，可为同类施工提供参考。

参考文献

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