桥梁墩台施工中易忽视的问题及其施工控制

2021-01-07向文奂

黑龙江交通科技 2021年5期

向文奂

(贵州省公路工程集团有限公司，贵州贵阳 550000)

1 工程概况

开州湖特大桥横跨洛旺河峡谷。开阳岸锚碇采用隧道锚形式，位于开阳岸岸坡上分左右两侧。散索鞍支墩承台为40.0 m×16.0 m×13.5 m C40钢筋混凝土。鉴于隧道锚散索鞍支墩及承台结构尺寸大，高度高，钢筋密集，混凝土方量多(总混凝土方量8 840 m3)的特点。按照大体积混凝土施工的特点与要求，散索鞍支墩及承台施工总体思路为：基坑经设计、地勘、监理及建设单位验基合格后浇筑基底垫层混凝土，再开挖桩基，桩基浇筑完成后再在台下垫层上绑扎钢筋、安设模板、分层浇筑支墩及承台混凝土。

2 桥梁墩台施工总体部署

隧道锚散索鞍支墩及承台混凝土分层浇筑方案。施工过程中，沿高度方向拟划分为五层进行浇筑成型。第一层为散索鞍支墩承台厚4 m；第二层、第三层为散索鞍支墩承台厚3.5 m；第四层为散索鞍支墩承台厚2.5 m；第五层为散索鞍支墩厚4 m。承台侧模板采用5.4 m×2.25 m、2.3 m×2.25 m等改制大块组合钢模板及部分新加工异型模板拼装而成，面板厚度6 mm。浇筑采用连续平行推移方式进行，最大浇筑量为第二、三层，总混凝土方量2 240 m3。根据现场1#、2#拌合站的配置情况及拌和能力能满足现场生产需要，混凝土浇筑前提前半个月备足施工材料实际备料时，均提高10%备料钢材一次性备足，并提前与瓮开Ⅶ标协商达成协议在开州湖特大桥隧道锚散索鞍支墩及承台大体积混凝土浇筑期间如遇特殊原因不能连续浇筑时给予混凝土的供应帮助。

大体积混凝土温控总体方案。散索鞍支墩承台长40 m、宽16 m、高13.5 m，按设计要求，采取预埋循环冷却水管。散索鞍支墩及承台施工时注意前锚室二衬钢筋、遮雨棚钢筋以及主缆、施工猫道施工预埋件的安装。

3 桥梁墩台施工中易忽视的问题及其施工控制对策

3.1 桥梁墩台混凝土配合比设计及优化对策

隧道锚散索鞍支墩及承台C40混凝土总方量为8 440 m3，浇筑逐层进行，共五层，第一、五层层高为4 m，第二、三层层高为3.5 m，第四层层高为2.5 m，最大第二层层高3.5 m混凝土浇筑量为2 240 m3。混凝土输送方量集中，避免混凝土早期水泥较快水化热，绝热温升高，应当按照以下原则设计配合比：大体积混凝土水泥用量不超过350 kg/m3，外掺料粉煤灰选用35%掺量。以掺粉煤灰和聚羧酸外加剂的“双掺技术”为思路设计和优化配合比。由于浇筑承台面积较大，需要混凝土具备较强的泵送性能，扩展性和坍损性强，坍落度高，扩展度不小于60 cm，90 min无坍损，4 h坍损不大于3 cm，且坍落度应在160～200 mm，初凝时间必须超过20 h。

3.2 桥梁墩台施工缝处理对策

(1)分层分块浇筑混凝土，出于浇筑一体化接缝混凝土的目的，在一层混凝土浇筑完毕后喷缓凝剂于其表面；混凝土达到一定强度后，使用高压冲水机将表面浮浆冲洗干净，再喷洒一层清水养生。在完全浇筑好混凝土后，使用凿毛或用高压水枪将浮浆、毛冲洗干净，同时设置接缝钢筋，保证混凝土结合面更好地粘结。

(2)关键位置及有抗震要求的混凝土结构或钢筋稀疏的钢筋混凝土结构，适合在施工缝处补插锚固钢筋；需要具备抗渗能力的混凝土，应当制作为凹形、凸形或设置止水带；若施工缝为斜面，则适合浇筑或制作成台阶状。

3.3 桥梁墩台大体积混凝土冷却水使用及控制对策

(1)冷却水一般选择循环淡水。承台设置容积为20 m3以上蓄水箱，至少为两个，其中一个供应冷却进水，另一个回收冷却出水。待水箱内冷却水自然冷却直至蓄满后，从水泵抽取至供应蓄水箱里完成补水。

(2)水泵必须有两台，且容量为5 kw，且其中一台留作备用。

(3)使用分水器分出水箱中的各层各套水管，分水器中必须设置一定数量的独立水阀，对各套水管冷却水流量进行控制；必须设置相应数量的减压阀，对后期通水速率进行控制。

(4)在浇筑混凝土之前，必须进行加压通水试验且时间在半小时以上，对流量大小进行检查，一旦出现管道漏水、阻水情况，必须立即修正恢复正常运转。

(5)使用丝扣连接冷却水管，且用止水带绑扎好连接部位；或使用黑橡胶套管进行连接，两边采用四道铁丝错位绑扎，以免漏水。冷却水管应当采用铁丝在钢筋上进行绑扎固定，不宜使用扎丝，避免混凝土下落时严重冲击冷却水管；施工过程中应当保护好冷却水，防止混凝土直接掉落至冷却水管，且禁止工人对其直接踩踏。

(6)混凝土覆盖每层循环冷却水管，且完成振捣后再通水，根据测量温度的结果确定通水时间。

(7)在混凝土刚覆盖承台冷却水后，通水流量约为一半，不仅能避免水泥水化导致混凝土过快升温，而且能有效避免在进行振捣时，管内水压过大而出现漏水现象；在浇筑好混凝土后，冷却水达到最大水流量，适合对温峰进行削减；在现场测量的温度峰值过后，冷却水流量减少一半，对混凝土最大降温速率控制小于或等于2 ℃/d；对温升期混凝土进水温度进行控制必须控制在30 ℃以内，若进水水温温度过高，则必须立即降温，以更换新鲜淡水或增加冰块的方法有效削减温峰；在现场测量的温峰之后，停止更换新鲜淡水，借助冷却水本身的循环达到降温的效果，避免混凝土温度快速上升累积过大的应力而产生裂缝。

(8)当冷却水管不再冷却循环水并完成养生后，先用空压机压出水管内残余水，再将冷却水管吹干，并使用压浆剂将水泥浆压注进水管中，对管路进行封闭。

3.4 桥梁墩台现场监测对策

(1)当混凝土浇筑温度在控制范围之外时，内部高温问题可利用洒水于砂石表面、遮挡光线降温或拌合水加冰块进行冷却、存放水泥散发热量等方式解决，使出机口温度降低，使用麻袋遮盖输送泵管并洒水，使输送摩擦热降低。若混凝土浇筑温度过低，则应当适当提高原材料温度，通过热水拌和、加热骨料等。以物理方式对混凝土浇筑温度进行调整，使其混合比发生变化，必须结合实际骨料的含水量，对配合比进行调整。

(2)当最高温度过高时，利用增加冷却水通水流量或对冷却水降温的方式解决，且冷却水温度应当低于混凝土中心温度，所以低温度范围在15～25 ℃范围内。

(3)当内外温度差过高时，适当增加通水流量，降低进水温度，使内部温度降低，通过冷却管出水进行蓄水养护，避免混凝土表面散热过多，实现外部保护和内部散热同步进行。