大體積混凝土承臺施工技術(shù)

張同慶

摘 要：濟寧市洸府河斜拉橋主塔3#墩承臺為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，屬于大體積混凝土施工。文章以該工程為例，從工程周圍的地質(zhì)情況出發(fā)，對沿河的大體積混凝土承臺施工方法進行了經(jīng)驗總結(jié)，保證了工程的順利施工，以期為大體積砼工程作業(yè)提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：承臺 基坑支護 砼澆筑

1.工程概況

濟寧處于山東西南部，是魯西南經(jīng)濟中心，城區(qū)河流較多，水系發(fā)達，其中洸府河就在市區(qū)東部，是貫穿城區(qū)南北的主要河流之一。本項目位于濟寧城市主干道太白樓東路和詩仙路上。

本工程3#墩地面標高為36m，承臺底標高為26.5m，基坑開挖深度9.5m。3#墩承臺臨近洸府河，為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，承臺平面幾何尺寸為32.5×26.2m，高5m，屬于大體積砼施工。

2.地質(zhì)情況

橋址區(qū)勘測深度范圍內(nèi)巖土層為全新統(tǒng)（Qal4）（①、②大層）及上更新統(tǒng)（Qal3）（③、④、⑤大層）地層，其成因類型以河流相沖積為主，主要成份以粘土及砂類土為主。

橋位處河道水流走向穩(wěn)定，順直，河床寬度約200m，主河槽寬度約70m，兩岸灘地寬均為65m左右，最大水深≤5m。

根據(jù)基坑周圍的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件及周邊環(huán)境，在基坑開挖前要進行支護結(jié)構(gòu)施工。

3.施工方法

3.1基坑支護及降水

3#墩基坑開挖深度9.5m，為了防止基坑開挖時發(fā)生坍塌，需要對基坑進行支護及降水。根據(jù)現(xiàn)場情況及基坑開挖深度，采用鉆孔灌注樁加錨桿支撐支護，在鉆孔灌注樁間及外側(cè)進行高壓高壓旋噴樁施工，形成隔水帷幕并結(jié)合坑內(nèi)降水井進行降水。具體方案如下：

（1）鉆孔灌注樁：沿基坑開挖線在外側(cè)布置53根鉆孔灌注樁，樁徑Φ1000mm，樁間距1400mm。3 #墩有效樁長17m，采用水下砼澆筑，砼強度等級為C30。灌注樁鋼筋籠主筋為12Φ25mm，加強筋為Φ20mm@2000，箍筋加密段為Φ8mm@100，其余為Φ8mm@150。

（2）錨桿：采用Φ28mm鋼筋1根作為錨桿，施工中傾角為15°，水平間距1200mm。錨桿應(yīng)加設(shè)預(yù)應(yīng)力，通過試驗及驗算，其鎖定值為120kN。為利于錨桿固定，每道錨桿上加設(shè)平行布置的2根扣在一起的[25b槽鋼作為腰梁。

（3）灌注樁樁頂設(shè)一道斷面尺寸為120×60cm（寬×高）的鋼筋砼冠梁，，冠梁配筋主筋為8Φ25mm，箍筋Φ8mm@200，砼強度等級為C30。

（4）為防止地下水繞流，高壓旋噴樁必須進入基坑底以下2m，注漿施工時，成孔至設(shè)計深度后，噴射注漿至地下水位標高以上0.5m即可。

（5）根據(jù)基坑開挖深度，坑內(nèi)地下水必須降至基坑底以下1m才可滿足要求，所以降水井深度應(yīng)比基坑底深2m以上。降水井成孔直徑為600mm，成孔后下入直徑300mm的無砂砼濾管，然后在周圍封填礫料，礫料直徑為1～2mm，成井后應(yīng)立即進行洗井，并試抽水。

3.2基坑開挖

開挖的外運土方需分兩步倒運，先將開挖土方臨時存放在河堤處或基坑旁空地，再外運土方至指定棄土場地?；娱_挖采用人力配合挖掘機的方式。3#基坑開挖為不放坡開挖，采用先機械后人工的方式進行開挖，在距承臺底標高還有1m時，改用人工清理土方直至開挖完成。為保護坑壁，基坑四周坑壁1m范圍內(nèi)采用人工開挖并清理坑壁。開挖出的土方要及時運出施工場地，為避免影響邊坡穩(wěn)定，禁止土方堆積坑壁四周。

3.3基底處理

在基坑開挖完成后，需對基底進行封底施工。本工程采用碎石和水下砼各10cm厚進行基坑封底施工，下層為碎石，上層為水下砼。封底施工中對基底進行抄平，控制好基底標高，頂面標高為承臺底面標高。

3.4鑿除樁頭

本工程因前期樁基施工時，為確保樁頭質(zhì)量，樁基砼超灌較多，導(dǎo)致樁頭較長。在鑿除樁頭時，先用機械風(fēng)鎬將樁頭鑿至主筋上方0.5m處，再用人工鑿除剩余樁頭，使主筋露出，并把樁基主筋按設(shè)計彎曲，樁頭預(yù)留10cm嵌入承臺。樁頭鑿除后，需對樁位進行復(fù)測，并對樁基的聲測管進行壓漿處理后進入下一步工作。

3.5鋼筋制作安裝

原材試驗和鋼筋焊結(jié)接頭試驗是鋼筋制作安裝之前必須要做的，檢驗合格后方可施工。承臺鋼筋分底層、頂層及四周鋼筋網(wǎng)形式。鋼筋接頭相錯，利用扎絲綁扎或直接焊接均要滿足設(shè)計和規(guī)范要求。施工時先綁扎底層鋼筋，再綁扎四周鋼筋，最后綁扎頂層鋼筋。承臺體積大，鋼筋分部密集，為支撐鋼筋重量，固定鋼筋位置，在承臺內(nèi)部布置L100×100×10cm角鋼制作的勁性骨架。

3.6承臺預(yù)埋件

承臺預(yù)埋件包含冷卻管、避雷針、墩座鋼筋預(yù)埋、墩座勁性骨架預(yù)埋等，施工時應(yīng)按從下到上的順序分層預(yù)埋。

冷卻管：施工時按照圖紙安裝冷卻管，將冷卻管與勁性骨架焊接，確保位置正確、牢固。

避雷針：承臺避雷針要引出接地，預(yù)埋上端要按設(shè)計圖紙要求與主塔主筋焊接，含避雷針的每項工程在澆筑砼前要做接地電阻測試，測試合格后方可隱蔽。

3.7支立模板

承臺模板全部采用大型雙向鋼模板。面板采用6mm厚鋼板，尺寸為3000×3500mm，豎向小肋采用扁鋼-60×5mm，間距300mm，橫肋采用槽鋼[8，間距300mm，豎向大肋采用2根槽鋼組合（2[8），間距1000mm，縱向大肋利用鋼管支撐在基坑壁上。

3.8灌注混凝土

（1）準備工作

3#墩承臺需要一次性完成4003m3的砼澆筑，屬于大體積砼施工。為完成既定任務(wù)，在澆筑前要做好以下工作：

①通過試驗做好砼的施工配合比。施工配合比需具備3點功能：一是降低砼水化熱；二是延緩砼的凝結(jié)時間；三是要達到設(shè)計和規(guī)范要求的砼強度。

②根據(jù)現(xiàn)場情況，準備3輛大型泵車進行砼澆筑，其中2輛澆筑施工，1輛備用。

③準備50型砼振搗棒，每臺泵車下預(yù)備10臺振搗棒，根據(jù)現(xiàn)場實際澆筑進度，調(diào)節(jié)振搗棒的使用數(shù)量。

④安排好專職人員值班工作，承臺澆筑計劃用2d時間完成，需安排好技術(shù)人員的值班表，特別是交接班記錄情況。

⑤準備好砼養(yǎng)護用品。3#墩承臺表面面積大，所需養(yǎng)護材料多，計劃用草袋子、搌布并灑水養(yǎng)護。

（2）砼澆筑施工

本工程在3#墩承臺東西兩側(cè)各設(shè)泵車支立點一處，在承臺頂板鋼筋上多點布置串筒，在開始澆筑時，由于砼自由下落≤2m，所以在泵車膠管伸入承臺內(nèi)澆筑時，需與串筒連接，降低自由下落高度。砼由東西兩側(cè)向中間成斜向分層澆筑，每層厚度約0.3m。利用振搗棒對砼均勻振搗，對不易插入的地方要加密振搗。在振搗過程中，不能碰撞模板、鋼筋或預(yù)埋件，防止模板漏漿、崩模，鋼筋及預(yù)埋件移位。要在上一層砼初凝前澆筑完后一層的砼。澆筑過程中要按澆筑方量檢測砼質(zhì)量并做好試件。

3.9養(yǎng)護及回填土方

砼表面采用覆蓋搌布或草袋子進行保溫。對砼表面進行灑水，始終保持砼表面濕潤，灑水利用降水井中的井水即可。

在砼養(yǎng)護過程中，利用溫度計對砼內(nèi)外進行測溫。測溫是在預(yù)埋的空心測溫管中進行，先將測溫管中注滿水，再將溫度計放到測溫管底部（每根管預(yù)埋深度不同），每2h測量一次并進行記錄，溫差要≤25℃，可通過調(diào)節(jié)冷卻管的水量來調(diào)節(jié)溫度。

在承臺砼強度達到2.5MPa時，可拆除承臺的雙面鋼模板，最后進行回填土方。回填時，采用基坑開挖出的預(yù)存土方并分層夯實，為能達到設(shè)計要求密實度，每層厚度≤0.3m。

4.結(jié)束語

綜上所述，文章是為洸府河大橋的大體積砼施工進行的一次技術(shù)總結(jié)，對施工過程進行了全面分析，認真研究了大體積砼關(guān)鍵的施工方法，對以后的大體積砼作業(yè)有指導(dǎo)意義。本工程自2008年開始施工，已全部完工。從基坑支護到回填土方，順利完成承臺大體積砼的澆筑及養(yǎng)護，保證了承臺的順利施工完成。

參考文獻：

[1]GTGF80/1-2004.公路工程質(zhì)量檢驗評定標準[S]北京：人民交通出版社，2004.

[2]JTG B01-2014.公路工程技術(shù)標準[S]北京：人民交通出版社，2014.

[3]張秋信.大體積混凝土承臺一次澆筑施工技術(shù)研究[D].西安：長安大學(xué)，2010.