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金州大桥工程专项施工方案（承台）

辽宁省滨海公路金州大桥主桥工程

大连公路工程集团明珠桥梁有限公司

2009年10月20日

1.3总体施工方案与工艺流程 3

体育场地塑胶面层施工组织设计2.1施工工期安排 4

2.2施工机械与人员配置计划 6

2.3主要结构、施工材料计划 7

3主要工序项目施工方法或施工工艺 8

4主要施工技术措施 16

4.1承台大体积混凝土的温度裂缝控制 16

4.2混凝土防冻（冬季施工）措施 18

5.1模板结构计算 19

5.2大体积混凝土温度裂缝控制计算 22

5.3冷却水管热工计算 25

8附件：施工支架、模板配置图 31

索塔采用桩台基础,φ2.4m挖孔混凝土灌注桩16根，六边形钢筋混凝土承台，承台平面尺寸为28.8m（长）×13.0m（宽）×5.0m（高），承台混凝土设计强度等级为C35，混凝土浇筑总量为1638m3。

根据承台受力要求，承台混凝土采用一次性连续浇筑，不留施工缝，大体积混凝土结构特征是承台施工的显著特点。

控制大体积混凝土在硬化过程中水化热而引起的内外温差，防止温度应力、混凝土收缩徐变等引起的裂缝，是承台施工的主要难点。

面临冬季低温影响，带来混凝土内外温差控制难度是本工程一项新的技术课题。1.3总体施工方案与工艺流程

1.3.1总体施工方案

(1)承台采用全断面一次浇筑，混凝土浇筑强度按全断面分层浇筑控制，根据完成浇筑混凝土层厚0.3m所需时间，保证在1/2混凝土缓凝时间内及时浇筑第二层来确定。一层混凝土体积(21.6+3.6)×13×0.3＝98.3（m3），混凝土缓凝时间按8h/2计算，混凝土浇筑强度为98.3/4＝24(m3/h)。在实际施工过程中考虑不利因素，要求混凝土缓凝时间12h，混凝土供应能力不小于40m3/h。

(2)通过优化混凝土配合比设计降低混凝土水化热、降低混凝土的浇筑温度达到降低混凝土内部峰值，采取设置冷却水管进行内部降温、外部保温蓄热控制混凝土内外温差，防止混凝土结构产生贯穿性或深进温差裂缝。

(3)根据计划安排12月上旬完成承台施工，气温历史条件应该在－10℃以上，承台混凝土浇筑的防冻措施主要采用蓄热保温法。混凝土浇筑完毕后使用不易吸潮的保温材料立即覆盖保温，收仓面覆盖一层塑料布、一层5cm厚棉被保湿保温，在负温条件下不得浇水。

(4)承台采用钢结构定位支架，用于钢筋定位绑扎、冷却水管搁置、混凝土浇筑平台。外侧模板采用组合钢模板，Φ48×3.5mm脚手钢管双向支承。考虑承台为埋置结构对外观要求不控制，且基坑坑壁承载力较高，模板不设对拉螺栓，混凝土侧压力主要依靠模板与基坑之间的支撑承担。

1.3.2承台施工工艺流程

承台施工工艺流程如图所示。


承台施工工期安排一个月，计划于2009年11月10日开工，至2009年12月10日完成承台施工，计划工期的具体安排如施工进度表所示。

2.2施工机械与人员配置计划

2.3主要结构、施工材料计划

主要结构、施工材料计划如表所示。

主要结构、施工材料计划表

φ32、φ25、φ20

钢筋、水管、混凝土浇筑支架

φ48×3.5脚手钢管

3主要工序项目施工方法或施工工艺

(1)挖基前测量放线，并有固定桩和护桩，放出边坡。基坑开挖时，基坑内四周设置排水明沟和集水井，用抽水机随时抽排坑内积水；

(2)开挖深度在5m范围，采取放坡开挖，坑壁坡度按软质岩坡顶有适量荷载取1:0.1控制，基坑开挖尺寸比设计基础结构边长大1.0m。在公路侧基坑边1.5米设置防护栏且有明显警示标志。当基坑顶缘有荷载可能扰动边坡时，或其它有可能使坑壁不稳定而引起坍塌时，可适当放缓坡度或加作平台。

(3)当开挖到设计高程以上20cm时，应控制机械开挖强度不得破坏基底结构。

(5)需回填的基坑尽可能及时排水，若无法排除基坑积水时，则采用砂砾材料回填，并在水中分层铺筑。

经桩位检测合格后，开凿桩头。先由人工在桩顶标高线上6～8cm处横向凿一圈凹槽，然后从桩顶开始逐步削凿，为保证桩头完整，禁止直接从桩顶向下劈的方法凿桩。桩基与承台的连接须凿毛清洗，经再次精确测量放样。

桩基无破损检验确认桩的质量合格后方能开始承台的施工。

承台平面位置测量控制采用全站仪进行先将承台中心放出然后定出承台的纵、横轴线并在基坑上面设立保护桩便于模板立好检查模板的轴线以及墩身钢筋的预埋位置是否准确最后放出承台的各边轮廓线。

承台混凝土一次浇筑高度5.0m,必须采用定位支架方能进行钢筋、冷却水管的安装。同时，定位支架用于塔墩预埋钢筋的支承和混凝土浇筑的施工平台。

定位支架采用型钢现场焊接搭设，以稳定控制定位支架结构，结构如图所示。

(1)钢筋进场检验、标识

钢筋质量必须符合图纸要求和规范规定，进场钢筋将随同出厂合格证提交检验，检验合格后方可使用。不同钢筋种类、等级、规格、厂家的钢筋采取分堆存放，并设标志牌，利于检查和使用。

●钢筋均在加工场加工制作，现场安装；

●钢筋加工的形状、尺寸必须符合设计要求。加工时，不得存在有害缺陷，如裂纹、脱皮等，对加工成的半成品钢筋应按型号、规格、用途等进行编号挂牌，分别堆放；

清除钢筋端部连接位置的铁锈、油污，采用GHG40型钢筋滚压直螺纹成型机一次完成剥肋、滚压螺纹，钢筋两端的螺纹加工在现场平地上进行，并及时对完成的螺纹加塑料套加以保护。

连接时先将连接套拧在下根钢筋端部，然后将另一根钢筋端部的直螺纹拧入连接套内，拧在连接套内的钢筋长度必须得到保证。接头采用管子扳手拧紧，并使两个丝头在套筒中央位置相互顶紧。

其余小于φ20钢筋接头均采取绑扎搭接，其搭接长度按35d控制，绑扎接头其绑扎点应不少于三处。

不论采取何种形式连接的钢筋接头，在同一断面内其接头数量不得超过总根数的50%。

在主筋接头连接后，每一节段箍筋由下而上绑扎，箍筋平直部分与竖向钢筋交叉点，可每隔一根相互成梅花式扎牢，角隅全部绑扎，箍筋弯钩呈45度。

钢筋与模板之间保护层垫块与钢筋扎紧，并相互错开。

(4)钢筋工程质量检验标准

钢筋加工与安装质量检验标准应符合如下表中的规定要求。

每根（每一类型抽查10%

成型与安装质量检验标准

在任一断面连续取钢筋间（排）距取平均值计1点

边续量取5档，其平均值计1点

控制温度应力、混凝土收缩徐变等引起的裂缝，是承台施工关键工序施工控制技术。根据大体积混凝土结构的特点，按施工工况计算大体积混凝土的内部温度场及仿真应力场，采用φ32×3mm钢管在承台内布设冷却水管，管内冷却水保持一定的流速，使承台内部混凝土水化热均匀及时散出，以控制承台混凝土内外温差。

根据承台为六边形的外形，冷却水管采用横向布置12排竖向循环管路，横向间距～1.0m，每排竖向循环管路的水平间距为1.0m。12排循环管路按单根冷却循环长度不超过200m、分6组控制，冷却水管布置见如下图示。

为防止冷却水管混凝土浇筑过程中漏水、阻水现象的发生，所有接口的连接均采用法兰连接，在同一平面、不同位置转弯时采用煨弯弯头进行连接。

冷却水管安装时，将其按设计位置固定在支架上，并做到管道通畅，接头可靠，不漏水、阻水。冷却水管安装完成后，应对冷却水管进行闭水试验。

混凝土浇筑到1/2层高后即开始通水,通水流量达到25L/min,通水时间持续到混凝土养生7d左右。为了防止因冷却水温度过低与混凝土温度过高而引起裂缝,所以冷却水管进水温度一般在15℃左右。待通水冷却全部结束后,适时采用同标号水泥浆或砂浆封堵冷却水管。

承台为埋置式结构，对外观要求不控制，因此承台模板采用组合钢模板，考虑承台基坑坑壁承载力较高，模板不设对拉螺栓，混凝土侧压力主要依靠模板与基坑之间的支撑承担。

组合钢模采用竖排方式，按接缝错开布置，以达到增加模板的整体刚度作用。同时，模板若采用接缝齐平布置时，每块钢模板需要两个支承点，错开布置后其间距可不受接缝位置的限制，由荷载条件自由控制支承间距。

承台长度主面采用P6015和P5506配合使用，满足接缝错开布置。配模长度与结构一致，配模高度5.05m,比承台顶面高5cm,满足混凝土浇筑整平、收仓要求。

承台两端三角边模板主要采用P6015和P5506，辅以P2015和P2006。由于组合钢模仅有标准的90o阴、阳角模无法使用，因此承台所有转角采用三角木，模板配置如图所示。

承台模板采用Φ48×3.5mm脚手钢管双向龙骨支承，混凝土对模板的侧压力通过龙骨、脚手架传递到基坑壁。在这里脚手架具有两项功能，模板安装阶段作为施工脚手架，混凝土浇筑阶段将脚手架作为模板的支承桁架。因此，在施工过程中一方面需要注意模板支承点与脚手架接点匹配，其次在混凝土浇筑阶段则不能作为脚手架使用，不能扰动和影响作为模板支承桁架的脚手架，结构布置如图所示。

①根据承台放样的纵、横轴线，按施工图用墨线弹出模板的边线和外侧控制线，

以便于模板安装和校正。②模板垫底部位应预先找平，杂物清理干净，以保证模板位置正确，防止模板底部漏浆或混凝土成形后烂根。③需用的模板及配件对其规格、数量逐项清点检查，未经修复的部件不得使用,

经检查合格的模板应按安装程序进行堆放或运输。

④模板应涂刷脱模剂。结构表面需作处理的工程，严禁在模板上涂刷废机油。⑤按配板设计可采用钢模板和支承系统连成预组装模板,以提高施工效率。

⑥模板预组装在组装平台或经平整处理过的场地上进行，组装完毕后应予编并逐块检验后进行试吊，试吊完毕后应进行复查并再检查配件的数量位置和紧固情况。

⑦同一条拼缝上的U形卡，不宜向同一方向卡紧。⑧模板安装好后，组织人员对模板的稳定性、支撑、螺杆间距、模板的几何尺

寸、拼缝、连接牢固程度等进行自检，并经监理工程师对轮廓尺寸、标高验收合格后，方能进行混凝土浇筑。

混凝土浇筑强度按全断面分层浇筑控制，根据完成浇筑混凝土层厚0.3m所需时间，保证在1/2混凝土缓凝时间内及时浇筑第二层来确定。一层混凝土体积(21.6+3.6)×13×0.3＝98,3（m3），混凝土缓凝时间按8h的1/2计算，混凝土浇筑强度为98.3/4＝24.6=30(m3/h)。在实际施工过程中考虑不利因素，要求混凝土缓凝时间12h，混凝土供应能力不小于40m3/h。

根据混凝土浇筑强度及结构特点,对承台混凝土的基本要求是:

混凝土强度C35；初凝时间12～14h；坍落度(初始)14～16cm。

混凝土一次浇筑量1638m3,混凝土供应按40m3/h计算，计划41小时浇筑完成。

(2)施工浇注区域平面划分与混凝土输送设备的配备

施工浇注区域平面划分根据“分段定点、薄层浇注、逐渐覆盖、局部补充”的薄层浇注原则,按混凝土自然流动半径5m，混凝土采用二台混凝土泵车直接输送入模浇筑施工，二台混凝土泵车布置视现场交通条件布设浇筑点。在浇筑前实行道路半幅通车并设有道路防护栏，设有明显警示标志，道路两头均有专人指挥。

①在混凝土浇筑前组织人员对混凝土供应、振捣准备工作进行检查，并会同监理对钢筋、模板、预埋件等分项工程进行验收，填写各类资料,经监理签认后填写并审批签认后方可浇筑。

②混凝土浇筑自由倾落高度超过2m应采用串筒、溜槽或软管下料，以保证混凝土不致发生离析现象。混凝土出口处布置3～4台插入式震捣器，引导混凝土流向。

③浇筑过程采取全断面分层浇筑，以释放早期混凝土水化热,削减混凝土温度峰值。全断面分层法浇筑时，必须保证第一层全面浇筑完毕回来浇筑第二层时，第一层浇筑的混凝土尚未初凝，如此逐层进行，直至浇筑完成，分层厚度控制在30cm左右。

④混凝土浇筑前，搭设施工走道，所有支架不得与钢筋相连，以免扰动钢筋。机具预先认真检查并试运转。在混凝土浇筑期间，要保证水、电、照明不间断，以防出现意外施工停歇缝。

⑥大流动性混凝土在浇注、震捣过程中，泌水和浮浆顺混凝土坡面下流到坑底，事先在北侧预留汇水井，通过潜水泵排出。试验人员应严格检查混凝土的坍落度及离析、泌水情况，并及时处理。

⑦浇筑时模板看护人员应巡查模板及模板支撑构件是否有异常情况发生，一旦出现跑模情况，应及时予以加固处理。

混凝土浇筑至顶层时应及时收面处理，在混凝土初凝前，再进行混凝土的二次提浆及二次压光，以防表层温度裂缝的产生。

承台混凝土终凝后，面层覆盖草包，由专人进行浇水养护，保持混凝土表面湿润，养护期七天以上，养护期间严禁堆载重物。

(5)混凝土供应保证措施

场地砂、石备料充足，水泥(厂方直接供货)；如搅拌站供货不足将采用桥梁二队的搅拌站。

4主要施工技术控制措施

4.1承台大体积混凝土的温度裂缝控制

由于主墩承台属大体积混凝土，需根据设计要求，选择一种能够保证混凝土质量及控制混凝土裂纹的措施，包括从原材料、配合比设计、混凝土浇注时间、分层分块，凿毛及养护、浇注过程等。

(1)通过混凝土配合比设计技术降低水化热

主要采取在混凝土中掺入粉煤灰及外加剂的“双掺”技术和选择合理原材料的方法通过多次试配达到最低水化热和最小收缩的效果。

(2)严格控制混凝土浇筑温度

混凝土的内部温度是水化热的绝热温升、浇筑温度和结构的散热温度等各种温度的叠加；浇筑温度越高,混凝土的内部温度值也越高。同样是引起大体积混凝土内部收缩开裂的一个不可忽视的重要因素,因此,施工过程中应严格控制混凝土的浇筑温度。

在混凝土每次开盘之前，通过量测水泥、矿渣、粉煤灰、砂、石子、水的温度，以估算浇筑温度。高温季节可采用对骨料进行喷淋水、拌和水加冰降温等办法控制混凝土温度。低温冬季应考虑对拌和水加热，提高混凝土浇筑温度不低于10℃的防冻要求。

混凝土选择在晚间和清晨进行浇筑施工，用麻袋包裹泵送管道并浇水降温(低温保温)等办法，控制混凝土的浇筑温度。

根据混凝土浇筑量越大，水泥水化热温升值越高的特点，在浇筑过程中采取以下措施：

①对混凝土初凝时间严格控制在12h以上，以免混凝土内部水化热过快产生温度裂缝；

②对混凝土分层浇筑，这样间接的增加散热面,避免温度积聚；

③混凝土进行二次收浆，有效防止混凝土表面发生龟裂；

(4)减少混凝土内外温差的技术措施

1)“内排”：在混凝土中布置冷却水管，通过冷却水循环降低混凝土水化热峰值，并将承台内部产生的部分热量随时带走，降低承台的内外温差。

采用预埋冷却水管通水冷却降温法，具有适当性和灵活性,冷却水管在施工中的注意要点：

①选择合理的布置方式。在设计水管时，顺结构的长向布置，尽量减少弯头和接头数目，杜绝漏水的机会。

②按设计规定预先做成一定长度的直段，配上U型的弯管，并分组编号埋入设计位置上。安装水管时，管与管之间的接头采用法兰连接，法兰间加密封垫，并设定位架固定，浇筑混凝土时，避免水管受到震击与位移而遭致破坏。

③安装水管时，注意检查水管和接头质量，安装完毕后，及时压水检查，发现漏水，及时处理，消除隐患。

④冷却水与混凝土内部温差限制在20～25℃以内。当混凝土内部温度与出水温度之差大于20℃，可适当加大入水量，当温差小于20℃则可减小入水量，最终使冷却水与混凝土内部温差控制在限制范围，以增强冷却效果，降低混凝土内部温度峰值。

⑤冷却水在其混凝土覆盖层浇筑完毕后6小时后或监测开始升温时通水，通水持续为15天。

⑥通水流量及水温每4.0小时监测一次，量测进、出水口温度。控制进、出水温差在～15℃左右。通水期间，应加强对混凝土内温度的观测，及时调整通水流量。

2)“外保”：在混凝土表面采取蓄热保温措施，控制混凝土内外温差，降低混凝土表面散热速率，避免出现深层裂纹和表面裂纹。

(5)混凝土现埸温控监测

1)现场温控监测的目的

进行现场温控监测,实行信息化温控工作，在承台混凝土浇筑前，在承台内部布置了几个测温孔南京市片区雨污分流工程现场施工作业手册(试行)（南京市精细化管理推进办公室 南京市市政工程质量安全监督站2019年5月），采用简单可靠的测量方法，随时控制混凝土内的温度变化，若混凝土内外温差超过25℃时，可及时调整保温及养护措施，使混凝土的温度梯度不至过大，以控制有害裂缝的出现。

2)现场温控监测的方法

①现场温控监测通过在承台预设的测控点，采用玻璃温度计直接测量法，每个承台测控点共10个：其中结构内部及结构表面各4个测点，即从平面中心至角上，每2.5m布设一点(如图所示)，每一测点同时测量内、外温度，计8个；室内、外温度各1个测点。

②结构内部测控点的布设要求

●测控点采用φ48mm脚手钢管预埋在混凝土里，预埋钢管下端用钢板封死，钢管内灌满自来水后用木塞塞牢。

●钢管预埋时下端距结构底面10cm，上端超出混凝土20cm左右。

●测量仪器采用0～100℃玻璃温度计，根据测量位置的要求GBT 19286-2015 电信网络设备的电磁兼容性要求及测量方法.pdf，在玻璃温度计上的吊绳做好位置标记。

●测量时,从面上往下到达不同标高测点位置,立即测量温度数据。不能从下往上进行测量，以免造成误差。

混凝土结构表面温度采用直接测量法进行。