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干溪沟2号特大桥主墩承台施工方案

干溪沟2号特大桥主墩承台施工方案

全桥共有四个主墩承台，分别为左幅5#和6#墩承台，右幅6#和7#墩承台，四个承台尺寸均为20m×16m×4m，每个主墩承台混凝土数量为1280m3，混凝土设计强度为C30，钢筋为144t。

桥址及其周边位于重庆市彭水县乌龟堡所辖区，跨越干溪沟。长沙侧接我标段蔡家堡隧道，重庆侧接D20标大龙洞隧道。桥址内原地面坡陡沟深，施工场地狭窄，便道开设困难，长沙侧主墩和重庆侧主墩之间不能连通车行便道。桥下冲沟内平常处于干涸状态，但到雨季和暴雨时，溪沟水开始全面暴涨，急流而下。

本合同段已开设施工便道两条，一是从319国道通往龙溪乡政府的乡镇公路上，开一施工便道至干溪沟2号特大桥长沙侧的主墩旁。二是从319国道通往走马乡的乡镇公路上开一施工便道至干溪沟2号特大桥重庆侧的主墩。施工期间派专人养护贵州六盘水市白鹤高架桥施工组织设计，浇注混凝土时段派设专门的人员对车辆进行指挥调度。确保能够顺利错车，道路畅通，以满足施工需求。

拌合站用水主要是从干溪沟地下河抽水，拌合站旁有100m3蓄水池一个；同时在长沙岸和重庆岸的主墩傍各用0.5cm的钢板焊接一个8～10m3的蓄水池，作为承台大体积混凝土冷却用水的备用水池。施工现场配备高压水，以满足施工需要。

主墩承台混凝土浇注所需的施工用电已经引到施工现场。承台混凝土浇注前与当地供电部门进行沟通，确保施工期间电力供应正常。同时两岸各备有一台200kw和300kw的发电机，以备特殊情况时急用。

承台砼浇注所需要的砂石料、水泥等必须根据实际需要用量，储备完毕。做好工前准备。

四、主要施工人员和设备组织

1.项目部经理部对工程部、安质部、计划部、保障部、调度室、工地试验室等职能部门进行分工布置，对施工过程进行考核。确保主墩承台按期保质完成。根据实际情况，承台每次浇注混凝土需要20个小时左右。按每8小时一班,成立三个施工小组。每个小组分别以项目经理、项目副经理、项目总工为组长。工程部、安质部、试验室、保障部各派一人全面配合组长的工作，以应对在施工期间的突发情况。拌合站、混凝土工班、司机人员实行三班倒，确保不间断作业。

2.主要施工机具配备见下表

混凝土浇注作业开始前，对机械设备进行保养及维修。购置易坏配件。施工期间配备专职的机械维修人员，以应对突发情况。

桩基施工完毕并检测合格以后，按照测量放样的结果对承台基坑进行开挖，同时进行桩头处理工作。由于承台基坑面积较大且在开挖过程中基底不可能平整，必须浇注一层3～15cm厚的C20混凝土垫层。浇注后的标高满足设计要求。承台悬空部分采用竹胶板做底模，其标高与设计承台底标高相同。

二、承台钢筋的制作与安装

主墩承台共设5层钢筋网。其中顶面2层，底面3层。其中N1、N2、N3、N4长度比较长，需要多次下料。因钢筋的直径较大，在钢筋加工棚车丝后，在现场用车丝连接；N5、N6、N6/可以直接在钢筋加工棚加工完毕以后在现场绑扎；N7、N8钢筋因长度比较长，钢筋直径比较小，在钢筋棚下料完毕后在现场焊接。

在找平后的承台基础上进行精确放样，用墨线弹出承台的设计轮廓线，预留保护层后按设计进行钢筋的绑扎。为了保证承台钢筋的刚度，决定在实际施工时采用∠75角钢补强架立钢筋。承台底层钢筋网绑扎完毕以后，全部钢筋绑扎预埋完毕后，按照设计要求安装冷却管。冷却管采用外径φ40，壁厚2.5mm的钢管。在安装过程中钢管的接头采用焊接，为了防止漏浆，冷却管固定在承台支撑骨架上，在支撑骨架相应位置焊接φ10钢筋进行定位。接头处用电工黑胶布缠死。承台顶层钢筋网绑扎完毕后，由测量班精确定出墩柱外轮廓及内轮廓边线，按设计要求预埋墩柱钢筋。钢筋的保护层采用定型塑料垫块。

根据承台的实际地形情况，左6、右7承台侧模板靠山体的两侧采用1×1.5m、1×0.3m、1×0.1m的组合模板进行拼装；另外两侧采用1cm竹胶板满铺3cm木板进行拼装。承台悬空部分的底模采用1cm厚的竹胶板。钢模板背面采用2*Φ40钢管（竖向）和2*20槽钢（横向）进行加固；竹胶板采用10cm×10cm方木（竖向）和2*20槽钢进行加固。承台拉模筋采用φ16螺纹钢，横向间距90cm，竖向间距1cm；顶层和底层拉模筋焊接在承台水平筋上，中间三层拉模筋焊接在承台7#、8#水平钢筋上。具体见模板安装图。

右幅7#墩承台第一次浇筑高度2.4m，混凝土数量为768m3；第二次浇筑高度1.6m，混凝土数量为512m3。右幅6#墩和左幅5#、6#墩承台两次浇筑高度均为2m，混凝土数量均为640m3。黔江岸主墩承台混凝土浇筑时，混凝土拌合利用黔江岸桥梁用的HZS75拌和站和隧道用的HZS50拌和站集中拌和，彭水岸主墩承台混凝土浇筑利用彭水岸桥梁用的两台HZS50拌和站集中拌和。每次混凝土浇筑时均用四台8m3运输车运至现场，再用两台HBT60输送泵泵送入仓，8台φ70捣固棒进行捣固。剩余4台备用。

由于承台体积大，混凝土施工属于大体积混凝土施工，所以其混凝土施工时应按大体积混凝土施工工艺进行控制。大体积混凝土施工主要控制内容为：混凝土施工冷缝的控制和混凝土内部温度的控制。

1.混凝土施工冷缝的控制

由于承台面积大（320m2），按每层0.5m分层浇筑，则每层浇筑混凝土数量为160m3。如果混凝土浇注速度过慢，或混凝土初凝时间过短，在第二层混凝土浇注之前，第一层混凝土已经初凝。则会在混凝土内部形成施工冷缝，从而影响混凝土的内部质量。因此大体积混凝土浇筑时，要严格控制，避免在混凝土内部产生施工冷缝。混凝土施工冷缝的控制主要内容有：混凝土浇筑速度；布料形式；混凝土的初凝时间；砼的泌水处理等。

⑴、混凝土浇筑速度：影响混凝土浇筑速度的主要因素有：混凝土的生产能力、混凝土的运输能力及混凝土浇筑人员数量等，因此为了避免在混凝土浇筑过程中产生施工冷缝，必须保证混凝土的生产能力、运输能力和浇筑人员数量等。

混凝土生产能力：为了保证承台大体积混凝土浇筑时混凝土生产能力，我项目部在黔江端安装了一台1台HZS75型拌和站。为了保证承台大体积混凝土浇筑速度，在黔江端主墩承台浇筑时，我部将采取蔡家堡隧道的1台HZS50拌和站和桥梁的HZS75型拌和站同时进行拌和，2台站理论生产能力总计为125m3/h。彭水端我项目部安装了2台HZS50型拌和站，2台站理论生产能力总计为100m3/h。

混凝土运输能力：混凝土运输采用4台8m3灌车运输，2台HBT60输送泵输送入仓。

浇筑人员：浇筑人员分两班倒，每班20人（不包括混凝土生产和运输人员）。

⑵、混凝土的布料形式：采用两台输送泵或溜槽，从一端向另一端均匀布料，分层浇筑，每层浇筑厚度控制在50cm以内，下料点至少8个以上。其中左幅5#承台、右幅6#承台由黔江岸向彭水岸布料，左幅6#承台、右7#承台由彭水岸向黔江岸布料。在混凝土工班的人员分工中，专职派出5人对各个布料点进行补料或将多余的料转向下一个布料点，防止混凝土浇注过程中因补料不及时导致混凝土出现分层、夹层等质量问题。

⑶、混凝土的初凝时间：在混凝土中掺加高效缓凝减水剂，使混凝土的初凝时间控制在8h以上，从而保证在第二层混凝土浇筑前，第一层混凝土不出现初凝。

⑷、砼的泌水处理：大体积砼分层浇筑，下层混凝土可能会因停置时间过长，水泥和骨料下沉，水泥上升集于骨料表面而形成泌水层，对此必须及时处理，当接近顶面若水泥浆层厚较厚时，必须用人工清除，以确保承台混凝土的密实性和结构的整体缝。

以彭水岸浇注右幅7#承台为例：承台面积为320m2，按每层0.5m分层浇筑，则每一层的浇注数量为160m3。两台HZS50拌和站的最小生产能力为40m3/h，4台罐车每台每小时运输混凝土10m3。则浇注一层的时间仅为4小时。能远小于混凝土的初凝时间。在第二层混凝土浇筑之前，第一层混凝土还没有初凝。第一次浇注高度为2.4m。则全部混凝土浇注需要19.2小时。

2.混凝土内部温度控制

由于承台混凝土的体积大、水泥水化时在混凝土内部聚集的水化热多，不易散发。如混凝土内外散热不均匀，以及在受到内外约束的情况下，混凝土内部会产生较大的温度应力，导致裂缝产生，为结构埋下了严重的质量隐患。因此，大体积混凝土施工中的温度控制是大体积混凝土施工的关键。

大体积混凝土施工的温度控制主要内容有：降低混凝土的最高温度和最大温升；降低混凝土内的温度梯度，使温度分布和温降尽量均匀。使混凝土内部温度变化按照预想目标发展。

大体积混凝土施工的主要温控措施有：

⑴、合理选择原材料，优化混凝土配合比。混凝土粗骨料采用级配良好的碎石，针片状颗粒含量不大于15%，含泥量不大于1%；细集料选用优质中粗砂，石粉含量不大于3%。混凝土配合比设计时可掺入适量的粉煤灰等外掺剂，并加入高效缓凝减水剂，以降低水灰比，减少水泥用量，从而降低水化热。工地试验室已经将承台混凝土的配合比试配成功并得到总监办中心试验室的批准，列表如下：

强度等级：c30混凝土

水：水泥：砂：碎石：外加剂：粉煤灰

0.507：1：2.25：2.97：0.01：0.20

⑵、在混凝土内部埋设循环水冷却管，通过冷却水循环，降低混凝土内部温度，减小内表温差。冷却循环水管采用φ40mm薄壁钢管，壁厚2.5mm。主墩承台冷却水管水平布置，层距为1米，共设3层，进水管口设在承台一侧中心线，出水管口设在另一侧两边沿，每层均设进水口和出水口。冷却水管严格按照设计要求布置。循环水管进出口的水温差要控制在5℃～10℃以内，从浇注之时起到混凝土浇注完毕后半月内不间断注水。在蓄水池中放置温度仪检测水源的温度是否在进水温度规定的范围内，如果水温过高，则采用加冰块降温。在出水口处固定一温度检测仪随时观察水温与进水水温的比较，如果水温大于规定的进出水温差应加大通水量。在进水口处安装一调节阀，以控制通水量。

⑶、控制混凝土的入模温度

由于主墩承台施工在12月和1月，此时当地气温较低，混凝土施工时其入模温度也较低，此季节施工大体积混凝土可不另外采取降低混凝土入模温度的措施。

⑷、在混凝土内部埋设温度传感器，对混凝土内部温度及外部温度进行全过程监测，通过加强循环水的循环或加强表面保温养护等调节措施，把混凝土内外温差控制在25℃以内。传感器的埋设根据监控单位的具体要求进行。温控人员分班专人负责，并制定相关记录用表，实施实时检测。

⑸、加强养护。大体积混凝土的裂缝，特别是表面裂缝，主要是由于内外温差过大产生的。浇筑后，水泥水化热使混凝土温度升高，表面易散热温度较低，内部不易散热温度较高，表面相对收缩内部膨胀，表面收缩受内部约束产生拉应力。通常这种拉应力较小，不至于超过混凝土抗拉强度而产生裂缝。但由于混凝土外部受太阳曝晒、雨水、冷空气等的袭击，也会使表面升降温差较大从而产生裂缝。因此，养护是防止混凝土开裂的关键。混凝土浇筑完毕后必须用麻草袋覆盖，加强保湿。保湿养护，延缓降温速率，以降低内外温差。养护期间不得中断冷却水的供应，要加强施工中的温度监测和管理，及时调整保温及养护措施。大体积混凝土浇筑完成后，设专人检测和管理，测温时间不少于14天，前7天每隔4小时测温一次，后7天每8小时测温一次。

干溪沟2号特大桥是本合同段的控制性工程，因此主墩承台必须按照工期计划完成。

右幅7#承台计划2006.12.25日完成；

左幅6#承台计划2007.1.10日完成；

右幅6#承台计划2007.1.20日完成

左幅5#承台计划2007.1.31日完成。

第四节工期质量、安全保证措施

按业主评分标准：分项工程一次合格率达到100%，90%以上分项工程质量评分95分以上；分部工程合格率达到100%，95%以上分部工程达到90分以上；单位工程合格率达到100%，且全部单位工程达到90分以上。确保优良工程，争创国优。

科技兴业，强化管理，建造满意工程，提供优质服务。

(2)、建立健全的工程质量保证体系

为实现质量目标，按照ISO9001质量保证体系的要求，建立健全完善的质量保证体系，这是保证工程建设质量、确保质量目标如期实现的基础。

加强有关质量方针、目标、计划、法规及措施的教育，增强全员质量观念，树立“百年大计，质量第一”的意识，使创建优质工程、实现质量目标真正成为自觉行为。

制度是工程施工管理的灵魂和手段，从某种意义上讲，没有制度就没有管理，因此建立以质量风险责任制度为中心的各项质量管理制度，是保证质量工作卓有成效的重要手段。

项目部设中心试验室，配人员3人;各工程队设工地试验室配置试验员各1人。试验人员都做到持证上岗。中心试验室主要负责原材料试验和混凝土。做好方案优化，认真编制实施性施工方案。认真进行各级技术交底工作。按设计文件要求，项目部对各工程队进行技术交底工作，并抓好工程队对作业工班的技术交底工作。加强全过程的质量监控，严把施工环节的质量关确保所有进场材料的性能及有关技术指标符合标准，从源头把住质量关。严格按工艺要求进行施工，各道工序严格按最佳工艺参数施工。对难度较大、技术性较强的操作，要组织工前示范和专门讲解。同时加强施工人员的培训和考核，关键工序实行持证上岗。严格执行岗位责任制，坚持标准化、规范化作业。对生产过程进行及时有效的质量控制，质量检测严格，按照“三检”制度进行。坚持严格的质量评定和验收制度。

做好开工前的安全教育工作，提高人员的安全意识。对桥梁施工中的辅助结构、临时工程如现浇脚手架等应进行安全验算，考虑采取相应的安全措施。桥梁施工的特种作业人员做到持证上岗，其他人员也应进行安全技术培训和考核。工地内应设有安全标志，夜间施工作业应有照明设施，公路、人行道交叉的道口，应设警告牌（灯）。车辆、人员繁忙的道口，应派专人看守，并设围栏。做好施工现场的安全用电工作。桥墩大块模板吊装前，应使模板连接牢固，内撑、拉杆、箍筋上紧，吊点正确牢固。起吊时，应拴好溜绳，并听从信号指挥，不得超载。桥梁墩台模板就位后，应立即用撑木等固定位置，以防倾倒伤人。当借助吊机吊模板合缝时，模板端应用撬棍等工具拨移。每节模板立好后，应上好连接器和上下两道箍筋，打好内撑，以保持稳定。起重吊装用的钢丝绳，应经常进行检查，凡发现有扭结、变形、断丝、磨损、腐蚀等现象。雨天和冬天进行高处作业时，必须采取可靠的防滑、防寒和防冻措施。砌筑圬工应搭设脚手架平台和运料走道，严禁从平台及边坡上向下抛滚石块。在竖立桥墩台模板过程中，上模板工作人员的安全带必须拴于牢固地点，穿拉杆时，内外呼应。

由于右幅7#墩承台基底均为岩石，承台未出现悬空现象，因此该承台施工不需要支架，可直接在地面支立模板、绑扎钢筋，进行混凝土浇筑。

二、左幅5#、6#墩承台

由于左幅5#、6#墩承台均有部分悬空，但悬空部分不大，且悬空部分高度底，所以这两个承台悬空部分可采取两种方法相结合进行施工。一是在临空面的外侧两桩间砌筑矮挡墙，在墙内进行回填，最后用15cm混凝土垫层作底模进行施工；二是临空面两桩的外侧部分采取在桩身上预埋牛腿，然后安装型钢作支架的方法进行施工。由于受支架的承重受力影响，这两承台的混凝土浇筑也分两次完成，但两次各浇2米高，每次混凝土浇筑数量均为640m3。

桩身内的牛腿采用40b工字钢，每桩内预埋三根，靠桥梁中心线内侧用两根并在一起。工字钢的后面用3根Φ28钢筋锚固，钢筋的长度满足35d。预埋高度距离桩顶设计标高1.0m。横梁采用两根63a工字钢，两根工字钢并在一起。其上再用20槽钢作纵向分配梁，每道用两根合并，间距40cm。20槽钢确保深入挡墙1m。20槽钢与63a工字钢之间点焊，加强63a工字钢的横向约束，防止63a工字钢在水平方向发生弯曲使支架倾覆。然后用15×15cm方木作横向分配梁，间距30cm，最顶层铺1cm厚的竹胶板做底模。

支架验算时混凝土浇注高度取2m。在第二次混凝土浇注时，第一次浇注的混凝土的强度能够承受自身的自重。

(1)、20槽钢的验算

在荷载计算时，各种荷载取值如下：

a、混凝土荷载取25KN/m3，

b、施工荷载取2KN/㎡，

c、倾倒混凝土产生的冲击荷载取值为2KN/㎡，

d、振捣混凝土产生的荷载取值为2KN/㎡，

e、模板、方木及槽钢自重为2KN/㎡。

因槽钢间距为40cm，则每道槽钢承受的荷载为：

混凝土荷载25KN/m3×2m×0.4m=20KN/m，

施工荷载为2KN/㎡×0.4m=0.8KN/m，

倾倒混凝土产生的冲击荷载为2KN/㎡×0.4m=0.8KN/m，

振捣混凝土产生的荷载为2KN/㎡×0.4m=0.8KN/m，

模板、方木及槽钢自重荷载为2KN/㎡×0.4m=0.8KN/m。

荷载总计为20KN/m+0.8KN/m×4=23.2KN/m。

则槽钢的计算模式如下：

根据槽钢受力弯距可知，槽钢中最大弯矩M=6.26KNm。已知20a槽钢的W=178cm3，则槽钢中最大弯拉应力为σ=M/W=6.26KNm/（2×178cm3）=17.6MPa＜[σ]=145MPa，满足要求。

根据计算结果可知，在槽钢计算模式中，最大剪力发生在支座2处，其最大剪力为Q=16.64KN，因槽钢中剪应力分布在翼缘板按三角形分布，在腹板中剪应力大小可近似等于其平均值。为了便于计算，不考虑翼缘板中所承受的剪应力，槽钢所承受的剪力全由腹板承担，一根20a槽钢腹板的面积A=28.23cm2，则腹板中剪应力为τ=Q/A=16.64KN/(2×28.83cm2)=2.9MPa＜[τ]=85MPa，满足要求。

(2)、横梁63a工字钢的验算

不考虑顶层20槽钢的受力，假设悬空部1.1m宽的混凝土重量全部由横梁工字钢承受。

则其所受混凝土荷载为1.1m×2m×25KN/m3=55KN/m，

所受施工荷载为1.1m×2KN/㎡=2.2KN/m，

倾倒混凝土产生的冲击荷载为1.1m×2KN/㎡=2.2KN/m，

振捣混凝土产生的荷载为1.1m×2KN/㎡=2.2KN/m，

GBT 50541-2019标准下载模板、方木及槽钢自重荷载为1.1m×2KN/㎡=2.2KN/m

荷载总计为55KN/m+4×2.2KN/m=63.8KN/m。

横梁工字钢的计算模式如下：

根据上横梁受力弯距图可知，横梁中最大弯矩在支点3和4处，其弯距M=443.38KNm，根据查型钢规格表可知63a工字钢的Wx：Wx=2981.47cm3，则σmax=Mmax/Wx=443.38KNm/(2×2981.47cm3)=74.4MPa＜[σ]允许=145MPa，满足要求。

根据以上计算结果得知，支点2和5所受支撑力为拉力，与实际情况不符，所以可假设横梁所受的荷载全由支点3和4处承受，则桩身内侧预埋件(即支点3和4处)所受最大支撑力均为横梁所受荷载的0.5倍，即为P=（63.8×16）/2=510.4KN。

最大弯矩为M=PL=510.4×0.6m=306.2KNm，根据查型钢规格表可知40b工字钢的W=1140cm3。最大弯拉应力为σ=M/W=306.2KNm/(2×1140cm3)=134.3MPa＜[σ]=145MPa，满足要求。

③预埋工字钢后锚力的计算

40b工字钢预埋在墩柱内DB33／T 1211-2020 城镇燃气设施安全检查标准.pdf，墩柱内用三根Φ28的钢筋锚固。假设其拉力全部右后锚钢筋承受，其力学模型简化如下：

三、右幅6#墩承台施工