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南昌朝阳大桥主墩承台施工方案

根据现场情况，15#、20#承台同时施工，16#、19#承台同时施工，17#、18#承台同时施工，14#、21#承台同时施工（该两过渡墩承台在下半年枯水期施工），总工期113天，见下表：

根据现场施工情况，采用单、双壁组合钢套箱围堰施工主墩承台基础的方案。围堰采用两段圆弧中间矩形结构。钢围堰顶标高为19m，底标高为2.0～2.8m，封底厚度2.2～3.0m。围堰采用在墩位平台上现场拼装，整体起吊下放的施工方法，围堰内抽干水提供承台的干作业施工环境。

3.3钢护筒切割、封底砼整平及桩顶处理

将封底砼及钢套箱内壁的泥浆沉淀用水冲洗干净，并将存水排净后桥梁工程深基坑专项施工方案，在无水条件下进行钢护筒切割处理。

若封底砼产生微小渗漏时采用压水泥浆水玻璃或涂刷Krystol高效防水材料止水。封底砼表面起伏高差不大时按设计标高人工凿除砼，低于标高处用砂浆填补。封底砼普通起伏高差较大时，高于标高处风镐凿除，低于标高处砂浆填补。封底砼产生微小渗漏时采用水玻璃补漏。

桩头破除：桩头破除前现将钢筋剥除，然后采用风镐人工破除桩头达到设计标高，同时要求达到混凝土新鲜面。

本承台钢筋重量达361吨，钢筋布置较密，钢筋支撑骨架利用竖向φ32架立钢筋，必要时辅助钢管支撑。钢筋绑扎前先铺设承台底层冷轧带肋钢筋网片，网片碰到桩时应断开，并保证其距承台底部的净保护层为65mm。

（1）钢筋制作、绑扎及固定

承台钢筋在后场加工成半成品，运至现场绑扎。承台及下塔柱底节主筋采用滚轧直螺纹接头连接，其它钢筋绑扎按技术规范要求进行焊接或搭接。

钢筋按照承台混凝土浇注分层情况进行绑扎安装，要求最外层钢筋保护层厚度不小于65mm。应在钢筋与模板、钢筋与封底砼底板间设置砼垫块，垫块应与钢筋扎紧，并互相错开。非焊接钢筋骨架的多层钢筋之间，应用短钢筋支垫，保证位置准确。

由于本承台钢筋较多，实际施工过程中可对钢筋的长度尺寸，位置做局部调整，但必须各层钢筋上下位置对准，以利砼浇筑与振捣，如下图所示。

第一级钢筋绑扎示意图（类似工程）第二级钢筋绑扎示意图（类似工程）

承台分两层浇筑，因此钢筋也分两次绑扎。第一次绑扎承台底面钢筋、侧面钢筋和中间的架立钢筋，然后浇筑第一层混凝土，在第一层砼温控养护的同时绑扎第二层钢筋，浇筑第二层混凝土。

施工第二层钢筋时应预埋下塔柱（墩身）钢筋与劲性骨架以及0#块支架预埋件（0#块支架预埋件详见附图），钢筋应预埋准确。

根据设计要求，本工程设置防雷接地钢筋，桩基与下塔柱钢筋应焊接连通，每个塔柱四角各设置两根接地钢筋，并标记标明，与桩基主钢筋焊接，接地电阻不大于设计规定的1欧姆。

（5）钢筋施工技术要求

本工程对钢筋保护层要求较高，牢固安装定做的保护层定位块，确保钢筋保护层偏差满足规范要求，扎丝不得伸入保护层范围内，以防止成为钢筋的腐蚀通道；

当塔柱墩身预埋钢筋与承台钢筋相碰时，可适当挪动承台钢筋，为保证塔柱墩身砼保护层厚度，主筋预埋尺寸适当内缩；

钢筋绑扎期间要尽量减少钢套箱内积水，以防止承台底层砼被洗浆，与封底混凝土接触面形成明显纱线。钢筋绑扎完必须清理底层杂物，尤其是钢套箱壁体附近的钢筋废料，避免水通过封底与承台的施工缝渗入形成锈水。

3.5承台冷却水管安装

由于主桥主墩承台混凝土方量较大，为防止混凝土浇筑时水化热过大，我们将采取大体积砼施工降温措施。在承台内设置D50×2.5钢管作为冷却管，用循环水来降低砼的温度，具体施工工艺见“5.3冷却水管安装”

为缩短工期简化工序，直线段利用围堰作为承台浇筑的模板，圆弧段另外立模。为保证承台浇筑外观质量，围堰内侧需按照钢模的标准制作。承台两侧倒角处与围堰形状不同，该处需另立木模板或钢模板，模板支架采用小型钢支撑在钢围堰内壁。具体布置见下图：

主墩承台设计为C40钢筋混凝土，混凝土方量为2774.7m³，承台混凝土在平面内不分段，在竖向分为两层浇筑，第1层厚3.0m，第2层厚3.5m。第一层砼方量为1300m³，第二层砼方量为1475m³。当承台钢筋绑扎完毕，各预埋件检查无误后，浇筑承台混凝土。过渡墩承台砼一次浇筑完成。

浇筑前应检查钢围堰内积水情况、杂物清理情况、倒角模板加固情况、墩身钢筋预埋情况、预埋件位置和冷却管有无破损等。

混凝土浇筑时按阶梯式分层布料，每层最大厚度不超过30cm，控制混凝土自由落体高度不大于2m，并应在下层混凝土初凝前完成上层混凝土的浇筑。浇筑推进示意见下图。

承台混凝土浇筑分层推进示意图

混凝土振捣采用φ50插入式振捣棒进行振捣，施工中加强斜角部位混凝土振捣，保证振捣充分。

（3）施工缝的处理及混凝土养护

承台混凝土浇筑完后，采用冷却水管通水，表面覆盖浇水养生，见下图。

表面覆盖土工布养生图砼表面蓄水并搭大棚养生

3.8质量检验及验收标准

钢筋的级别、直径、根数和间距均应符合设计要求。绑扎或焊接的钢筋网和钢筋骨架不得有变形、松脱和开焊，钢筋的位置偏差不得超过下表的规定。

箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距

模板、支架及安装的允许偏差应符合下表规定：

模板、支架及安装的允许偏差表

装配式构件支承面的标高

模板相邻两板表面高低差

跨度的1/1000或30

第四章大体积混凝土施工

4.1承台大体积混凝土施工重难点分析

主塔承台尺寸为30*18*6.5m，砼方量达2775m3，为大体积混凝土，故将主墩大体积混凝土施工作为本工程承台施工的重难点。本工程承台混凝土施工重难点主要体现在以下几方面：①浇筑分层的确定；②混凝土原材料选择及配合比；③温度监控及控制措施等。根据本工程承台的特点，拟将承台分两次浇筑，第一次浇筑高度为3.5m，第二次浇筑高度为3.0m，同时在承台内布置冷却管，加强温度监控和冷却水循环，减少水化热对承台的影响。

承台分层浇筑厚度综合考虑以下因素：

（1）结构设计要求：承台钢筋布置、塔柱预埋钢筋底标高等等；

（2）混凝土浇筑能力要求：70m3/h左右；

（3）混凝土收缩影响；

（4）温控要求：分层厚度不宜太厚。

（5）钢板桩围堰受力，内支撑布置与切除转换的要求。

鉴于以上因素，将承台按厚度分为2层，分层厚度为：3.5m+3.0m，第一次浇筑方量为1480m3，第二次浇筑方量为1295m3。

为减少单位水泥用量，降低水化热，延长混凝土初凝时间，承台混凝土原材料必须作好原材挑选和原材的预控技术措施：

水泥：水泥水化热是承台混凝土的主要温度因素，因此，应选用水化热低或中热水泥，本承台拟选用P.S42.5的矿渣硅酸盐水泥。要求水泥温度不可过高，并作好白天的凉棚遮阳工作，以免影响混凝土拌和物的搅拌温度。

粗骨料：选用配置混凝土强度高、抗裂性好的碎石，在不降低砼标号的前提下进行配合比试验，选用水泥用量较小，碎石粒径较大的砼配合比，进而可以降低水泥水化热，承台混凝土碎石可以选用5～25mm的连续级配碎石。

细骨料：选用中、粗砂，细度模数宜2.5～2.8，骨料在拌合前应晒水降温。

另外，骨料要求洁净无杂质，特别要求是含泥量，含泥量过大会影响混凝土的强度，还会增加混凝土的收缩，因此，在施工中应严格控制，要求砂中含泥量小于3%，石子中含泥量小于1%。石子、砂子堆场必须有遮阳措施，尽量减小原材的温度，以控制混凝土的搅拌温度。

外加剂：采用外加剂以减少水泥用量，从而为降低承台混凝土的温升开创条件。为方便混凝土布料施工和控制水泥水化热，拟采用缓凝减水剂外加剂，目的是延缓水泥水化热的放热速度，推迟温度峰值的时间，并减小放热总量和温度峰值，从而减小和避免混凝土因温差而引起的温度应力裂。另外，选择缓凝减水剂必须与水泥品种相匹配，缓凝减水剂的掺量可以模仿当时施工气温状况，根据混凝土强度、坍落度以及混凝土初凝时间等要求进行混凝土试验试配确定。

外掺剂：考虑主要以增强内部密实度、控制水泥水化热、降低温度和温差为主，在承台混凝土的级配中要尽量减少水泥用量，除了选择骨料和缓凝减水剂等能减少水泥用量之外，在保证混凝土抗压强度和坍落度的同时，可以掺加适量的粉煤灰和矿粉来降低水泥用量和水化热。

水：混凝土拌制用水采用自来水。

4.4承台混凝土配合比

承台混凝土配合比设计原则：

1）在保证混凝土强度和坍落度的前提下，降低水泥用量，采用早期水化热低的矿渣水泥，采用优质掺合料，减小水灰比；加大骨料粒径增加碎石用量，采用低含泥量的砂、碎石材料（控制含泥量1%以内），改善骨料级配；合理使用外加剂。

2）承台混凝土配合比中根据施工要求及控制温度峰值等要求必须掺加外加剂，像缓凝减水剂等，减水剂必须与采用的水泥品种、掺和料相匹配，使用前必须做正常混凝土与掺外加剂的混凝土的对比试验，外加剂的掺量应严格控制计量，少掺和过量均对工程混凝土不利。

3）控制坍落度。在试验室级配试验时，必须考虑水泥用量与混凝土坍落度的统一性，坍落度指标不能满足施工要求时，应调整水胶比，并与外加剂、掺和料相匹配统一考虑。现场承台砼浇筑时，坍落度要求为16～18cm。

5）承台混凝土配合比初步确定。为延缓混凝土初凝时间，延长水化热放热时间，并降低水化热峰值。在常规普通混凝土级配的基础上，混凝土在搅拌时掺入缓凝减水剂、粉煤灰矿粉等掺加剂，这些外掺剂按照各自的水泥替代率入替水泥，故单位立方米混凝土的水泥用量在普通混凝土水泥用量减去外掺剂的替代量，混凝土配合比中其它如水、砂、碎石等可根据施工最小坍落度、设计强度以及初凝要求进行计算，并以此做小样试验，综合以上三个重要因素考虑，选择其中最佳配合比作为设计混凝土配合比。

为控制混凝土在浇筑、养护过程中水化热，采取在混凝土体内布置冷却水管。通过混凝土水泥水化热的发生量和布置冷却水管的散热量进行冷却水管布置和安装的计算。冷却水管采用热传导性能好，并具备一定强度的黑铁管，规格D50×2.5mm。

冷却水管布置：高度方向间距1.0~1.25m，承台底、顶面两层水管距承台底、顶面1.0m；平面方向间距1.5m，距承台侧边线0.75m。冷却水管连接采用螺纹对接。

在冷却水管安装时，利用承台的结构钢筋和钢筋支架作为冷却水管的水平搁置点，要求在安装时必须绑扎牢固。考虑到混凝土下落时的冲击力和混凝土浇筑后的自重对冷却水管接头强度的影响，在水管间的接头位置，必须设置高低、左右的钢筋限位，避免接头位置在混凝土浇筑施工过程中受到荷载影响导致渗水。每层冷却水管各有一个进水口和出水口，进出水管高于施工界面1.0m，在承台一侧布置蓄水箱和冷却水箱，冷却水从蓄水箱进高压离心泵，由总管分出若干个分管，每个分管口安装调节笼头，以便根据出水水温控制水流量，再通过混凝土体内后从出水口输入进入冷却水箱进行冷却，冷却后的水输入蓄水箱，形成循环用水。

冷却水管输水：承台钢筋、模板安装完成后，现场组织承台内冷却水管水压下（0.1Mpa）的“试水”，检验冷却水管的密封程度，避免混凝土在浇筑时发生漏水现象。混凝土开始浇筑后，冷却水管自浇筑混凝土起即通入冷水，连续通水不小于12天，每个出水口流量为10~20L/分，为增加冷却效果，进出水流方向每天更换两次，并在开始7天内，冷却水温度控制在15~25度。

冷却水测温：在输水过程中，对冷却水的流量、进出口的水温进行测设和记录，若有异常，可对冷却水管进水端的调节阀门进行调节，调整冷却水的流量，以达到出水温度控制的目的。

冷却水管使用后处理：冷却水管使用完毕后，即灌浆封孔，并将伸出承台的顶面部分截除，封孔采用等强度小石子砼。

4.6混凝土内部的最高温度计算（根据建筑施工计算手册第十一章大体积混凝土）

混凝土内部的最高温度按下式计算

Tmax=T0+T（t）*ξ

C–混凝土的比热，一般取0.96KJ/Kg*K

ρ–混凝土的密度，取2400Kg/m3

t–混凝土的龄期，取3天

m–混凝土的比表面积、浇筑温度系数

根据我部施工经验和查阅相关资料，大体积砼内部温升值在浇筑后3天最高

则计算的砼内部最高温度Tmax=T0+T（t）*ξ=30+32.2*0.68=51.9°C

小于规范规定的最高不得超过75°C，可

4.7混凝土的温度裂缝控制计算（根据建筑施工计算手册第十一章大体积混凝土）

4.7.1自约束裂缝控制计算（表面裂缝）

混凝土浇筑初期，内部的温度在升高，但砼表面的温度可能因为外界温度降低而急剧降低，引起砼表面收缩产生拉应力而出现表面裂缝。由温差产生的表面最大拉应力由下式计算：

υ–混凝土的泊松比，取0.175

根据我部施工经验和查阅相关资料，大体积砼内部温升值在浇筑后3天最高，其内外温差最大，则最大拉应力

承台混凝土设计强度等级为C40。混凝土劈裂抗拉强度参考值按经验取值小营热力管线施工方案，见下表

承台混凝土劈裂抗拉强度参考值(MPa)

查表得C40砼3天的劈裂抗拉强度经验值为1.4MPa，大于最大温度应力1.36MPa，砼表面不会出现温度裂缝，但安全系数很小。

4.7.2外约束内部裂缝控制计算（贯穿裂缝）

混凝土浇筑初期，其温度升高较快，一般在浇筑后三天最高，砼体积膨胀，其后为降温过程，砼体积收缩，但因基础的约束，在新浇筑砼内部产生拉应力，当拉应力大于砼的劈裂抗拉强度时，引起砼开裂，甚至产生贯穿裂缝。砼温度收缩应力按照以下简化公式计算：

υ–混凝土的泊松比，取0.175

S（t）–考虑徐变影响的松弛系数，按3天龄期查表取0.186Q／GDW 11393-2015 架空输电线路盘桩基础技术规定.pdf，按7天查表得0.21