拉森钢板桩在梁垛河大桥主墩承台施工中的应用

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[摘要] 随着桥梁跨径的增大，对桥梁下部结构的受力要求越来越高，基础承台的埋置深度及体积也随之增大，由此带来一系列施工难题，如基坑开挖时的基坑围堰、围囹支护、大体积混凝土施工时降低水化热的措施等等。本文简述了桥梁主墩承台的施工方法、施工工艺、技术方案及质量保证的措施及取得的效果,为类似主墩承台施工提供参考。

[关键词] 钢板桩围堰 ； 围囹支撑 ； 承台钢筋加工 ； 承台施工 ； 冷却管施工

Abstract：With the increase of bridge spans, on the bridge substructure of the stress requirements of increasingly high, pile foundation embedded depth and volume also increased, which brings a series of problems, such as the excavation of foundation pit cofferdam, waling support, the construction of large volume concrete to reduce heat of hydration measures etc.. This paper describes the bridge main pier construction method, construction technology, technical solutions and quality assurance measures and the results, similar to the main pier construction of reference。

Key words：Steel sheet pile cofferdam；Waling support；Pile cap steel processing；Pile cap construction；Cooling pipe construction

中图分类号： TU473.5 文献标识码： A 文章编号：

梁垛河是一条规划Ⅴ级航道，梁垛河大桥与其交叉桩号为K239+368.5,交角90°,桥长290.4m，桥宽2×12.75m。其中主桥上部结构采用37+60+37 m三跨预应力混凝土变截面单箱单室连续箱梁,引桥为6孔25 m装配式部分预应力混凝土连续箱梁，主墩采用钢筋混凝土矩形实体式薄壁式墩，群桩基础，承台采用矩形实体式结构，左右幅分离，几何尺寸为10.5×6.5×2.5m，每个承台混凝土方量为170.7立方米，属于大体积混凝土结构，为保证混凝土质量，承台内设置水冷循环冷却管。以下对承台施工工艺作简要总结。

一、钢板桩围堰施工

根据施工图设计，并结合现场水位调查，在桥位区内，常水位1.56米，4#主墩处河床标高-0.44 m,承台顶高程为-1.201 m，承台底高程为-3.701 m；5#主墩处河床高程-0.94 m，承台顶高程为-1.192 m，承台底标高为-3.692 m；6#过渡墩承台河床高程-0.282m,承台底高程-2.9，顶高程为-0.4m,考虑到河区汛期的冲刷、地下水位较高以及开挖深度较大，基坑开挖采用钢板桩围堰，钢板桩长度为12m。围堰采用长方形结构，围堰内平面尺寸为： 12.0m×8.0m，围堰采用的钢板桩型号为：德国拉森Larssen-Ⅳ型。

二、围囹支撑施工

围囹支撑上下共设置二道。两道围框、斜撑材料规格分别采用双拼I36a、I40a工字钢。围框、支撑均按设计高程预先焊好[12槽钢牛腿作为临时支撑，待各围囹安装并连接就位后，再与钢板桩焊接牢固。

第一道围囹支撑高程为＋2.50米，钢板桩施工完毕后即可抽水进行第一道围囹支撑的施工。支撑施工步骤为：在支撑位置施焊三角限位钢板（牛腿）安装围框、支撑设上限位钢板支撑与围框加焊。支撑制作完成后用硬木楔塞紧板桩与围框之间的间隙。施工中各斜撑平面位置采用坐标定位，误差控制在5cm之内。

第一道围囹支撑完成后，即可进行承台基底水下封底施工，封底采用导管法浇筑水下混凝土配合人工水下找平。水下封底完成后，抽水至承台顶面高程以上1.0位置，进行第二道围囹支撑的施工，施工步骤同上。施工中各支撑平面位置采用坐标定位，误差控制在5cm之内。各连接部位焊缝满足规范要求。

三、承台施工

1、钢筋加工及安装

用全站仪在封底混凝土上精确放出承台轮廓线，首先将基桩钢筋予以嗽叭型成型，再按照设计图纸及有关规范要求进行绑扎钢筋。钢筋在加工场集中制作，运至现场绑扎。

钢筋施工顺序：承台底层防裂钢筋网承台架立钢筋冷却管承台侧面钢筋墩身预埋钢筋承台顶层钢筋施工预埋件

钢筋应存放在地面以上0.3m的平台、垫木或其它支承上，并应保护不受机械损伤及由于暴露于大气而产生锈蚀和表面破损。使用时应保证钢筋无有害锈蚀、油漆、油脂或其它杂质。

根据现场放样，并以此进行钢筋绑扎施工。钢筋骨架按施工设计图要求制作，按规范验收，做到施工技术交底清楚，电焊工持证上岗，现场挂牌施工。对弯曲变形钢筋应校正后使用，锈蚀严重的钢筋禁止使用，钢筋骨架定型加工，根据来料规格分段制作，钢筋焊接端应在垂直于钢筋的轴线方向切平，两焊接端面平行。焊渣必须清除。主筋搭接且在同一截面上接头不超过50%。钢筋搭接长度、焊缝外形尺寸应符合规范和设计要求。对制作好的钢筋半成品进行编号，挂标识签，平卧堆放在干净、平整的场地上，在运输、绑扎过程中要采取措施防止变形，钢筋骨架在处理好的基底现场绑扎成型。桩基钢筋与承台底层钢筋交叉发生矛盾时，适当调整基桩或承台钢筋，但必须保证承台钢筋顺直。墩身预埋钢筋为保证预埋位置准确，先校准下墩身钢筋位置，将定位钢筋点焊固定在承台钢筋上，然后再绑扎。当墩身钢筋与承台钢筋位置冲突时，可适量调整承台钢筋，保证墩身钢筋位置准确。

在钢筋骨架制作成型后，需经监理工程师检验合格后方可立模，并固定好保护层垫块。

2、冷却管施工

承台尺寸10.5×6.5×2.5米，每个耗用混凝土170.7方，为大体积混凝土，为保证混凝土质量，设置水冷循环用管道。冷却管采用内径为50mm，壁厚2.5mm的钢管，钢管热传导性能较好且有一定的强度。承台横桥向1米，高度方向90厘米设置连续通畅的管道，接头采用螺纹接口且连接牢靠、不漏水，上下层冷却管均固定在相应位置的承台钢筋上，且保证冷却管水管的顺畅。进水口和出水口引到工作平台上，且高出承台顶面不小于30cm，循环用水使用现场河水。当冷却管与墩身预埋钢筋有矛盾时，可适当调整冷却管位置。

3、模板支立

承台侧模板使用钢木组合模板，采用竹胶板做面板，间距30cm用10cm×10cm方木作内撑，外侧用间距50cmI12工字钢作围囹，模板与模板之间以及模板与封底混凝土之间接缝贴高强海绵条密封，外侧采用15×15方木支撑在围堰上，承台内侧采用25圆钢进行对拉，对拉螺杆间距为50cm×60cm，施工现场采用浮吊配合进行模板安装。模板与钢筋制作配合进行，安装侧模时，防止模板移位和突出，在模板外设立支撑固定模板安装完毕后，应对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行自检并报验，监理工程师签认后方可浇筑混凝土。

4、混凝土施工

优化混凝土配合比，减少水泥用量采用水化热比较低的普通硅酸盐水泥，此外，避开高温时间，在砼拌和前，对粗骨料进行洒水降温或通过加冰块降低水温，以降低混凝土的入模温度；即减少混凝土水化热。

混凝土浇筑：采用拖泵，拖式泵前端软管接长，前接串筒，串筒出料口处混凝土堆积高度不宜超过1.0米。混凝土按一定厚度、顺序、分层方向分三层浇筑，应在下层混凝土初凝前浇筑完上层混凝土。上下层同时浇筑时，上层和下层前后浇筑的距离应保持在1.5m以上。在倾斜面上浇筑混凝土时，应从低处开始逐层扩展升高，保持水平分层。混凝土浇筑时，采用插入式振捣器振实。插入式振捣器移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍；与侧模应保持50～100mm的距离；插入下层混凝土50～100mm，每一处振动完毕后边振动边徐徐上提，避免振动棒碰撞模板及其它预埋件。对每一振捣部位，须振捣密实即混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。混凝土浇筑完后，立即进行混凝土面修整、抹平，待收浆后再抹第二遍并压光处理。

承台混凝土温度采取内降外保措施进行控制，控制混凝土内外温差不大于25℃。为避免混凝土温差过大，在混凝土覆盖住底层冷却管后即通循环水，保证水压满足施工要求，同时进水口处设置阀门，调控水流量大小，以此调控混凝土内部温度。混凝土顶面用塑料布覆盖，塑料布上以及侧模外加盖两层草帘进行保温。

在承台长方向1/2、1/4及距承台外缘10cm处各埋设测温孔，测温频率1次/2小时，作好观测记录，通过分析，调整循环水流量大小，控制混凝土内外温差在25℃内。

在混凝土强度达到规范要求后拆模，拆模后及时将混凝土面进行覆盖保温，并且继续循环水降温，当承台中心温度基本恒定，并与外界温差小于25℃时，停止冷却循环水，继续温度观测12小时，如混凝土内外温差不超过25℃，进行下道工序施工。

5、钢板桩的拆除

待承台施工结束后，在承台与钢板桩间回填土，回水至承台顶下20cm处；待完成墩身及0#块件水中支架预埋后回水至第二道围囹下40cm处，开始第二道围囹的拆除；再次回水至第一道围囹下40cm处，进行第一道围囹的拆除；第一道围囹拆除后向围囹回水保持围堰内外水位平衡，即可进行钢板桩的拔除。

承台施工工艺流程 施工准备工作测量放样钢板桩围堰封底、围堰支撑加固桩基无破损检验绑扎钢筋安装模板浇筑混凝土养生围堰拆除。

结束语

本文通过对梁垛河大桥承台施工工艺的分析，不仅丰富了承台施工中的各项经验，提高了承台施工中混凝土结构质量，而且为今后桥梁施工提供有力的参考依据。

参考文献：

[1] 杨文渊，徐。《桥梁施工工程师手册》。北京：人民交通出版社，2007。

[2] 金吉寅，冯郁芬，郭林义。《公路桥涵施工手册》。北京：人民交通出版社2005。

[3]范立础。《桥梁工程》人民交通出版社2003年1月第1版

[4]叶见曙。《结构设计原理》人民交通出版社2005年6月第2版