淺論廬銅鐵路永安河特大橋承臺(tái)施工

陳輝

摘 要：本文結(jié)合廬銅鐵路郭公河特大橋施工實(shí)踐，就鐵路單線特大橋承臺(tái)施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和技術(shù)控制要點(diǎn)進(jìn)行了簡要闡述。

關(guān)鍵詞：鐵路特大橋；承臺(tái)施工；關(guān)鍵工序；技術(shù)控制

中鐵十九局集團(tuán)六公司承建的新建廬江至銅陵鐵路站前工程LTTL03標(biāo)起止里程為：DK46+007～DK70+413，全長24.406km，本標(biāo)段主要工量有：區(qū)間路基土石方1020940.6立方米、站場土石方317490立方米、特大橋12129.96延長米/4座、中橋87.21延長米/1座、框架式橋160.4頂平米、小橋47.1頂面平方米、涵洞732.6橫延米。本標(biāo)路基工程量大，工點(diǎn)極其分散，軟土路基較多，正線路基軟基處理主要采用CFG樁及水泥攪拌樁加固，站線、場坪區(qū)主要采用插塑板或袋裝砂井排水處理。特大橋4座，其中永安河特大橋， 2079.845m，主跨為（40+56+40m）連續(xù)梁。西河特大橋有1-112m系桿拱，橋址跨西河，河面較寬，施工難度較大。

1 自然特征

1.1地形地貌

本橋位于安徽省無為縣，橋址所在位置為丘陵、三級(jí)階地（崗地）和長江沖積平原交集帶，河網(wǎng)水系發(fā)育，多為蟹塘和水田。本橋跨越的主要河流為永安河。

1.2水文特征

橋址區(qū)地表水為郭公河、溝渠及密集的養(yǎng)殖塘水體，主要受大氣降水補(bǔ)給，并以蒸發(fā)、人工灌溉匯往長江的方式排泄。

區(qū)內(nèi)地下水主要為第四系孔隙水，賦存于第四系底層中，其中可以分為上部黏性土、粉砂中的潛水和中部-下部粉細(xì)砂、圓礫土中的微承壓-承壓水。其中、圓礫土層為主要含水層，具有埋深大、透水性強(qiáng)、水量豐富的特征，受大氣降水及地表水補(bǔ)給，以蒸發(fā)或垂直滲入基巖裂隙中形式進(jìn)行排泄。實(shí)測水位埋深0.2～8.98m。

1.3不良地質(zhì)和特殊地質(zhì)

橋址區(qū)內(nèi)特殊巖土主要為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，深灰色，流塑，夾薄層粉土、粉細(xì)砂。該層于橋址區(qū)廣泛分布，層面埋深0～9.4m，層厚0.9～28.3m，平均厚近12.1m。該層具有高壓縮性、高靈敏度及低強(qiáng)度等特性，工程性質(zhì)差。

2.工藝流程

承臺(tái)施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→測設(shè)基坑平面位置、標(biāo)高→挖掘機(jī)開挖→鑿除樁頭→檢測樁基→基底檢測及處理→綁扎鋼筋→安裝模板→灌筑混凝土→與墩臺(tái)身接縫處理

陸地墩承臺(tái)根據(jù)土層性質(zhì)和實(shí)際情況，一般地段基坑采取放坡開挖或根據(jù)地下水情況帶擋板支護(hù)基坑開挖，地下水位較高或滲透性很強(qiáng)時(shí)采取井管、排水管降排水或混凝土套箱圍堰施工，確保基坑作業(yè)環(huán)境和施工安全。淺水墩承臺(tái)采用草袋圍堰或雙壁鋼圍堰施工，跨公路段、江河大堤段承臺(tái)施工，要加強(qiáng)基坑防護(hù)，基坑開挖后及時(shí)進(jìn)行防護(hù)，確保既有公路和江河大堤安全。

陸地墩承臺(tái)根據(jù)土層性質(zhì)和實(shí)際情況，一般地段基坑采取放坡開挖或根據(jù)地下水情況帶擋板支護(hù)基坑開挖，地下水位較高或滲透性很強(qiáng)時(shí)采取井管、排水管降排水或混凝土套箱圍堰施工，確保基坑作業(yè)環(huán)境和施工安全。淺水墩承臺(tái)采用草袋圍堰或雙壁鋼圍堰施工，跨公路段、江河大堤段承臺(tái)施工，要加強(qiáng)基坑防護(hù)，基坑開挖后及時(shí)進(jìn)行防護(hù)，確保既有公路和江河大堤安全。

承臺(tái)混凝土為大體積混凝土，施工中需采取降低混凝土入模溫度、設(shè)置冷卻水管和保溫等措施，確保混凝土內(nèi)在質(zhì)量。

3.模板、鋼筋安裝

3.1鋼筋安裝

承臺(tái)鋼筋在鋼筋加工場加工成半成品，運(yùn)至現(xiàn)場綁扎。承臺(tái)鋼筋按規(guī)范進(jìn)行焊接，鋼筋網(wǎng)片之間采用架立鋼筋焊接牢固，做到上下層網(wǎng)格對(duì)齊，層間距正確，并確保鋼筋的保護(hù)層厚度。

3.2模板安裝

模板全部采用鋼模板，并保證模板強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。模板安裝必須嚴(yán)格按施工規(guī)范和驗(yàn)標(biāo)進(jìn)行施工。

模板拼裝可利用小型吊具在基坑內(nèi)逐塊組拼，拼接表面必須平整、支撐牢靠。

支模前用全站儀測放承臺(tái)四角點(diǎn)，墨線彈出模板的邊線，支模后再用儀器進(jìn)行復(fù)核校正。

4.安裝冷卻水管及測溫元件

大體積混凝土承臺(tái)，由于結(jié)構(gòu)截面大，混凝土所釋放的水化熱會(huì)產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用，通過安裝冷卻管及時(shí)將水泥水化熱傳導(dǎo)出去，從而控制承臺(tái)大體積混凝土芯部與表面、表面與外部溫差，保證混凝土不因溫差效應(yīng)開裂。

冷卻循環(huán)水管采用φ32mm鋼管（t=4mm），上下層冷卻水管間距及同層冷卻水管間距均采用1.2～1.5m。進(jìn)出水口安設(shè)調(diào)節(jié)流量的水閥和測流量設(shè)備。

冷卻水管安裝時(shí)，要以鋼筋骨架和支撐桁架固定牢靠，以防混凝土灌注時(shí)水管變形及脫落而發(fā)生堵水和漏水，并做通水試驗(yàn)。

每層循環(huán)水管被混凝土覆蓋并振搗完畢，即可在該層水管內(nèi)通水。通過閥門調(diào)節(jié)循環(huán)冷卻水的流量。循環(huán)冷卻管排出的水在混凝土灌注未完之前，不得排至混凝土頂面。

測溫設(shè)備可采用“大體積混凝土溫度微機(jī)自動(dòng)測試儀”，溫度傳感器預(yù)先埋設(shè)在測點(diǎn)位置上，基礎(chǔ)承臺(tái)測點(diǎn)位置分承臺(tái)內(nèi)部、薄膜下溫度、大氣溫度、冷卻水管進(jìn)出水溫度設(shè)置。測點(diǎn)溫度、溫差以及環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)與曲線用電腦打印繪制。當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差超過控制要求時(shí)，系統(tǒng)馬上報(bào)警。測溫點(diǎn)的布置應(yīng)考慮由于大體積混凝土澆筑順序時(shí)間不一致，應(yīng)由各區(qū)域均勻布置，核心區(qū)、中心區(qū)為重點(diǎn)。

5.混凝土灌注及養(yǎng)護(hù)

混凝土所用原材料質(zhì)量必須符合規(guī)定的要求，計(jì)量偏差必須控制在規(guī)定的允許偏差范圍之內(nèi)。原材料按技術(shù)條件的要求進(jìn)行檢驗(yàn)，采用自動(dòng)化電子計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量。混凝土由混凝土拌和站集中拌和，混凝土輸送車運(yùn)輸，經(jīng)混凝土輸送泵泵送入模，混凝土分區(qū)布料、分層澆筑，采用插入式振搗器振搗，當(dāng)混凝土自由落體高度超過2m時(shí)，采用串筒下料，防止混凝土離析。混凝土澆筑完畢后，在頂部混凝土初凝前，對(duì)其進(jìn)行二次振搗，并壓實(shí)抹平。控制表面收縮裂紋，減少水分蒸發(fā)；混凝土初凝后，加強(qiáng)保濕養(yǎng)護(hù)，防止水分蒸發(fā)。

大體積混凝土采用低水化熱水泥，并采用“雙摻技術(shù)”（即摻加粉煤灰及外加劑），降低混凝土的入倉溫度等措施，以改善混凝土的性能，減小混凝土的水化熱。氣溫較高時(shí)，泵送管加蓋草袋，并在拌和水中投放冰塊，以降低混凝土入模溫度。或?qū)⒀h(huán)冷卻水管預(yù)先埋設(shè)在混凝土內(nèi)部，根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸分層曲折布置，每層上下設(shè)進(jìn)出水口，并在結(jié)構(gòu)不同位置和不同深度留出測溫孔。混凝土灌筑后立即通冷水循環(huán)散熱，定時(shí)測溫，待混凝土內(nèi)外溫差小于15℃時(shí)停止注水。

6.冷卻水管壓漿

管道壓漿采用與預(yù)應(yīng)力相同的真空壓漿工藝。壓漿泵采用連續(xù)式，同一管道壓漿應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，一次完成。壓漿前用空壓機(jī)吹管清除管道內(nèi)雜物及積水，水泥漿拌制均勻后，須經(jīng)2.5mm×2.5mm的濾網(wǎng)過濾方可壓入管道。管道出漿口出漿濃度與進(jìn)漿濃度一致后，方可關(guān)閉進(jìn)出口閥門封閉保壓。漿體注滿管道后，在0.50～0.60MPa的壓力下保持2min，以確保壓入管道的漿體飽滿密實(shí)；壓漿的最大壓力不得超過0.60Mpa。

管道壓漿采用強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5級(jí)低堿硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥；摻入的粉煤灰、高效減水劑、膨脹劑等外加劑的含量按規(guī)定執(zhí)行，嚴(yán)禁摻入氯化物或其它有腐蝕作用的外加劑。水泥漿的水膠比不得超過0.30，且不得泌水，流動(dòng)度應(yīng)為30-50s，水泥漿抗壓強(qiáng)度不得小于同級(jí)混凝土強(qiáng)度并滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求；壓入管道的水泥漿應(yīng)飽滿密實(shí)，體積收縮率應(yīng)小于1%。

水泥漿自攪拌結(jié)束至壓入管道的間隔時(shí)間，不得超過40min，管道壓漿應(yīng)控制在正溫下施工，并應(yīng)保持無積水無結(jié)冰現(xiàn)象。壓漿時(shí)及壓漿后3天內(nèi)，結(jié)構(gòu)及環(huán)境溫度不得低于5℃。冬季壓漿時(shí)要采取保溫措施，并摻加防凍劑。

水泥漿試件的制備和組數(shù)，由試驗(yàn)室按常規(guī)辦理。

7.結(jié)語

通過對(duì)以上關(guān)鍵工序進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)控制，已經(jīng)完工的廬銅鐵路永安河特大橋承臺(tái)施工合格率100%，優(yōu)良率98.5%，完全滿足設(shè)計(jì)要求，并為今后累計(jì)施工積累了經(jīng)驗(yàn)。