蟒蛇河大桥主墩承台施工方案.docx
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蟒蛇河大桥主墩承台施工方案
331省道与233省道龙冈连接线
跨蟒蛇河桥梁工程
审批：
校审：
编制：
主墩承台施工方案
江苏海通建设工程有限公司
JIANGSUHAITONGJIANSHEGONGCHENGYOUXIANGONGSI
蟒蛇河大桥工程项目部
2013年11月13日
331省道与233省道龙冈连接线蟒蛇河大桥工程
11#、12#大体积承台施工方案
一、工程概况
331省道与233省道龙冈连接线工程位于盐都区龙冈镇境内，跨越蟒蛇河，规划为南北向城市主干道，北侧接线宽度为40m连接龙腾路，南侧接线宽度为60m连接华兴大道，全长1515.2m。
跨蟒蛇河大桥宽度为28m，主桥为（60+100+60）m预应力砼变截面连续箱梁，引桥为部分预应力砼组合箱梁。
本桥为跨蟒蛇河大桥，上跨蟒蛇河，桥梁中心线与航道中心线交角为108°，桥位处河道顺直。
蟒蛇河规划为Ⅲ级航道，规划通航净空为80×7m，最高通航水位2.30m，桥位处水面宽度为118m。
11#、12#墩承台为半幅基础采用3排共9根Φ1.5m钻孔灌注桩。
结构尺寸为10×10×3.0m（附图）。
设计砼强度等级为C30。
承台计划采取一次性浇筑，数量为300m3，属于大体积混凝土施工。
大体积混凝土由于结构尺寸大，水泥水化热引起混凝土温度升高，热量不易及时散发而形成较大的内外温度差，较大的温度差引起混凝土体积变化的差异，使混凝土各部位受到约束而不能自由伸缩，当温度变形产生的拉应力大于混凝土的抗拉应力时，便产生了裂缝。
为解决砼施工产生的水化热、防止混凝土产生裂缝和混凝土浇筑等问题，特制定本方案。
二、编制依据
本工程的施工方案依据下列规范文件进行编写：
1、设计图纸
2、总体施工组织设计
3、工程地质勘察报告
4、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）
5、《钢筋焊接及验收规范》（JGJ18-2003）
6、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）
7、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2011）
8、《预拌混凝土》（GB14902—2003）
9、《泵送混凝土施工技术规程》（JGJ/T10—95）
10、《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104—97）
11、《大体积混凝土施工规范》（GB50496—2009）
三、施工部署
3.1、施工准备
1、组织有关人员学习《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）及《大体积混凝土施工规范》（GB50496—2009）等规范，对操作人员进行培训和技能考核，必须坚持持证上岗。
2、对施工班组进行技术交底，班组长负责对操作工人进行技术交底。
3、所用材料必须符合有关技术标准规定，使用前必须严格审核所选用材料的出厂合格证和试验报告，并送往试验室进行验证，合格材料才可使用，不合格的材料一律清除出场。
4、场地及水电的准备：
整理施工所需场地；清查安装主要的施工机具，保证其工作状态良好；安装好施工现场所需水电供应设施；准备施工所需用的材料，并作好维护工作，避免受到污染；合理组织施工，做到责任明确，分工合理。
安装备用发电机1台，型号300kw,以备停电时使用，保证承台施工期间抽水不间断。
3.2、施工机械及人员配备
主要施工机械投入计划表
序号
设备名称
型号及规格
数量
单位
1
挖掘机
PC320-5
2
台
2
轮胎式装载机
PYZ2300
2
辆
3
汽车吊
QY-50t
2
台
4
发电机组
300KW
1
台
5
钢筋成型机
1
台
6
电焊机
5
台
7
汽车泵
10
台
8
混凝土运输车
1
台
9
振动器
10
台
10
全站仪
RTS632B/QB620100
1
台
11
水准仪
DS32
2
台
主要施工人员配备计划表
管理人员
操作人员
技术员
2名
模板工
20名
测量人员
2名
钢筋工
10名
试验人员
1名
混凝土工
10名
质检人员
2名
电工
2名
3.3、施工工期计划安排
2013年11月30日前完成12#承台基坑开挖，2013年12月3日完成灌注桩桩头凿除，2013年12月8日完成钢筋安装施工；2013年12月10日前完成承台模板支立施工；2013年12月12日前完成12#承台混凝土的浇筑施工；11#承台顺延7天。
加快施工进度的同时保证施工质量。
四、技术措施
4.1、优化配合比
为控制混凝土初期和最终的发热量，大体积混凝土配合比的选定，应遵循以下几个原则：
选用水化热低、凝结时间长的水泥，以降低混凝土的温度；
掺加粉煤灰取代一部分水泥以降低水化热产生的高温峰值，同时可改善混凝土的和易性；
掺加高效减水剂，以减少水和水泥的用量，延长混凝土达到最高温度的时间；
尽量减少单位体积混凝土的用水量，严格控制水灰比，采用低流动性混凝土。
4.2、混凝土中掺入聚丙烯纤维
在优化混凝土配合比的同时，为防止承台大体积混凝土水化热引起的内外温度差造成混凝土的开裂。
经业主、监理以及邀请相关专家认证，决定在承台大体积混凝土拌合时掺入0.9Kg/m3的聚丙烯束状单丝纤维。
1、有效提高砂浆、混凝土的抗裂能力。
实验证明：
同普通砂浆/混凝土相比，如加入体积掺量0.1%（约0.9Kg/m3）的单丝纤维，砂浆/混凝土的抗裂能力提高70%。
2、大大提高混凝土的抗渗性能。
0.9Kg/m3掺量的聚丙烯束状单丝纤维混凝土比普通混凝土的抗渗能力提高了60%～70%。
3、显著提高混凝土的抗冲击性能和耐磨性能。
聚丙烯纤维虽然刚度较低，传递荷载的能力差，但能吸收冲击能量，有效减小裂隙，增强介质材料连续性，减小了冲击波被阻断引起的局部应力集中现象，因而能大大提高混凝土抗冲击性能和韧性。
4、提高混凝土的抗冻性能。
在混凝土中加入聚丙烯纤维，可以缓解温度变化而引起的混凝土内部应力的作用，阻止温度裂缝的扩展；同时，混凝土抗渗能力的提高也有利于其抗冻能力的提高。
实践及研究都表明，在混凝土中加入聚丙烯纤维可作为一种有效的混凝土温差补偿抗裂手段。
5、提高混凝土制品的质量，有效保持制品边、角、表面的完整性，使制品内的钢筋不受腐蚀。
4.3、表面覆盖养护保温
混凝土浇筑完毕后转入养护阶段。
防止混凝土开裂的一个重要原则是尽可能使新浇筑混凝土少失水分及内外温差控制在允许范围内（不大于20℃）。
混凝土表面干燥或水分蒸发过快和温度下降幅度较大时，都足以引起表面混凝土开裂，且裂缝会向内发展。
因此，要尽量长时间的保温和保持混凝土表面湿润，以使其表面缓慢冷却、干燥，使混凝土能够产生足够的强度以抵抗温度拉应力。
由于本桥承台混凝土浇筑面积较大，承台顶面混凝土完工持续的时间较长，而施工期间为12月上旬，温度较低，决定在施工中采用塑料膜加土工布覆盖养护，防止水分散失，再覆盖稻草帘保温，减少混凝土内外温差。
五、主要施工方法
承台施工工艺流程图
5.1、现场施工准备
深基坑围堰支护结束后，基坑采用机械开挖清除围堰内土方，立即浇筑封底混凝土，待完成钻孔桩桩头超桩凿除、检测等工序后，开始钢筋施工。
5.2、钢筋加工及绑扎
钢筋须预先在钢筋加工场地集中加工好，待基坑检验合格后，立即运往工地进行绑扎安装。
钢筋绑扎时，必须按照设计施工图中的钢筋位置、间距、数量进行绑扎施工。
施工承台时预埋主墩墩身及塔座钢筋，预埋钢筋需用钢管等支撑以保证位置。
5.2.1、作业条件
1熟悉桥梁承台设计图纸，明确承台钢筋的做法。
2进场钢筋按图纸要求悉数进场，且已试验合格。
5.2.2、钢筋加工
1钢筋在钢筋房集中统一制作成半成品，运输到现场安装。
2根据图纸设计要求，钢筋工长应熟悉图纸进行钢筋抽样，抽样完毕后，方可交付钢筋工下料。
3在钢筋下料过程中，应严把质量关。
而且质量员应不定期抽查后台下料长度与钢筋工长料单长度比较，误差大于规范要求的应重新制作。
4钢筋在下料时，钢筋工应严格按照设计规范要求进行下料，而且钢筋梁锚固长度应符合规范要求。
5成品堆放应标明所用部位、长度、规格。
5.2.3、绑扎钢筋
钢筋绑扎前，对基坑进行清扫，对桩头清洗，桩基钢筋嵌入承台部分按设计要求做，钢筋间距、搭接长度均要符合规范要求，钢筋绑扎完后经监理工程师检查签证，方可关模。
同时应注意准确预埋墩柱钢筋及用于上部主墩墩身及装饰塔混凝土浇筑的锚栓。
承台净保护层厚度为7.6cm，垫块每1.5米设置一个。
5.3、模板支立
1.技术准备
组织技术人员对施工图纸及相关的通用图纸和实施性施工组织设计进行认真阅读和审核，掌握验标及相关的规范。
承台模板、支架等材料进场后进行模板试拼装是否符合规范要求，平整施工场地，测量模板控制点高程，做好模板施工放样工作。
现场承台四周测量放样并报监理工程师复核。
2.模板制作与验收
a、模板采用穿孔拉杆式结构，木工板面板、纵横加劲肋、背楞等组成，具有足够的强度、刚度和稳定性，表面平整。
尺寸应与墩台设计尺寸相符，满足施工要求。
b、模板接缝应严密、不漏浆，错台应不大于5mm。
c、模板安装后轴线偏差、尺寸、高程应符合验标要求。
3.模板安装
3.1模板拼装前应先进行模板的表面处理
为使模板便于脱模，且脱模后墙面平整光洁，进行模板表面涂刷脱模隔离剂，以尽量减少模板与砼之间的粘结。
涂刷脱模剂注意事项：
a、待涂刷剂干燥后，方可浇筑砼。
b、不要把脱模剂沾染到钢筋和砼接触面上。
c、涂刷后的脱模剂不宜放置过长，以免板面遭雨淋或落上灰尘而影响脱模效果。
3.2在地面上把模板分层连接，接缝处粘贴止水胶带。
模板为木工板加劲性骨架组成。
模板安装前先进行结构尺寸、强度、刚度、表面平整度的检验。
再精确放出结构外轮廓线并将基底精确找平，找平误差控制在2mm内，保证模板拼装后的垂直度符合规范要求。
拼装前先涂抹脱模剂，脱模剂采用专用脱模剂。
采用人工配合塔吊拼装模板，每吊装一节模板要检查一次模板的垂直度及几何形状，无误后才能继续拼上层。
每层模板支立完成后再逐一紧固每个加固螺栓。
4.浇筑过程中模板的检查
模板扣件上紧后方能浇筑混凝土，在浇筑过程中应指定专人加强检查、调整，以保证混凝土建筑物形状，尺寸和相互位置的正确。
5.模板拆除
a、拆模时应避免重撬、硬砸，以免损伤混凝土和模板。
b、模板拆除时砼强度达到10MPa以上。
拆除时用塔吊将各组件和模板分别卸下，用塔吊吊放到地面，进行整修、刷油、存放或下个部件使用。
5.4、混凝土浇筑
模板安装和钢筋绑扎经检查合格后，在原材料准备和天气条件允许的情况下，须立即进行混凝土浇筑。
综合考虑场地因素、工期及工程作业难度，本方案采用汽车泵送混凝土，泵车位置设置在新洋港河道岸边，连接泵管至主墩承台混凝土浇筑点。
5.4.1、砼的浇注方法：
a）混凝土拌合物进场后应及时进行拌和物基本特性的验收，如：
混凝土配合比、坍落度、和易性等，当特性不符合要求时不得进行浇筑，并由搅拌方负责处置。
现场应指定专人对混凝土的出站时间、入场时间、开始浇筑及持续时间等各时间段进行记录。
b）混凝土宜分层分块连续浇筑，不留施工缝。
分层方法可采用水平分层多点振捣的方式，分层厚度不宜超过振捣棒有效作用部分长度的1.25倍，一般应以混凝土浇筑层均不出现施工冷缝为原则。
c）混凝土振捣应由专职操作工进行，操作工应经过培训。
振捣时宜采用50型振捣棒，振捣应达到密实、均匀并排除气体。
一般采用快插慢拔，应插入下层混凝土中5Omm左右，插点振捣时间宜为20s～30s,当混凝土表面呈水平，混凝土拌合物不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛浆时为最佳。
振捣棒插点要均匀排列，移动间距不大于振捣棒作用半径的1.5倍（一般为400mm～5OOmm）。
振捣棒与模板的距离不应大于其作用半径的0.5倍，且应避免碰撞钢筋、模板、预埋管件。
d）进行二次振捣。
二次振捣以消除混凝土表面裂缝为目的。
二次振捣在混凝土初凝前进行，振捣的深度不大于200mm。
二次振捣不得破坏混凝土内部结构和影响混凝土强度。
e）混凝土浇筑应避开雨天施工，若突遇降雨应采用塑料薄膜及时进行覆盖保护。
5.4.2、混凝土表面的处理
a）混凝土浇筑时应及时排除泌水，泌水排除可采取引流法。
引流法是在浇筑过程中将混凝土泌水适当集中，采用排水工具人工排除泌水。
b）混凝土浇筑后，表面采用刮杠刮平，木抹子搓平。
考虑尽量消除混凝土收缩裂缝，混凝土表面在终凝前应经过多次抹光，及时恢复收缩裂缝，避免产生永久裂缝，注意宜晚不宜早。
c）当混凝土表面浮浆较厚时，应采取措施消除浮浆或在混凝土初凝前加石子浆，使混凝土较为均匀。
石子浆应振捣密实，并进行表面处理。
d）在承台顶面与主墩墩身及塔身底面相结合的部位，进行凿毛。
5.4.3、混凝土养护
a）混凝土养护在混凝土振捣密实表面抹平收光后进行。
大体积混凝土养护方法以保温、保湿为主。
在顶面混凝土浇筑完毕后，即派人对混凝土表面用木抹子抹面，然后用铁抹进行压实收光，避免水分过快散失出现干缩裂纹。
在承台混凝土浇筑完工，需覆盖养护1天后，，承台顶面混凝土完工持续的时间较长，而施工期间为12月上旬，温度较低，决定在施工中采用塑料膜加土工布覆盖养护，防止水分散失，再覆盖稻草帘保温，减少混凝土内外温差。
六、质量保证措施及施工注意事项
1、由于承台混凝土施工多跨夜间施工，现场作业人员较多，为保证施工安全、顺利进行，需进行统一的组织，上岗人员均须进行岗前培训。
现场作业人员安全防护用品须佩带齐全，现场电路布置要规范，各种电气设备使用前须进行检查、调试，各种机电设备必须有备用件；
2、由于混凝土体积较大，承台灌注持续时间较长，混凝土运距较远，预计持续时间约16小时左右。
在混凝土浇筑前须了解天气变化情况，以防在混凝土施工过程中出现不利天气，造成施工中断。
3、物资部门须根据施工要求提前备足各种原材料，特别是水泥。
只有在各种原材料充足的情况下，才能开始混凝土施工。
4、在浇筑过程中，现场技术人员、质检人员和试验人员必须在拌合站和施工现场全程值班，发现问题及时予以解决。
混凝土经过长距离运输后，塌落度损失较大，造成混凝土转运和振捣困难，试验人员应根据现场反馈的情况，在拌合站予以及时调整。
5、由于混凝土的塌落度较小，所以混凝土振捣这一环节显得尤为关键。
需选择经验丰富、责任心强的混凝土工进行振捣，并固定专人负责，不宜频繁更换，振捣时需注意以下几点：
由于基坑较深，调整泵送车泵送管的长度，使混凝土的倾落高度不大于2m，防止混凝土产生离析。
严禁在基坑内用振捣器使混凝土在基坑内长距离流动，亦不允许用振捣器拖动以运送混凝土；
振捣器工作点要均匀，间隔距离不得超过有效振动半径的2倍，且应避免与钢筋和测温片等预埋件进行碰撞，防止预埋件偏离原定位置；
混凝土浇注每30cm应使用插入式振动器振捣一次。
每层混凝土振捣时须插入下层混凝土5～10cm，以使上下层砼结合成整体，避免产生工作缝。
混凝土振捣应作到“轻插慢提”，以防振动器快速提出后其周围混凝土产生空洞。
对每一振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止，密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。
七、安全技术措施
1、严格执行国家、省、市和公司有关规范规程和规章制度。
2、混凝土申请搅拌前，应做好现场交通勘察，确保运输道路畅通，并对各种施工设备进行无负荷试运转，正常后投入使用。
混凝土运输车辆进入工地减速慢行，速度不超过5km/h。
3、水泥混凝土方桩围堰周围设围护栏杆，栏杆距坑边不小于1m。
4、振动器操作人员应穿绝缘靴、戴绝缘手套，振动器不能挂在钢筋上，湿手不能接触电源开关。
5、夜间施工，用聚光灯照射施工点，以防对环境造成光污染；汽车出场需冲洗，冲洗水沉清再用或排除。
6、泵车距基坑边缘需不小于10m，保证操作安全。
八、计算书
8.1、模板拉杆计算
模板拉杆的计算公式如下：
P=F·A
P——模板拉杆承受的拉力（N）；
F——混凝土的侧压力（N/m2）；
A——模板拉杆分担的受荷面积（m2），其值为A=a×b；
a——模板拉杆的横向间距（m）；
b——模板拉杆的纵向间距（m）。
拟按照横向间距0.6m，纵向间距0.6m布置侧模拉杆，现计算选用的对拉螺栓直径：
拉杆承受的拉力：
P=F·A=26.61×0.6×0.6=9579.6N
M12螺栓容许拉力为12900N>9579.6N，满足要求。
8.2、混凝土泵输出量和所需搅拌运输车计算
混凝土泵的实际平均输出量，可根据混凝土泵的最大输出量、配管情况和作业效率，按下式计算：
Q1=Qmax·α·η
Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量（m3/h）；
Qmax——每台混凝土泵的最大输出量（m3/h）；
α——配管条件系数，可取0.8～0.9；
η——作业效率，根据混凝土搅拌运输车向混凝土泵供料的间断时间等情况，可取0.7～0.9。
计算：
Q1=Qmax·α·η=60×0.9×0.8=43.2m3/h
当混凝土泵连续作业时，每台混凝土泵所需配备的混凝土搅拌运输车台
数，可按下式计算：
N——混凝土搅拌运输车台数（台）；
Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量（m3/h）；
V——每台混凝土搅拌运输车的容量（m3）；
S——混凝土搅拌运输车平均行车速度（km/h）；
L——混凝土搅拌运输车往返距离（km）；
Tt——每台混凝土搅拌运输车总计停歇时间（h）。
计算（一台汽车泵配运输车）：
=43.2/8×（10/20+0.5）=5（台）
拟用一台汽车泵，则浇筑混凝土时间为300÷43.2=6.9h
共需4台混凝土搅拌运输车。
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