石峰大桥主桥承台施工组织、方案一、 工程概况石峰大桥主桥为上承式箱肋拱桥型，桥跨布置自 37#48#墩共 11 孔，跨度为370m+394m+570m。除 37#、48#墩采用沉井基础外，其余 10 个墩均为钻孔桩高桩承台基础，承台为 C25 钢筋混凝土，承台尺寸长、宽、高分别为 28.68.23.0m 和28.611.23.0m 两种形式；承台底标高除 38#墩为 32.0m 外，其余各墩均为 28.0m。工程地质水文情况：根据历年水文资料情况，湘江水位在枯水季节为 28.031.0m，时间约在 10 月至第二年 2 月底；其中 11 月12 月水位在上游未放水情况下，最低水位在 28.5m左右。地质情况：除 38、47#墩承台底标高低于河床面、承台底地层分别为粘土杂填土层和砂卵石层外，其余墩承台底标高均高于河床面，承台底地层为筑岛砂、卵石，砂含量约占80%，据现有标高，承台底距地面或筑岛面约 23m。二、 编制依据1、 公路桥涵施工技术规范 JTJ041892、 公路工程质量检验评定标准 JTJ071983、株 洲 市 城 市 公 用 事 业 资 产 经 营 有 限 公 司 “株 洲 石 峰 大 桥 招 标 文 件 ”技 术 规 范三、 施工方案及工期安排根据施工组织设计安排，主桥水中墩 3847#墩采用筑岛施工的方案，据已开工的3839#、4347#墩桩基施工情况，及枯水期湘江水位资料，桩基施工完工后承台施工采用明挖排水、浇注承台混凝土方案为第一方案，根据水位的异常情况，准备围堰封底的施工方案。（一） 工期安排：据钻孔桩施工情况及计划安排，各墩钻孔桩施工从 2000 年元月中旬至元月底、二月初相继完工，桩基施工完后即及进行承台、墩身的施工，初步计划在 2 月底以前完成全部承台混凝土的浇注工作，并进行部分墩身混凝土浇注施工。（二） 大体积混凝土施工方案：本桥承台、墩身为大体积混凝土施工，为保证承台施工进度，在汛期到来前能达到墩身出水，据以往大体积砼施工经验决定采用连续浇注，不留施工缝的一次性浇注混凝土方案，同时要确保承台质量，因此对施工准备、组织设计和现场控制必须有较高的要求，特别是要严格控制大体积混凝土在硬化过程中水化热引起的混凝土内外温差，防止由于温度应力产生裂纹。大体积混凝土引起裂缝的原理和防范措施：1、产生裂缝的原因主要有两条 水泥水化热由于大体积混凝土截面厚度大，水泥水化热聚集在结构内部不易散失，使内部温度升高，当砼内部与表面温差过大时，就会产生温度应力。当砼的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便开始产生温度裂缝，按经验规定，在内外温差超过25时，必须采取措施对温度进行控制。 约束条件大体积钢筋混凝土与地基或下层已浇注砼浇注在一起，当早期温度上升时产生的膨胀变形受到下部地基或浇注砼的约束而形成压应力，由于砼的弹性模量小，变形和应力松弛大，混凝土与地基连接不牢固，因而压应力较小，当混凝土下降时，产生较大的拉应力，若超过混凝土的抗拉强度，混凝土就回出现垂直裂纹。2、 防范措施 降低混凝土本身的水化热和绝对温升值 采用低中热水泥； 在保证砼设计强度的条件下，降低水泥用量，同时为满足施工需要，加入掺合料（如粉煤灰）代替部分水泥，提高砼和易性； 根据砼水化热的绝对温升值经验公式：T 绝 =T 入模 + + 降低混凝土入模温度，主要在夏季施工时，给砂、石料降温是降低混凝土绝对温升值的主要方法。 降低混凝土结构的内外温差 在混凝土浇注开始后，在砼内部埋设冷却管通水，降低混凝土内部温度； 保温法：冬季采用表面保温法施工，在表面覆盖材料，防止冷空气侵袭； 对温度进行控制，及时采取措施进行对结构冷却或保温。 选择施工方法浇注混凝土时分几个薄层进行砼浇注，以使砼的水化热能尽快散失，相邻两层浇注的间歇时间根据砼内的最高温度发生时期，一般应在 57 天。此种方法施工的缺点是：层间间歇时间难以掌握。如果时间过长，下层砼的弹性模量增长很高，甚至超过地基的弹性模量，这样下层砼对上层砼的外约束力就大于对下层砼的约束，很可能在上、下层的结合面上出现垂直裂纹。如果层间间歇时间短，下层砼还处在升温阶段，被上层砼覆盖后，不仅不利于下层砼的散热，还会因上层砼的水化热温度反过来影响下层砼，而使整个砼结构的最高温升值增高，从而加大温度应力。因此，上层砼覆盖的适宜时间应选择在下层砼最高温升值已降到一定值，即上层砼温升加到下层砼后，下层砼回升值不大于原有最高值，且下层砼弹性模量较小时较有利。 四、 施工工艺（一）准备工作1、 水泥按规范规定选用低热和中热水泥，本工程采用株洲石峰牌 425#普通硅酸盐水泥，属中热水泥。2、 骨料粗骨料采用湘江 540 连续级配的卵石，细骨料采用湘江中砂。3、 掺入一定量的混合材料、粉煤灰，采用株洲电厂和湘潭电厂生产的粉煤灰，根据其质量和供货情况任选一家。4、 掺入缓凝型减水剂。G 水泥重量10G 掺和料 505、 配合比设计为保证大体积砼施工的质量和现场泵送混凝土运输的 需要，在保证设计和规范要求的前提下，尽量减少水泥用量，采用“双掺法” ，砼材料掺用粉煤灰和缓凝减水剂，利用粉煤灰取代部分水泥用量，并掺入外加剂，可以降低水化热和改善混凝土的和易性、可泵性。初凝时间控制在 10 小时以上。经过砼配合比试验，现选定配合比结果如下：水泥Kg砂 Kg卵石 Kg粉 煤 灰 Kg水 Kg外 加 剂 Kg3 天 强 度 MPa7 天 强 度 MPa28 天强度 MPa坍 落 度 cm试验数据每 m3数据 315 732 1098 55 170 1.6配合比 1：0.17：2.324：3.486：0.54：0.005（二） 模板承台基坑采用明挖排水方法，开挖基坑比设计承台底超深 0.10.2m，再回填一层0.10.2m 厚大卵石并夯实，必要时表面铺一层油毡或塑料薄膜，防止混凝土渗漏；在开挖基坑的同时，立模前对桩头高出设计标高部分和浮浆或松散层清除。承台侧模利用墩身直段模板，采用组合钢模板，模板固定靠设钢筋拉杆及外支撑，基坑顶以上部分设塑料套管，模板拆除后考虑拉杆倒用。（三） 钢筋安装、冷却管安装及热电偶测温装置埋设1、 根据设计图，承台钢筋在模板安装好后安装，顶层钢筋设架立钢筋固定。 （设计图中底层钢筋在桩头弯起，为施工方便，建议改直或把桩头伸入承台减至 10cm，净保护层 10cm） ，钢筋接头以现场闪光对焊为主。2、 为降低混凝土内部水化热温度，在承台内设冷却管通水降温，设置位置和数量：沿竖向分别在距承台底 1m 和 2m 设置两层，在平面上冷却管按间距 1.01.5m 布置，上下层在竖向尽量错开，冷却管采用内径 25mm 钢管。3、 测温控制点布设：为了掌握混凝土的内部最高温升及中心与表面的温度差、以采取内部降温、外部蓄热保温的技术措施，降低并控制大体积混凝土的内外温差，需要对混凝土温度的数据监测和控制。具体办法以热电偶元件作温度传感器，密封并牢固绑扎在承台加设的水平钢筋上，电缆连接到多点数字显示仪上，显示各测点从混凝土浇注到养护全过程的温度值。测点的布置： 沿浇注高度，布置在中部、表面及距承台底 2/3 承台高度处，表面及边缘测点的位置距边角或表面以不大于 10cm 为原则。考虑材料节约和数据的可靠性，在水平面 1/4 平面布设测点，所有测点均应编号。 平面内布置在边缘和中间，每层四处。 在冷却管附近设 23 个测温点，以观察冷却管通水对混凝土中心的冷却效果。（四） 混凝土拌制与运输混凝土拌制，东、西岸均分别采用 2 台 1000L 强制式拌和机搅拌，平均每小时混凝土产量约 30.040.0m 3，混凝土运输采用一台砼输送泵泵送到承台基坑，每小时运送量最大50.0m3。（五） 混凝土浇注方法承台混凝土浇注采用一次连续浇注方案，具体浇注方案采用水平分层、斜向分段的方法进行，一般自上游至下游浇注。（六） 承台砼测温控制及养护1、 混凝土在冬季施工时，在砼成型后，使用保温材料（帆布、塑料薄膜、草袋等）覆盖养护，减少混凝土表面的热扩散及温度降温梯度，防止产生表面裂缝。2、 为了掌握混凝土的温升和降温变化规律，以及冷却管通水等条件下的温度影响，在混凝土覆盖测温点时，即开始测温。在测温过程中，通过各测温点数据，比较砼内外温差，若超过 25以上时，应及时加强冷却管的冷却通水，加大流量以及延缓拆除保温材料，以防止混凝土由于过大温差应力而产生裂缝，3、 在混凝土养护过程中拆除模板，应选择在白天气温较高的时期，以防止砼表面直接接触冷空气骤然降温。模板拆除后再覆盖上保温材料。4、 测温频率：一般在温度上升阶段 24h 一次，温度下降阶段 48h 一次，同时应测大气温度，并做好记录。另外：13 天，每 2 小时测温一次；47 天，每 4 小时测温一次；814 天，每 8 小时测温一次。5、 测温时间：自混凝土覆盖测温元件开始测温，直至混凝土内部温度与大气环境平均温度之差小于 20以下时，在这种温差条件下不易使混凝土产生裂缝。附：主桥 38#40#、43#47#水中墩承台基础施工流程图返回.承台施工工艺.doc.施工工 艺资 料库结构及检 索图.doc钻孔桩完成基础施工准备岛心承台基坑开挖挖检查签证基坑排水桩头凿毛处理安装承台钢筋、冷却管及埋设热电偶测温装置立承台侧模基坑壁支护灌注砼，养护 制砼试块拆除梁侧模回填基坑土桩基检测