长江大桥承台大体积混凝土灌注施工工艺

长江大桥承台大体积混凝土灌筑施工工艺一、概述10#墩承台为一直径为φ27.7m，厚7m的圆柱体钢筋混凝土结构，其周圈均为强劲的钢围堰，底面为8m厚的封底混凝土。

承台混凝土强度设计为300级，共需灌注4218m3。

承台钢筋均为Ⅱ级钢（20MnSi），总重112.710t（包括予埋钢筋和避雷引线）。

承台采用泵送混凝土灌注，灌注过程中，必须严格按照“泵送混凝土施工工艺”进行。

混凝土采取分层浇注，呈扇面展开，分层间隔时间不得超过混凝土的初凝时间。

10#墩承台体积庞大，混凝土数量多，属大体积混凝土结构。

因此，为降低承台混凝土结构的内部温度，防止混凝土在硬化过程中，因内外温差过大而出现裂缝，可采用“降温法”进行温差控制，即在承台混凝土中埋设循环冷却散热水管（有纵横方向）的办法，通过江水在水管中的循环流动，带走混凝土内部部分热量，从而达到降温的目的。

根据计算，也可采用“保温法”，即在承台混凝土初凝后，用三层草袋和两层塑料布覆盖其表面并蓄水进行全封闭保温、保湿和蓄热养护，以提高混凝土的表面温度，从而达到减小内外温差的目的。

二、承台混凝土施工工艺流程见“承台大体积混凝土施工工艺”三、主要施工机具和设备主要机具四、围堰内抽水围堰抽水前，应按要求安装好吸泥机和深井泵、潜水泵等抽水设备，潜水工下水将围堰连通管封堵严密，保证抽水时不漏水，抽水时，先主要依靠2台φ300mm吸泥机抽水28m深，然后改用2台扬程大（＞50m）的深井泵和6台潜水泵继续抽水，直至将水抽完。

深井泵抽水时，由缆绳吊放在封底混凝土顶面上。

围堰内抽水时，要注意观察周圈井壁的渗水情况，渗水严重时要及时采取防渗措施，水抽干后，对围堰壁及封底混凝土与井壁接触处的渗水，应先将其排入汇水井，再用潜水泵抽出围堰外，保证承台混凝土灌注过程中基底无水。

五、基坑清理、凿除桩头围堰抽水后，先清除封底混凝土表面淤泥浮浆，以及换件杂物等，然后将各桩多余钢护筒部分切割掉，并将桩头浮浆及多余混凝土凿除，将桩头钢筋重新绑扎好，最后将整个基底凿毛并用高压水冲洗干净，其表面的积水和碎碴也要全部清除干净。

上述诸项工作完成后，方可进行下一步的承台钢筋绑扎和冷却水管安装（如冷却水管不安装则另行通知）等工作。

六、承台钢筋安装承台钢筋按纵横方向排列组成了三层钢筋网，详见局设计院“9072—04—11013”图。

承台钢筋和冷却水管安装过程中，应按图“02—01—093”的要求，交错安装好承台钢筋和循环冷却水管支架，支架水平向角钢端头与周圈围堰内壁接触处只需顶紧即可，无需焊死，冷却水管安装时，其与支架间只能绑扎，不能焊接。

承台钢筋采取在岸上加工成型，从起重码头下河倒运至10#墩位，由浮吊配合进行绑扎安装的施工方法。

具体要求如下：1、钢筋进场时，应具备制造厂家的质保书或试验报告单，工地试验室应按有关规定进行抽样检查，其技术要求应符合《钢筋混凝土用钢筋》（GB1499—847）有关规定。

2、钢筋加工弯制前，其表面的油渍、漆污、浮皮、铁锈应清除干净，钢筋应顺直，无局部折曲，加工后，表面无削弱钢筋截面的伤痕。

3、钢筋加工和安装时，应按设计图纸和规范要求进行成形和绑扎。

绑扎钢筋时，钢筋位置、混凝土保护层厚度，均应符合设计要求，钢筋骨架应绑扎牢固并有足够的刚度，且在混凝土灌注过程中，不发生任何松动或变形。

4、每根钢筋在车间接长时，均采用闪光接触对焊接头，但现场25mm以上钢筋可采用一个冷挤压接头，接头质量及工艺要求必须符合现行国家标准的有关规定。

5、墩身予埋钢筋和避雷引线要按设计要求予埋准确，连接牢固。

墩身钢筋如与承台顶面钢筋相碰，必须保证予埋筋的正确位置。

避雷引线与围堰内壁双面焊接，焊接长度要求不小于150mm。

七、冷却水管布置和测温系统埋设1、冷却水管布置冷却水管按图“02—01—085”所示布置，要求：⑴冷却水管直径25mm，水平间距1.5m，每层垂直间距1.7m，每层水管的垂直进出口要相互错开1.5m，且出水口要高出江面1m以上。

⑵冷却水管安装完毕，要做通水试验，保证水管畅通且不漏水，水管流出的水要排出围堰外。

⑶水管要与钢筋骨架或支撑刚架绑扎牢靠，防止混凝土灌注过程中，水管变形或接头脱落而发生堵水或漏水。

2、测温系统埋设为测定承台混凝土结构内部温度，经与局桥研所研究，拟采取以下2种方法进行测温：⑴在混凝土中埋设热敏电阻片，通过测温仪随时观测混凝土内不同部位的温度变化；⑵埋设测温管，利用温度计测量测温管内的温度。

根据观测结果，及时调整冷却水管的通水量和混凝土表面的养护措施。

热敏元件和测温管的埋设部位及测温方法详见局桥研所提供的温控测量工艺和有关图纸。

对以上两种测温方法的观测，要有专人负责和操作，并分别作好各类测量记录，以便事后进行专项综合研究比较，为以后的大体积混凝土施工提供重要的参考资料。

八、灌注平台安装灌注平台由万能杆件组拼而成，两端分别支承在井壁牛腿上，平台安装按图“02—01—094~095”进行。

灌注平台安装完毕，并满铺脚手板后，即可安装混凝土输送管（以下称泵管）、布料杆（包括滑道）、并按要求吊挂好串筒，布置好滑槽等灌注设备，做好混凝土灌注前的各项施工准备。

九、泵管的安装及泵送1．泵管安装按图“02—01—096”进行。

2．10#墩钢围堰为深水围堰，承台顶面距围堰顶高达37m，泵送落差达30m。

如泵管安装时，竖直管前、后两端分别同泵车和布料杆直接相连，则当垂直向上泵送时，会因高度较高，造成混凝土“回流”，且此时管内压力较大，也容易造成管壁破裂等事故，当竖直向下泵送混凝土时，则管内混凝土会因自重而产生向下的“自流”现象，使管道内的混凝土迅速下泻出现“空洞”，易造成混凝土离析而堵塞管道。

3．布管时，为防止混凝土“回流”和“自流”事故的发生，竖直向上配管时，应将新的、无磨损的管子或管壁厚的管子配置在泵管的开始处，必要时还应验算壁厚。

如管子经过长期使用，磨损较大时，则在压力大处应一律更换新管，以防管内压力过大，压爆管壁。

在竖直管与泵车之间还应设置一段水平管，长度不小于竖直管长度的1/4（一般不宜小于15m），以防混凝土“回流”；在竖直向下配管时，则应在竖直管的底端设置相当于5倍高差长度的水平管，以增大管内摩阻力。

同时，在竖直管的顶端安装一个排气阀，在竖直管的底端安装一个截止阀。

在泵送过程中，如竖直管内出现“气堵”，应打开排气阀反泵排气，直至管道内充满混凝土，并开始从排气阀溢出砂浆时，即可关闭气阀，并继续进行正常的泵送。

当混凝土灌筑点位置移动或因其它原因，需暂停泵送时，需将截止阀关闭，以防止竖直管内的混凝土中断，保持管内混凝土的连续性。

4．泵送前，应先用水湿润泵车的料斗、活塞及泵管内壁等直接与混凝土接触的部位，然后再用润滑砂浆润滑泵车和泵管内壁。

5．泵送砂浆前，为使砂浆和后面的混凝土平稳而连续地通过管道，应先用泵车往泵管中压水，作为向下泵送混凝土时的支撑液，压水时，应将截止阀关闭，排气阀打开，待向下竖直管内压满水，并开始从排气阀向外冒水时，即可停止压水并关闭排气阀。

如条件许可，也可直接向竖直管口灌水，直到向下竖直管灌满水为止。

同时，在泵管入口处放置一个特制的海棉橡胶球作为隔离物，以隔开水和砂浆，并可在向下泵送时，通过水的支撑作用减缓砂浆及混凝土的下落速度，从而有效地防止了因混凝土的自由下落造成的离析。

6．泵送开始时，在润滑配合料（水泥砂浆）的前面放置一个吸过水的海棉橡胶球，在泵压的作用下，海棉球及其后面的砂浆和混凝土被顶推前移，当球与竖直管顶端的支撑液（水）接触，并且排气阀冒浆时，关闭排气阀，同时缓慢打开截止阀，继续泵送，海棉球及后面的砂浆随着支撑液在竖直管中的缓缓下降，砂浆及混凝土连续不断地充满竖直管，当球快接近截止阀时，将阀门完全打开，使海棉球顺利通过阀门。

最后水和海棉球均被压出泵管出料口，此时泵管中充满了砂浆和混凝土。

当出料口开始流出砂浆时，可暂时关闭截止阀，再停止泵送，待基坑内的积水排净后，，再启动泵车，然后慢慢打开截止阀，进行正常的泵关混凝土施工。

由于开始时，混凝土送速度较慢，故截止阀一开始不能打开太大，当泵送速度正常后，方可完全打开截止阀。

7．开始泵送时，泵车应处于慢速、匀速并随时可反泵的状态。

泵送速度宜先慢后快，待运转顺利后，方可以正常速度进行泵送。

泵送宜连续进行，如不能连续泵送，混凝土供应中断时，应慢速、间歇泵送，但要满足所泵送的混凝土从搅拌到浇注完毕的延续时间不超过初凝时间的要求。

8．泵送混凝土时，活塞应采用最大行程运转。

当混凝土泵出现压力升高且不稳定、油温升高、输送管明显振动等现象而泵送困难时，不得强行泵送，应立即查明原因，采取措施排除。

一般可先用木槌敲击输送管弯管，并进行慢速泵送或反泵，防止堵塞。

9．当输送管堵塞时，可采取下述排除方法：⑴重复进行反泵和正泵，逐步吸出混凝土至料斗中，重新搅拌后再泵送；⑵用木槌敲击查明堵塞部位并将堵塞混凝土击松后，重复进行反泵和正泵，排除堵塞；⑶上述方法无效时，应将混凝土卸压后，拆作堵塞部位泵管，排除堵塞物后，方可接管，重新泵送前，应先排除管内空气后，方可拧紧接头。

10．泵送完毕，应及时将泵车和泵管冲法干净，清洗时，注意防止废浆高速飞出伤人。

十、布料杆安装布料杆全长12m，由于承台灌注面积较大，混凝土分层浇注时，大致呈扇面向前推进并展开。

因此，泵管安装时，在灌注平台上与布料杆连接处，安装一旋转接头，使布料杆能随此接头在水平面内作360°的自由旋转，另在布料杆上距旋转中心7m处，再安装一旋转接头，使布料杆前端（出料端）能绕其在半径范围内作水平自由转动。

泵送时，混凝土在布料杆旋转接头的不断转动下，通过平台下面的串筒和滑槽，将混凝土源源不断地输送至指定位置。

十一、混凝土灌注1、承台混凝土采用水平分层灌注，分层厚度按0.3m计时，灌注一层约需181 m2，如按2座混凝土工厂（水上、岸上）的混凝土总产量80m2/h计算，则灌注一层混凝土约需2.5—4h，满足下层混凝土初凝前灌注一层混凝土的施工要求。

2、灌注前，应按图“02—01—096”所示布置好灌注点（共29个），并在平台上作出标记和编号，吊挂好串筒，将布料杆转至灌注点位置。

3、混凝土灌注时，先将布料杆整体转至基底低洼处灌注点位置，并保持中心旋转点不动，布料杆首先有外圈灌注点进行灌注。

然后，布料杆前端绕杆上旋转接头转至内圈（布料杆两则）相应灌注点，将混凝土灌注至指定位置。

混凝土未流到处，可由滑槽引入，因布料杆出料口与灌注面落差较大，故灌注时须按要求设置串筒。

此范围内的混凝土灌注完毕，布料杆整体绕中心旋转点转至下一灌注点，然后依上述方法继续灌注混凝土，如此往复，使混凝土呈扇面不断向前推进和展开，直至完成分层混凝土灌注。

4、每层混凝土灌注时，其厚度不宜过大，一般应控制在0.3~0.35m左右，以便分层表面散热面能充分散热，减小混凝土内外温差。