桥梁工程-封底混凝土施工方案

桥梁工程-封底混凝土施工方案

6.1 封底混凝土施工工艺概述

根据施工设计图纸，封底混凝土为C20素混凝土，封底高度1m，底面标高为-1.658m，根据施工图和桥址灯笼水文站水位图以及套箱下放时间，推算套箱下放期间水位均高于套箱封底混凝土标高，因此封底混凝土必须在水下进行混凝土浇筑，综合以上情况我项目采用水下混凝土浇筑施工工艺进行封底施工。

封底混凝土作为承台施工时的底模及承重结构，采用C20素混凝土，其混凝土方量为463m3。鉴于封底混凝土方量较大，采用一次性浇筑，施工难度较大，为保证混凝土的浇筑质量，我们将套箱底板分成3个区域，分块进行封底混凝土的浇筑作业，混凝土的供应能力考虑60m3/h，综合考虑混凝土浇筑时间约为10h。

套箱下放到位锁定后，拆除下放吊点系统，将下放系统贝雷梁顺桥向跨钢套箱铺设在两侧支栈桥上，贝雷片两排一组，组与组间距90cm，贝雷梁利用钢板限位卡固定于两侧栈桥上；各布料点直接布设在两组贝雷梁之间，贝雷上铺设槽10，导管与料斗利用槽10固定在贝雷梁上；导管外径300mm，底口距离底板200mm；封底混凝土先浇筑B仓，再浇筑A仓，最后浇筑C仓。

6.2 施工工艺流程图

图6.2 封底混凝土施工工艺流程图

6.3 封底混凝土浇筑

6.3.1 施工前准备工作

（1）钢套箱底板和钢护筒外壁的清理

在对钢套箱底板与钢护筒之间缝隙进行封堵之前，由潜水员下水用钢丝刷清除钢护筒外壁的水锈和其他杂物，保证封底砼与钢护筒之间的握裹力，并对钢套箱底板上的沉淀物及时进行清除。

（2）钢套箱底板与钢护筒之间缝隙的封堵

钢套箱调整到位并固定后，由潜水员入水对护筒周边环形钢板进行检查，并对出现偏离的部位进行调整，然后用螺栓将两块环形钢板进行栓接固定。

（3）封隙处理：在拼装套箱侧板时，在侧板与底板设置止水胶皮，进行密封，侧板与侧板之间采用8mm厚的密封垫进行处理，并用高强螺栓紧固加强。

6.3.2 封底施工

（1）天气观测：封底施工前对天气情况进行收集、预测，选择在天气情况良好的时间段进行施工，并且在封底施工完毕后的等强阶段不会出现较恶劣的天气情况。

（2）混凝土浇筑顺序及布料点设置：由于封底混凝土的面积较大，为保证封底混凝土施工的均衡性，平衡底板受力，确保封底混凝土的浇筑质量，现场施工时采用分区域+多点布料的方式进行混凝土的浇筑作业。按照隔仓板布置将套箱分为3个区域，先浇筑中间区域（即B区，混凝土方量约202.5m3），再浇筑横桥向上下游边缘区（即A、C区，混凝土方量各130.3m3），各仓内封底混凝土浇筑顺序按照布料点编号依次浇筑。共设置28个布料点，其中A、C仓各8个，B仓12个，布料点覆盖半径为3.5m，各点覆盖区域内无混凝土浇筑盲区，以确保混凝土的浇筑质量。

（3）封底混凝土施工平台，采用4组贝雷梁作为主承重梁，每组两排贝雷梁搭设，间距90cm。布料点导管位置采用在贝雷梁上横铺［10，导管与料斗直接固定在槽10上。人工操作平台利用下放时操作千斤顶平台。浇筑时80t龙门吊吊装大料斗，混凝土灌注在大料斗内，龙门吊携带大料斗对各布料点均匀放料，直至封底混凝土浇筑完成。

图6.3.2-1 封底混凝土操作平台布置图

（4）布料导管的安装：封底混凝土采用刚性导管法施工，采用直径30cm 导管，丝扣接长，导管连接完成后需进行导管水密性测试，以保证水下混凝土的灌注质量。导管连接完毕后直接将导管放置固定在施工平台的“井”字形型钢上。导管顶口高出操作平台面约20cm，底口悬空套箱底板20cm左右。为确保封底混凝土质量，保证首盘封底混凝土达到预期效果，在导管口正下方底板上设置长宽1m，高度30cm的封底底座，底座在套箱下放前安装在底板上。

图6.3.2-2 B仓封底混凝土布料点图

图6.3.2-3 A、C仓封底混凝土布料点图2

如上图所示，B仓浇筑完成后，将B仓封底混凝土平台搭设的4组贝雷梁其中的3组利用80t龙门吊分别吊装至A仓，完成A仓浇筑后，再将A仓3组贝雷梁分别吊装至C仓，完成封底混凝土浇筑。

图6.3.2-4 布料点结构图

（5）混凝土泵送设备：混凝土泵送采用汽车泵泵送。

（6）首批混凝土方量计算

首批混凝土方量按以下公式计算：

V=V底盘+h1×πd2/4

V底盘:覆盖封底底座所需要的混凝土方量（即底座混凝土方量）；

d：导管直径；

Hc：首批混凝土灌注高度，按0.4m考虑（导管底口悬空20cm，导管埋深20cm）；

h1：套箱内混凝土高度达到Hc时导管内混凝土柱与管外水压平衡的高度：

:套箱内水面至首批混凝土锥体重心的高度

:套箱内水面至套箱底板高度（取施工期间最高水位+2.18）。

计算：=2.18-0.4/2=1.44m

h1=0.792m

V=1×1×0.3+0.09+0.792×3.14×0.32/4=0.84m3

现场为提高封底成功率准备1m3的料斗进行每根导管首盘混凝土浇筑。

图6.3.2-5 首盘混凝土方量计算示意图

（7）混凝土浇筑

混凝土封底灌注采用隔水栓拨球法，即在料斗底部导管的顶口安装泡沫隔水栓，再用塞子（塞子下面用螺栓上一块隔水胶皮）封住导管口。塞子通过钢丝绳挂在起重设备吊钩上，料斗也通过另一套钢丝绳挂在起重设备吊钩上，两根钢丝绳长度不同，导管封底时可提升塞子一定高度而小料斗不受影响，当混凝土堵塞导管时可提升漏斗从而提高导管悬空，增大压差便于混凝土下落。当大料斗内混凝土装满后，指挥吊车或龙门吊立即吊出塞子，使混凝土沿导管下落，同时保持泵车继续向料斗内泵送混凝土，从而完成首批混凝土的灌注；封底成功后，拆除大料斗，更换为小料斗进入混凝土正常浇筑阶段。混凝土经泵送，不断地通过料斗及导管灌注至水下，直至完成封底混凝土的浇筑。当混凝土灌注临近结束时，核对混凝土的灌入数量，另外根据实际测量的数据，确定所测混凝土的高度是否准确，当确定套箱内所有区域的混凝土的顶面标高到位后，停止灌注，及时拆除灌注导管。

（8）封底混凝土浇筑顺序：封底混凝土浇筑应按照浇筑顺序进行，各仓内按照布料点编号先后顺序浇筑。混凝土浇筑时，首先保证首盘混凝土封底成功，然后每个布料点覆盖区域的混凝土浇筑厚度控制在50～60cm以内，就转移料斗