预应力混凝土连续刚构桥主墩承台施工探讨

　　摘 要：预应力混凝土连续刚构桥主墩承台施工既是施工重点又是施工难点,本文着重论述了预应力混凝土连续刚构桥主墩承台的施工要点。

　　关键词：预应力混凝土,连续刚构桥,主墩承台,施工要点

　　1、工程概况

　　某主桥为1×108+2×185+1×108m，预应力混凝土连续刚构桥，水道较宽，将近600m，最大水深处将近14m，历史最高洪潮水位为3.836m，历史最低水位为-0.724m。6-9月是台风季节，最大风力超过12级。

　　全桥共有3个主墩承台和2个过渡墩承台，都为高桩承台。主墩每个承台由16根Φ2.2m的桩支承。承台尺寸为32.5×13×4m，底标高为-0.384m，另有1.5m封底混凝土。两端为弧形，混凝土设计强度为C30，单个承台方量为1582m3，其中封底混凝土设计强度为C20，单个承台方量为593.3 m3。

　　2、钢套箱的结构设计

　　2.1吊箱施工思路

　　该大桥承台施工采用的是有底钢套箱的施工方案，利用桩基施工时的钢护筒作为承重基础，在中间一排钢护筒上布设2I56作为承重大梁，I56与边上两排钢护筒平齐，在I56上及边上两排钢护筒上布设I45分配梁。吊箱底平台采用6组2I45作为主承重梁，在I45上铺设厚15cm的预制底板作为承台底模，预制底板设计强度为C30。底平台用38根φ32精轧螺纹钢悬吊与顶平台上。同时顶平台作为吊箱模板内支撑。吊箱施工布置图如下：

　　2.1结构设计荷载的确定。

　　承台混凝土施工分3层，每层为1m、1.5m、1.5m，另外还有1.5m的封底混凝土。封底混凝土的刚度已经很大，其与钢护筒的粘结力足能够抵抗第一层混凝土的自重，考虑到材料设备的周转周期和结构的经济合理，悬吊系统的设计荷载由(封底混凝土重量+吊箱结构自重-水浮力)×1.3安全系数，由于整个套箱在施工过程中有一半都在常水位以下，按最低水位考虑了一定的浮力。

　　2.3吊箱模板及内支撑的处理

　　吊箱模板采用5.7m×1.8m大块钢模板拼装而成，每块钢模板高度方向上焊有一根长为6.2m的I32作为模板的加劲带。模板的下部通过预制底板上的预埋件固定在底板上，加劲I32上部与吊箱顶平台的I45、I56通过I20及I10连成一个整体，形成模板的支撑系统。

　　3、承台套箱安装

　　3.1钢护筒的割除

　　将钢护筒按要求割到吊箱顶平台需要的标高，并对支撑I56和I45处进行加强。

　　3.2底平台安装

　　在钢护筒上略低于施工最高水位的位置焊上临时钢牛腿，作为底平台临时支撑。在牛腿上摆设I45底分配梁。在摆设底分配梁时，应注意吊杆孔的位置。在底分配梁上铺设预混凝土底板。预制底板上预埋了钢板，利用预埋钢板，将混凝土底板焊连成一个整体。

　　3.3顶平台安装

　　在中间一排钢护筒上先安装I56主承重梁，再安装I45顶分配梁，后安装吊杆。吊杆共有2类：一类是起落吊杆共22根;另一类是固定吊杆共16根。起落吊杆的上端设有起落扁担和千斤顶，用于下沉吊箱。所有吊杆下端的螺母固定在底分配梁上，上端自由，通过千斤顶下放底平台到设计标高。

　　3.4侧模安装

　　在底板上放出承台边界线和模板分块线，以此边界线为准拼装模板。模板与模板之间用硬质泡沫板堵缝，用φ16螺栓对接拧紧，保证模板接缝密实不漏水。

　　3.5套箱下放

　　套箱下放时人员在上平台操作，通过22根吊杆，利用44台32T千斤顶同时下放。下放之前，在吊杆上每隔15公分作好刻度标记，专人统一指挥，每次下放15cm，逐步下放到位。在下放时，应缓慢，尽量保证底平台的平稳。

　　3.6堵漏

　　套箱下放到位后，用长形砂袋对底板与桩身之间的空隙进行堵漏，防止底板漏浆。同时在低水位时，在套箱下游边上开一个30cm×30的方孔，保证在封底过程中套箱内外水头压力相同，避免产生对套箱受力不利的不平衡压力。

　　4、混凝土施工

　　4.1封底混凝土施工

　　4.1.1 C20混凝土配合比设计及品质要求

　　封底混凝土为C20，按水下混凝土设计，混凝土坍落度采用20-22cm，初凝时为13-14小时，粗骨料为0.5-3cm的连续级配，混凝土要具有很好的流动性和和易性。

　　4.1.2机械设备的准备

　　准备两个3-4方的大料斗，用来储料，保证封底时第一斗料的埋管深度达到要求。准备2套灌注斗及导管，方便灌注过程中灌注点的移动准备工作。准备两台浮吊，用于料斗和导管的移动。

　　4.1.3混凝土浇筑

　　单个封底混凝土方量为593.3m3，浇筑时间控制在12-13小时完成。根据本套箱的结构受力特点，从中间向两边灌注

　　在最开始的几个灌注点必须使用大料斗储料灌注，以保证导管第一斗料的埋深，防止混凝土被水洗。后面的灌注点根据混凝土的流动情况及深度，可不用大料斗，直接将导管插入混凝土中灌注施工。

　　为了保证水下混凝土的浇筑质量达到预设的目的，须对其在全过程进行测量，用1cm的铁板加工重约1Kg，底宽为10×10cm的测垫，对混凝土进行监测和剪球后导管的埋深、混凝土流动情况、各处的混凝土深等等，指导每个浇筑点的工作，决定每个点的结束时间。

　　现场根据施工情况，适当增加灌注点，保证封底混凝土质量。

　　由于封底后，需割除桩顶以上的钢护筒进行承台施工，所以在封底混凝土施工时，在封底混凝土中预埋一些I20作为顶平台的支撑，用来支撑临时施工荷载。

　　4.2承台混凝土施工

　　承台混凝土共4m高，分3层施工，第一层1m，第二层第三层为1.5m。1m混凝土395.5 m3、1.5m混凝土593.3 m3。

　　当封底混凝土强度达80%后，将模板上用于平衡内外水压的孔封堵严实。抽除套箱内的积水。对封底混凝土面进行平整。同时，割除多余钢护筒，焊好顶平台的临时支撑，并拆除吊箱底平台I45和φ32精轧螺纹钢，开始承台结构混凝土的施工。

　　5、总结

　　本方案充分利用桩基施工中的钢护筒作为承重基础，吊箱顶平台用以悬吊底平台外，同时兼作施工平台和模板内支撑系统，大大节省了材料及施工难度，得到各方的好评。

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