大体积混凝土桥墩施工技术介绍

大体积混凝土桥墩施工技术

〖内容提要】大体积桥墩在京石客运专线中的应用，如何控制混凝土温度可以防止大体积混凝土桥墩开裂成文施工中的重点。另外优化混凝土配合比可以降低混凝土因水化热而引起温度裂纹。

【关键词】大体积 温度控制 工艺 1.工程概况

我公司所承建京石客运专线（DK239+～250+）段，位于河北省石家庄市境内，全长12.26Km，其中增村跨204省道长3409米，东桥宅木刀沟特大桥长4967米。两桥共有桥墩250个，桥台4个，桥墩型式有：双线流线形预案端实体墩，双线单圆柱桥墩，双线圆端形桥墩三种。墩高为～11.5米，墩底截面尺寸为2*6米、4*4米、3*7.6米，均属于大体积混凝土桥墩。

2.墩身施工方案及施工工艺 墩身施工工艺流程图

-1 桥墩平面放样 基础顶凿毛 底垫层高度计算 模板底垫层 辅助脚手搭设 钢筋加工 桥墩钢筋绑扎 墩身模板安装 垂直度、平面位置检查 安设漏斗、串筒等 混凝土试件制作 混凝土浇筑 混凝土养护 模板拆除 混凝土拌和 模板设计 模板精加工 模板试拼 - 好好学习，天天向上

墩身施工前准备

1）承台顶面混凝土、墩身预埋钢筋处理

2）桥墩施工前，应将承台顶面浮浆凿除，冲洗干净，修整连接钢筋使其恢复原状。 3）测量放样

承台顶面混凝土处理完毕后，精确测定出桥墩中线、高程，标出桥墩底面位置，根据墩底高程对支立墩身模板位置用同标号砂浆找平。 钢筋制作与安装

2.3.1 钢筋加工制作与安装

1） 钢筋进场时，具有质量保证书和出厂合格证。工地试验室按规定进行抽样检测，其

技术要求符合现行国家标准的有关规定方投入使用。

2) 钢筋进场后，原材料堆放在钢筋棚内，钢筋底用方木垫起30cm高，同种规格钢筋堆放一起，并设立醒目的标识牌。

3) 钢筋加工制作前，表面有油渍、漆污、浮皮、铁锈等清除干净，钢筋调整顺直，无局部弯曲，加工后表面无削弱钢筋截面的伤痕。采用冷拉方法矫正直钢筋时，钢筋的矫直伸长率不大于1%。配料工作以图纸、库存料规格及每一根钢筋的计算长度为依据，计算长度是根据图纸上的设计长度减去钢筋弯曲时产生的伸长等得到。钢筋切断采用切断机或断丝钳切断。断料前，根据钢筋配料单复核钢筋种类、直径、尺寸、根数，然后依据钢筋原材料长度将同规格的钢筋，按配料单下料长度，进行长短搭配、统筹排料。先断长料，后断短料，尽量减少接头，降低损耗，进行长度测量时，尽量避免使用短尺，以减少累计误差。钢筋加工必须在专用台架上进行,保证其各项技术指标符合图纸及规范要求。钢筋在加工场按设计图纸集中下料、分型号、规格堆码、编号，平板车运到现场，在桥墩钢筋骨架定位模具上绑扎。

4) 结构主筋接头采用焊接，主筋与箍筋之间采用扎丝进行绑扎。绑扎或焊接钢筋骨架做到无变形、松脱现象，保护层采用同标号混凝土垫块支垫。

5)墩身钢筋采用一次到顶绑扎，托盘、顶帽钢筋预制绑扎，绑扎间距，尺寸符合规范要求。 墩身钢筋安装允许偏差表 项次 检查项目 -2

规定值或允许偏差 检查方法 - 好好学习，天天向上

项次 检查项目 1 2 3 受力钢筋顺长度方向加工后的全长 弯起钢筋各部分尺寸 箍筋、螺栓筋各部分尺寸 规定值或允许偏差 ±10mm ±20mm ±5mm 检查方法 总数的30%抽查 抽查30% 检查5～10个间距 预埋件安装 2.4.1接地钢筋

墩身接地钢筋用墩身、托盘、顶帽结构钢筋，与承台预埋墩身钢筋相连接，在离地面20cm处墩身一侧设立接地段端子，接地钢筋焊接采用搭接焊，单面焊缝长度100mm。双面焊缝长度为55mm，并且满足墩身钢筋搭接要求,与承台相连接接地钢筋增设Φ16L型钢筋相连接焊接，焊缝长度满足搭接焊长度，墩身接地端子与综合接地钢筋相焊接，端头与墩身模板内侧向接触。墩帽接地端子托盘接地钢筋相焊接。 2.4.2检查梯角钢

1) 在顶帽开槽处按照桥墩检查梯结构图尺寸进行预埋，角钢N2

2） 70×70×8 ,每个桥墩预埋两根，角钢与墩帽钢筋相焊接，焊接要牢固。 3） 吊篮U型螺栓

4） 在61～、68～71、号桥墩设置吊篮，桥墩顶帽四周环绕埋设N11Φ20 U型螺栓，

共计20个，用米尺精确量出其每个螺栓位置，螺栓与桥墩顶帽钢筋相焊接，焊接要牢固，不得松动。 5） 支座垫石钢筋

待墩帽上层钢筋绑轧完成后，测量放出支座垫石准确位置后，进行支座垫石钢筋埋设，钢筋诸点绑轧，对于钢筋有松动时，对支座钢筋与墩帽钢筋进行点焊连接，确保其位置，支座垫石预留孔，按照支座安装图纸在垫石浇筑时预留孔，孔位做到精确测量，确保其位置准确。

6） 沉降观测钢筋埋设及观测 ①沉降观测点埋设

沉降观测钢筋采用Ф20圆钢，一端打磨成圆端型，长度为12cm，待墩身模板拆除后，当墩身高度>2.5米时，用风镐在离地面50cm墩身横桥向轴线两端各锤2个Φ30长度9cm小孔，将沉降观测钢筋塞入钢筋，用锚固砂浆固定，当墩身高度<2.5米时，用风镐在离墩顶50cm墩帽横桥向轴线两端各锤2个Φ30长度9cm小孔，将沉降观测钢筋塞入钢筋，用锚固砂浆固定。

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②沉降观测

我工区沉降观测小组主要负责人员：组长：×× 副组长：×× 组员：×× ×× 观测频次为1次/周。

沉降观测采用二等水准测量，观测精度不低于±1mm，读数精度0.1mm，沉降观测点采用DS1型仪器观测，观测方法按国家一等水准测量的技术要求施测。

观测工作基点(观测基桩)作为控制观测点的基准桩，必须埋设在不受施工干扰的稳定地基内，并进行定期复核、校正。

为满足沉降变形观测的精度要求，在沿线已设水准基点的基础上，两工作基点间距宜小于100m，工作基点距路基中心的距离应小于100m。观测工作基点必须布设在便于长期保存和使用且不受施工影响的稳定地基内。采用顶端圆滑的Φ28mm长60cm钢筋插入基桩中，基桩应埋入当地冻结线以下不小于0.5m，采用混凝土浇注固定，并按顺序编号。 模板安装

桥墩采用桁架式整体钢模，由具有专业资质的厂家制作，以保证加工精度。每节模板高度为1m、2m和2.5m三种，由于进度要求考虑1m模板15节，2m模板35节，2.5m模板10节。62#、63#墩身模板高度3.5m。

承台混凝土浇筑前，依据墩身模板结构尺寸在承台上预埋Φ25钢筋作为墩身模板底角加固，桥墩模板采用汽车运输至墩位附近 ，现场拼装成整体，安装桁架支撑，采用QY25或QY50吊车整体吊装就位，对其固定。

模板拼装前，应将模板进行打磨，使其接缝处平整光滑，将模板内表面铁锈、油漆打磨干净，在地面上将模板分层连接，接缝处用钢板胶粘接、打磨，托盘与顶帽模板在地面上拼装好后整体吊装。

模板整体拼装时要求错台<1mm，拼缝<1mm。安装时，用缆风绳将钢模板固定，利用经纬仪校正钢模板两垂直方向倾斜度。

墩身模板安装允许偏差表

序号 1 2 3 4 5 6 检查项目 前后左右距中心线距离 表面平整度 相邻模板错台 同一梁端两垫石高差 墩台垫石顶面高程 预埋件和预留孔洞位置 允许偏差（mm） ±10 3 1 2 0/-5 5 -4

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墩身模板安装前，将墩身位置承台混凝土表面凿毛，露出新鲜混凝土石子，墩身模板安装后，用砂浆将模板与承台混凝土表面接缝处填堵严实，使其在浇筑混凝土时不漏浆。 混凝土浇筑

混凝土采用集中拌和，混凝土输送车运输，输送泵或泵车泵送入模，分层浇筑，连续进行，插入式振捣器捣固。 混凝土浇筑流程为：

当墩身≤3.5米时，墩身钢筋绑扎—墩身模板拼装—吊装安设托盘、顶帽钢筋笼—托盘、顶帽模板拼装—混凝土浇筑。

当墩身>3.5米时，墩身钢筋绑扎—墩身、托盘、顶帽模板拼装—浇筑混凝土到墩身顶端位置—吊装安设托盘、顶帽钢筋笼—浇筑托盘、顶帽混凝土，墩身、托盘、顶帽混凝土一次性浇筑完成。

桥墩混凝土浇筑前，将承台与墩身接头处混凝土进行凿毛，清除浮浆及松动部分，冲洗干净，并整修连接钢筋。并对墩身模板边线进行测量复核。

浇筑时在桥墩整个平截面内对称水平分层进行，浇筑层厚控制在30cm以内，同时注意纠正预埋铁件的偏差，保证混凝土密实和表面光滑整齐，无垫块痕迹。

混凝土浇筑至支座垫石顶面时注意抹平压实，并特别注意锚栓孔的预留，如果支座高度与设计预留的高度有变化，则要注意根据支座中心处的梁底标高调整支座垫石的高度。 为了排除墩内积水，在墩底实体段顶设置3%排水坡，并在墩壁上设4个Ф10cm排水孔，对称布置，排水孔桥墩竣工后予以封堵。

混凝土浇筑期间设专人看护模板，观察支架、模板、钢筋和预埋件等的稳固情况，发现松动、变形、移位时，及时处理。

墩身混凝土强度达到设计强度的80%以上，混凝土芯部与表层、表层与环境温差均不大于15℃，后拆除模板，拆模时要轻敲轻打，以免损伤主体混凝土的棱角或在混凝土表面造成伤痕。 混凝土养护

根据施工对象、环境、水泥品种、外加剂以及混凝土性能的不同提出具体的养护方案，各类混凝土结构的养护措施及养护时间遵守相关规范的规定。

当新浇结构物与流动水接触时，采取防水措施，保证混凝土在规定的养护期之内不受水的冲刷。

拆模后的混凝土立即使用保温保湿的无纺土工布或塑料布覆盖，使用自动喷水系统和

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喷雾器，不间断养护，避免形成干湿循环，保湿养护14d 以上。

养护期间混凝土强度未达到规定强度之前，不得承受外荷载。当混凝土强度满足拆模要求，且芯部混凝土与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差均≯15℃时，方可拆模。 混凝土温度测量和控制

本工程墩身混凝土为大体积混凝土。根据构造物尺寸、环境温度、及浇筑工艺的不同，选取有代表性的结构使用大体积混凝土，埋设测温管，测温管长度为墩身长度+3.2米，降温管位置避开冷却管位置。使用循环测温仪，及时掌握混凝土内部温度、表层温度，并绘制温度曲线图。当发现混凝土浇筑温度、内外温差或降温速率出现异常时，应及时处理。

浇筑混凝土时，入模温度应在10℃～30℃内，当夏季温度较高时，选择一天中温度较低时进行浇筑混凝土。

混凝土拌合阶段通过降低材料温度，改善骨料级配，掺加粉煤灰、减水剂，减少水泥用量，延缓水泥水化放热速率，改进搅拌机投料顺序等措施来降低混凝土出机温度。 在高温季节施工时，应降低拌制混凝土所用的骨料及水的温度，可在水里加入冰块以降低水温。

浇筑阶段通过降低运输容器温度，适当选择浇筑时间，分层浇筑等技术措施来降低混凝土温度。

当墩身〉5.0米时，为了减少墩壁内外温差，在墩身周围每隔3.0米高度对称交错设置直径不小于20cm的通风孔，在通风孔外侧以Φ8钢筋设置间距2cm钢筋网格罩。 养护阶段通过内部降温或外部升温、保温、提高养生水温等措施，使混凝土核心温度、表面温度、外界温度差值控制在规定的范围内。

大体积混凝土尚应避免水化热产生过大的内外温差，当墩身高度大于3.0米时在墩身内预埋冷却管，每3米设置一层降温冷却水管，降低混凝土内部温度。冷却管采用D50铁管，上部结构施工前在孔道内压注C40水泥浆。实施过程中，根据实测混凝土芯部温度，确定参数，调整冷却水管管内流速，确保混凝土芯部温度控制在规定的范围内。 墩身质量控制偏差

墩台施工误差控制表

序号 项 目 允许偏差（mm） -6

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1 2 3 4 墩台前后、左右边缘距设计中心线尺寸 空心墩壁厚 桥墩平面扭角 表面平整度 简支混凝土每片混凝土梁一端两支承垫石高每孔混凝土梁一端两支承垫石高±20 ±5 20 5 5 3 0/-10 5 5 梁 6 7 支承垫石顶面高差 预埋件和预埋孔位置 【结束语】本工程为京石高速铁路客运专线，精度要求高，质量控制严格，且桥墩均为大体积混凝土，大体积混凝土施工将成为本工程施工重点，如何控制混凝土水化而引起温度裂纹，并且，本文介绍了大体积混凝土桥墩施工方法，及当墩身≤3.5米时，墩身钢筋绑扎—墩身模板拼装—吊装安设托盘、顶帽钢筋笼—托盘、顶帽模板拼装—混凝土浇筑；当墩身>3.5米时，墩身钢筋绑扎—墩身、托盘、顶帽模板拼装—浇筑混凝土到墩身顶端位置—吊装安设托盘、顶帽钢筋笼—浇筑托盘、顶帽混凝土，墩身、托盘、顶帽混凝土一次性浇筑完成。

参考文献

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1.客运专线铁路施工质量验收标准应用指南 2005年 北京 薛吉岗 2.高速与客运专线铁路施工工艺手册 科学技术文献出版社 杜永昌

3.桥涵 人民出版社 交通部第一公路工程总公司

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