主通航孔桥索塔墩承台塔座施工技术方案Word文档下载推荐.docx

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图1D3#、D4#索塔墩承台、塔座一般构造图

2、施工条件

2.1气象条件

桥址区东临东海，常风向为NW，出现频率11％，平均风速9.6m/s，最大风速27m/s；

次常风向为ESE，出现频率10％，平均风速为4.9m/s。

强风向为E和NW向，最大风速分别为34.3m/s和34m/s。

桥址区风速风向季节变化较明显。

承台与塔座施工适逢秋冬季节，季风活动频繁，海上风浪较大，对海上材料倒运和起重作业存在一定的影响。

2.2、水文条件

桥址区主要受太平洋潮波影响，桥址区的潮汐类型为不正规半日潮。

桥址区水域的波浪以风浪为主，强浪向为NW～NNW向，其中NNW向出现频率6.9％，年平均波高H1/10为1.14m，实测最大波高Hmax=6.1m。

大浪主要出现在每年的8～12月。

桥址区潮流一般为不正规半日潮流为主，潮流运动形式大多为往复流。

2.3地形条件

本区段处在金塘岛西北侧主航道之上，海底呈不对称V形深槽，D3墩处海底泥面高程约-22.00m，D4墩处海底泥面高程约-12.00m，水深条件较好，适合水上大型船舶作业。

3、工程特点

3.1承台混凝土浇筑强度高。

单墩承台混凝土方量达10960.5m3，单次（第二层）浇筑最大方量6745m3。

3.2大体积混凝土温控难度大。

根据我局大体积混凝土浇筑温控科技成果和施工图设计的相关要求，在承台混凝土中布设冷却水管，以降低混凝土水化的绝热温升，减少混凝土温度应力裂缝的产生。

3.3工况条件恶劣，施工组织难度大。

主墩远离陆地，位于主航道处，水深流急，航运繁忙，施工又适逢秋冬季节，受到季风的影响，工程施工组织、交通、材料的运输、安全管理压力较大。

3.4工程量大，施工工期短。

工程量见表1，每墩施工工期约40天。

单墩承台和塔座工程数量一览表表1

工程部位

材料名称

规格或型号

单位

数量

备注

承台

普通钢筋

HRB335（Ⅱ和Ⅰ）

T

1055.8

混凝土

C35

m3

10960.5

分两层浇筑

塔座

环氧钢筋

HRB335（Ⅱ）、HRB400（Ⅱ、Ⅲ）

117.3+224

含索塔墩预埋段

C50

1247.4

两个相对独立结构

第三章总体施工思路及应对措施

1、混凝土施工及搅拌设备配置

根据相关要求并结合防撞钢套箱设计、大体积温控设计、承台混凝土方量（大）以及搅拌设备的供应能力，将每个承台分两层进行浇筑，第一层浇筑高度2.5m，混凝土方量4215m3；

第二层浇筑高度4.0m，混凝土方量6745m3。

单墩承台（上）横桥向并排设置2个相对独立的塔座，混凝土方量共计623.7×

2=1247.4m3，为避免承台和塔座之间混凝土的收缩不同步产生裂缝，每个塔座与其承台施工间歇期，即混凝土龄期差按不超过10天进行控制，每墩2个结构完全相同的塔座，一次性浇筑成型。

详见表2。

混凝土浇筑设备配置一览表表2

墩位

浇筑部位

搅拌设备

材料贮存能力（m3）

混凝土供应能力（m3/h）

浇筑时间（h）

D4#

（第一层）

航工砼1602#

1250

160

20

航工砼1603#

建基5002#

800

80

平台搅拌站

1000

100

（第二层）

30

10

D3#

25

40

8

上表2中，混凝土浇筑速度按所配置搅拌设备总生产能力的60%计，每个搅拌船补料一次。

D4#墩平台搅拌站每次浇筑过程中均需补给粉煤灰和水泥。

同时，承台、塔座同属于大体积混凝土，因此还须按照大体积混凝土施工要求采取温控措施，即在钢筋绑扎完成后，按照温控设计安装温控冷却水管和温度传感器，在每层混凝土浇筑完成后，根据温控设计要求进行通水养护。

2、钢筋制作与安装

承台、塔座钢筋种类较多，其中承台均为Ⅱ级HRB335普通钢筋（承台最底层铺设的网片为Ⅱ级HRB335钢筋），塔座及索塔墩预埋钢筋钢筋均为Ⅱ级HRB335环氧钢筋，钢筋在后场钢筋加工场地上进行加工，通过装船运送至施工现场进行安装和绑扎。

其中直径Φ32、Φ28、Φ22三种钢筋（普通和环氧钢筋相同），均采用直螺纹连接接头进行连接。

根据设计要求，承台、塔座均需进行防雷接地连接。

在绑轧承台钢筋时，按设计要求将桩基钢筋和索塔预埋段钢筋进行连接。

3、测量控制

承台施工测量

为保证承台施工的精度和结构尺寸，方便承台施工测量，对平台上加密控制点进行复测。

在钢套箱上标示承台轴线，并将轴线标示于钢套箱内壁。

采用NA2精密水准仪将高程基准自钢套箱顶面引测至内壁不同标高处。

在承台上预埋沉降、位移观测标志，观测标志按永久性观测点设置。

塔座施工测量

在承台上放样墩中心线、桥轴线，校验塔座轴线及特征点，控制塔座垂直度。

劲性骨架施工测量

塔柱劲性骨架是由角钢和钢筋加工制作而成，定位精度相对较低，其平面位置不影响（减小）塔柱混凝土保护层厚度即可。

第四章工艺流程

图2承台、塔座施工工艺流程图

第五章主要施工方法

一、承台施工

1.1、概述

承台施工的模板为安装完成的钢套箱壁体的内侧壁，为确保钢筋保护层厚度及承台平面位置偏差满足设计要求及规范规定，套箱在制作时已每边向外扩50mm，即套箱内口尺寸为56.88×

34.12m，套箱在安装时的偏位严格按不大于50mm控制，承台施工开始前，精确测定承台纵横向轴线位置，以便钢筋绑扎的位置准确。

承台钢筋全部在后方加工场地内完成制作，钢筋连接采用直螺纹连接接头。

钢筋制作完成后水运至施工墩位处进行绑扎施工。

混凝土采用水上混凝土搅拌船进行浇筑，分两层浇筑完成。

搅拌船及混凝土原材料配备数量见表2。

1.2、施工准备

套箱封底完成后，立即拆除为浇注封底混凝土搭设的浇注平台。

由于承台施工周期短，拆除完浇注平台后，随即组织充足的施工人员、小型机具及其他配套设备，着手进行钢套箱安装时设置的临时构件的拆除工作。

1.3、钢套箱体系转换

1.3.1封堵连通器及抽水

当封底混凝土强度达到设计强度（30Mpa）时开始钢套箱内抽水。

抽水前，水下封堵钢套箱底板连通器（共计16套，封堵时宜选择在低潮位进行，连通器顶标高为-0.4m，低潮位可以外露），封堵时先在连通器法兰盘上覆盖定制的密封橡胶圈，然后盖上盖板，上紧盖板螺栓。

抽水过程中，随时观察钢套箱结构变形情况，如发现异常，立即停止抽水或回灌，处理后再继续进行套箱抽水，直至抽完。

在低潮位（水位按-1.0m考虑）将端头外露的连通管器封堵起来，然后开始抽水，封底混凝土顶面标高为-0.5米，钢套箱内实际水深约为10cm，水量约140m3，抽水历时约2小时。

对见底后封底混凝土局部不平整部分的余水（封底时，在承台短边两侧各设置一集水坑），采用15m3/h潜水泵配合抽出套箱外。

由于封底与抽水间隔时间不长，钢套箱内淤积的泥砂不多，可利用高压水枪冲洗封底混凝土表面，然后用泥浆泵或潜水泵将泥水抽出。

1.3.2拉压杆割除与二次焊接（抽水后）

根据施工图及钢套箱设计图纸的要求，为不受潮位影响，钢套箱安装时，拉压杆上铰支座铰轴的中心标高设置在+3.5m处。

抽水完成后，为确保承台钢筋绑扎到位，同时避免拉压杆成为承台钢筋的腐蚀通道，拉压杆顶端需割除一部分并将剩下部分与护筒进行重新焊接连接，其顶端割除后，深入承台的高度减小至25cm，即二次焊接成型后，拉压杆的顶标高不高于-0.25m的标高。

焊接前，先在护筒外壁一圈施放-0.25m标高线（红油漆线，同时为护筒后续割除线），再在护筒壁上刻画拉压杆水平投影形成装配轮廓线，最后根据投影轮廓线进行拉压杆的二次焊接。

为保证体系安全高效转换，拉压杆的割除二次焊接，从承台中间，均匀对称向承台四周扩散施工，既从中间部位拉压杆（4套）少的护筒开始，最后处理承台周边的护筒（10套）。

做到随割随焊，严禁大面积割除后集中焊接，以确保封底混凝土质量。

二次焊接的焊缝全部为焊脚尺寸为8mm的连续角焊缝，焊缝质量按二级焊缝进行控制。

单个钢套箱共有拉压杆228套。

钢套箱拉压杆二次焊接装配图见图3。

图3抽水后拉压杆二次焊接装配图

1.3.3内外挑梁割除、桩头凿除、钢护筒割除、桩基外露钢筋除锈

拉压杆焊接完成后，将套箱内外挑梁全部割除，内外割除茬口与壁体内外表面平齐，同时外表面须补涂防腐涂层。

防腐涂层施工严格按防撞钢套箱有关设计进行，确保防腐质量。

抽水完毕后，首先将钻孔桩桩头以上部分的钢护筒一次割除，桩头以下混凝土未凿除部分钢护筒采取分4块进行割除，割除后护筒顶标高为-0.25m。

护筒割除后，采用风镐凿除桩顶多余的混凝土至设计标高（桩顶设计标高为-0.3m）。

桩基外露钢筋暴露在海水浪溅区时间较长，受海水盐雾腐蚀锈蚀较多，在桩头处理时，采取先敲击后钢丝刷刷除的办法进行除锈。

除锈在桩头处理结束前完成。

1.3.4底板桁架外露部分

钢套箱底板桁架顶标高为：

-2.5+3.225=0.725m，封底混凝土顶面标高为-0.50m，因此桁架自顶部向下至封底混凝土顶面，计1.225m高度部分全部予以割除。

为提高割除效率，可先行从封底混凝土顶面将桁架割开，然后用塔吊分片吊离。

由于第一层混凝土浇筑时，套箱内口“井”字型钢管撑不能拆除，因此钢管撑的桁架柱同样不能拆除（若拆除后，钢管撑的长细比过大，起不到支撑的作用），因此在拆除底板桁架时，需对支撑桁架柱的底板桁架上弦杆部分予以加强保护。

1.3.5封底混凝土表面处理

为了保证承台钢筋绑扎方便，需对封底混凝土表面进行必要的处理。

局部表面高于承台底标高的位置进行凿除，低于承台底标高位置以及桁架顶端割除后的外露部分全部使用砂浆进行找平。

同时将前期所有干施工产生的垃圾杂物进行一次彻底的清理，为下一步钢筋绑扎施工做好准备。

1.4、钢筋加工与绑扎施工

1.4.1标高与平面位置复测

钢筋绑扎前，复测钢套箱的平面偏位，将承台的纵横向轴线用红油漆标示在套箱内壁不同高度处。

同时在套箱内壁上不同高度处标示出该处的理论高程，便于钢筋绑扎时，精确定位钢筋的绑扎位置。

1.4.2钢筋绑扎、护筒周边锚固钢筋焊接

钢筋制作与运输

承台以及塔座钢筋（直径Φ32、Φ28、Φ22三种）采取滚轧直螺纹连接。

钢筋的滚轧、套丝及螺纹套筒的一端套接均在后方加工场地内完成，对于两端都滚轧、套丝的钢筋，一端套上螺纹套筒，另一端用专用塑料套盖对端头进行保护，待钢筋运输到前场安装到位后利用管子钳在安装现场完成连接。

为了保证钢筋连接的顺利进行，加工好的钢筋在运输及吊装过程中要加强保护，尤其是钢筋的外露螺纹及套筒的内螺纹。

由于主墩承台钢筋型号较多，钢筋长度变化不一，每一种型号量都很大，作好标识显得特别重要。

对底板钢筋采用分层分块的办法进行堆放，通长钢筋（即12米一节钢筋）先按分层分块要求捆绑成一起，再集中在一个地方统一堆放，当钢筋从陆上运输到墩位处时，分几条船运输、堆放。

同时在起始平台上设置堆放区进行钢筋堆放。

钢筋安装绑扎

每墩承台分2次浇筑，第一次浇筑2.5m高，第二次浇筑4.0m高。

钢筋绑扎按照承台、塔座混凝土浇筑分层情况，分成四个部分进行绑扎：

底板钢筋、侧面分布筋及架立筋、顶板钢筋、塔柱及塔座预埋钢筋。

1）底层网片及底层结构钢筋绑扎

在底板钢筋绑扎前，先进行最下层Φ12（HRB335）钢筋网片的安装，钢筋网片安装时应注意在碰到桩位处断开并支垫混凝土保护层（保护层厚度为9cm，平面尺寸为100*100mm，采用与承台同标号的混凝土制作而成）。

Φ12钢筋网片安装完成后进行底板钢筋绑扎，底板钢筋为网片式结构，共设置4层，其桩间及承台周边用架立钢筋支撑（中间部分架立钢筋分两次进行施工，第一次高度为4.0m，第二次高度2.5m，架立钢筋之间采用电焊进行连接，承台四周架立钢筋一次绑扎到位），支撑钢筋间距为90cm。

其他4层钢筋网片按照钢筋网片层间距进行绑扎，层与层之间使用架立钢筋进行支撑。

由于底板钢筋受桩身钢筋平面位置的影响，可能会造成部分钢筋间距过大，为满足钢筋构造要求，可在底板主筋间距过大处设置分布钢筋。

底板钢筋绑扎施工时，还应注意按照设计要求安装防雷接地设施。

使用50×

5mm镀锌扁铁将桩基钢筋（或声测管）在承台底部焊接成为一个接地整体，并将上引线引出。

具体见防雷接地施工图设计。

2）护筒顶口锚固钢筋的焊接

根据施工图及钢套箱施工设计图的要求，在底板钢筋绑扎完成后，在钢护筒的外周焊接锚固钢筋，以增大桩基、钢护筒和承台之间的锚固力。

单墩承台42根钢护筒，每个护筒焊接40根长度为2738mm的三级Φ40钢筋。

锚固钢筋底端与护筒采取双面焊，焊缝长度按不小于5d=20cm（护筒外露为25cm）进行控制。

焊缝质量按二级焊缝进行控制。

由于护筒外周已有二次焊接的拉压杆分布。

另锚筋设置有10°

～15°

张角，先行焊接可能造成承台底板钢筋绑轧困难。

因此锚筋位置和张角可根据拉压杆位置进行适当调整，但须保证焊接总数量。

详细布置见图4。

图4护筒顶口锚筋焊接示意图

3）侧面分布钢筋及架立钢筋绑扎

在底板钢筋绑扎完成之后，进行侧面分布钢筋及架立钢筋的绑扎，侧面分布钢筋绑扎与架立钢筋采取同时绑扎，连接成整体施工。

4）顶板钢筋绑扎

顶板设置3层钢筋网片，采用架立钢筋进行固定。

当第一层承台混凝土浇筑完成后，开始接长架立钢筋。

根据设计图纸位置，安装第一层顶板钢筋，第一层顶板钢筋安装完成后，安装第二层顶板钢筋，最后安装承台顶层钢筋。

由于底板与顶板钢筋层次较多，施工中应做到上、下层网格对齐，层间距准确。

为了确保钢筋的保护层厚度，施工中应避免由于绑扎扎丝深入保护层内形成腐蚀通道。

5）塔柱及塔座预埋钢筋施工

塔柱钢筋预埋固定是通过劲性骨架来实现的，具体做法如下：

在封底混凝土顶面先放出塔柱在+0.28m（-0.5+9.0-0.05-0.22-53×

0.15=+0.28m），该标高为塔柱预埋筋最低一层箍筋的标高，低于底板第4层钢筋的标高+0.312m）处的断面投影尺寸，并根据此断面尺寸进行塔柱预埋钢筋定位架安装，定位架采用I14工字钢做立柱，立柱在底板钢筋绑扎前焊接完毕，在底板前3层钢筋绑扎完毕后，将定位架立柱用∠100×

100×

10的角钢连接成整体，并根据塔柱预埋筋结构图在中间增加定位角钢。

塔柱预埋筋底层定位架焊接完毕后，安装底板第4层钢筋。

底板钢筋绑扎完毕然后开始绑扎架立钢筋，然后以架立钢筋为平台，利用钢套箱顶部纵、横向钢管撑为基础，焊接塔柱预埋筋定位框架，定位框架焊接完毕，开始安装塔柱预埋筋，对于与钢管撑相碰的预埋筋，在钢管撑底标高以下的指定位置断开，但要值得注意的是要保证同一截面的最大接头率不大于50%，钢筋接长错头按35d考虑。

在第一层混凝土浇筑时安装劲性骨架埋件，第一层混凝土浇筑完毕，将套箱顶口钢管支撑割除，然后以埋件为基础安装劲性骨架，再接长塔柱预埋筋，然后再绑扎塔柱钢筋的箍筋。

为了施工方便，施工承台时劲性骨架需伸出承台20cm，施工塔座时，劲性骨架伸出塔座20cm。

劲性骨架设计另行申报。

塔座钢筋伸入承台的（相当于预埋钢筋），在承台顶板钢筋绑扎完毕后安装。

6）预埋件安装

在承台顶面有塔座模板底口固定预埋件、下横梁支撑支架底座、零号块钢箱梁安装支架底座、起重用塔吊基础等埋件,按照设计要求，各预埋件均采用已进行防腐处理过的镀锌铁件。

通常埋件采用在混凝土内埋设地脚螺栓，安装钢板或镀锌角（型）钢。

埋件顶标高控制在顶层钢筋以上。

为了确保地脚螺栓埋设位置的准确，使用专用定位架进行定位，并在预埋位置四周使用木盒挡住侧面混凝土。

为了防止地脚螺栓可能形成腐蚀通道对结构钢筋造成腐蚀，因此，预埋时应做到地脚螺栓不与结构钢筋相接触；

在地脚螺栓附近的结构钢筋均采取一段范围内涂刷环氧涂层防腐。

为了确保埋件下密实无空洞，在埋件上开孔便于混凝土振捣时排气。

当所有埋件完成其使用功能后，割除地脚螺栓，取出钢板，用与混凝土同标号砂浆将埋件覆盖至承台顶面相平。

由于塔柱和上构施工不属于本标段，未有正式的施工图下发，因此预埋件的设计和安装需要另行申报。

1.5、承台混凝土施工

1.5.1现场施工准备

混凝土搅拌设备的配置见第三章。

混凝土开盘前混凝土原材料按单次（层）浇筑需要总量的120%进行备料，材料供给船舶在平台附近抛锚待命。

并由专人安排落实到位。

混凝土搅拌船在混凝土开盘前，沿施工平台（横桥向）长边方向抛锚定位。

施工人员、小型机具（φ50振捣棒、电箱、自吸泵等）试运行后就位待命。

由于第一层混凝土浇筑高度为2.5m，其顶面距套箱顶高度较大，第二层混凝土本身的浇筑高度达4m,因此在承台中心位置，搅拌船布料杆不能覆盖的地方，应依托套箱壁作支点设置溜槽加串筒进行下料，避免混凝土自由坠落而离析。

图5承台混凝土浇筑溜槽布置示意图

根据混凝土流动性及搅拌船布料杆控制半径，确定溜槽（δ=3mm铁皮制作）在套箱每个长边方向均匀（6m间距）布设7个，共计14个。

溜槽的前端控制承台横桥向中线位置的混凝土浇筑，每个溜槽中间位置设串筒2个控制承台中线以外部分的混凝土浇筑。

溜槽布置见示意图5。

由于第二层承台埋设有塔柱、塔座钢筋，而埋设钢筋较密，因此，在布设溜槽及串筒时需要兼顾考虑。

塔柱部位的混凝土布料直接使用布料杆通过串筒进行布料，塔柱与塔座之间、塔座与钢套箱之间的混凝土布料使用溜槽与串筒相结合，部分与溜槽干扰的塔座钢筋先断开，在进行塔座施工时再连接。

1.5.2混凝土浇筑

每一搅拌船布料杆为2个，混凝土浇筑按照从一个方向（中间）向另外一个方向（长边的两边）推进，并严格控制分层厚度，加强斜角部位混凝土振捣，保证振捣充分。

混凝土施工方法如下：

每层厚度30cm混凝土前面布料后面使用振捣棒跟进振捣，振捣间距按50～60cm进行控制，振捣时，振捣棒应插入混凝土内，上、下层混凝土振捣时应将振捣棒插入下层混凝土内5～10cm，每一处振捣应快插慢拔，必须振捣至该处混凝土不再下降，气泡不再冒出，表面出现泛浆为止。

浇筑推进示意见图6。

图6混凝土浇筑推进示意图

混凝土浇筑期间，安排专人检查预埋钢筋、冷却水管和其它预埋件的稳固情况，对松动、变形、移位等情况，及时将其复位并固定好。

分层混凝土施工缝处理及剪力键设置

为保证接缝处混凝土密实，在承台第一层混凝土浇筑完毕后，立即在混凝土顶面埋设一定数量的锚固钢筋作为两层混凝土的剪力键。

剪力键规格为二级Φ32钢筋，按设计要求均布在两层混凝土之间，单根长度为60cm（伸入上下层长度均为30cm）。

混凝土初凝前，对混凝土表面进行凿毛处理，凿毛采用人工进行，将混凝土表面的浮浆全部清除干净，混凝土渣子用吊斗吊出钢套箱。

承台顶面压光处理

第二层混凝土浇至距承台顶面约30cm高时，减小水灰比，并将顶层砂浆用吊斗吊出，补足混凝土后，对顶层混凝土进行二次振捣和反复抹面收光，以防止表面裂纹。

混凝土初凝后，对塔座底口进行凿毛清理。

保温、养护

混凝土浇筑完毕后，采取承台内蓄淡水30cm进行保温，防止混凝土出现裂缝。

二、塔座施工

2.1、概述

承台施工完后，及时绑扎塔座分布筋，尽可能控制承台与塔座接触面处混凝土浇筑时间间隔在10天以内，尽量缩短时间，避免由于收缩不同步导致出现混凝土裂缝。

塔座模板由我部自行设计，专业厂家加工制作并试拼后，运抵现场进行安装。

2.2、塔座模板设计与加工

2.2.1设计思路

单墩塔座共2个相对独立结构，其结构形式相同均为圆端型结构，高2.5m，平面尺寸见图1。

由于塔座是圆端型结构形式，上口小下口大，在进行混凝土施工时不利于气泡的排出，从而在混凝土表面容易形成大量的气泡、蜂窝、麻面。

为了解决这一问题，在塔座模板内设置一层透水模板布。

透水模板布是一种纤维无纺布，使用时用专用胶水贴在模板的面板上，通过模板布的毛细孔隙吸附作用，将振捣后与模板相接的混凝土表面不易排出的多余的空气和（泌）水份排出，相当于使混凝土表层的水灰比降低，提高了混凝土的密实性，从而增加混凝土成型后的强度。

另外在混凝土养护期间能够保持其内部水份不易散失（高湿度），将裂缝风险和微小裂缝减小到最小，混凝土表面变得光滑，大大地减少表面的砂眼、气泡、水线和裂纹。

由于承台混凝土侧表面不允许有穿拉杆的贯穿的孔洞存在，因此塔座的模板固定部位只能在模板的顶底口。

模板的底口支撑在承台上，其底口与承台施工时的预埋件进行焊接，达到对模板底口的固定。

顶口设置拉杆，拉杆一端连接模板顶口，另一端连接在塔座模板内侧预埋件上。

为避免拉杆（塔座顶面）成为塔座的腐蚀通道，拉杆本身分两段，采用连接器（连接器外用PVC管保护），模板拆除时，拆除外露的拉杆（伸入承台约30cm）,然后封堵拉杆孔。

2.2.2结构型式

为了保证塔座混凝土的外观质量，塔座模板面板采用大面钢板制作完成。

由边框、竖向肋条、横向背带、环（横）向主肋