1工程概况

1.1下横梁概况

常泰长江大桥5#墩下塔柱与中塔柱交界处设置纵、横向下横梁，采用单箱单室截面。

横向下横梁跨中梁高 8m，宽 7m，跨中顶板厚 1.0m，底板及腹板厚 1.5m， 单个横向下横梁混凝土约为 1733m³ 。

纵向下横梁跨中梁高6m，梁宽6m；跨中顶板厚1.0m，腹板厚1.5m，底板厚 1.2m，单个纵向下横梁混凝土约为518m³ 。

2下横梁混凝土施工重难点分析及控制措施

根据施工现场条件，结合本工程施工内容和结构特点，本工程施工具有以下难点与风险。

（1）下横梁施工工序复杂，结构非对称，钢筋布置复杂、预应力管道交错密集，混凝土施工过程中，难度极大。

发挥智能化、信息化技术运用的优势，研发大桥主塔下横梁施工智能监控系统，为下横梁施工装上“眼睛”，对浇筑全过程的结构应力、模板位移、混凝土温度等重要指标实时可视化监控，确保了下横梁混凝土施工质量。

（2）下横梁钢筋密度大混凝土振捣困难，施工风险高，外观质量需达到清水混凝土等要求，控制难度大。

原材料进行精心把关，多次进行足尺模型试验，提前模拟浇筑过程各种不利工况，进行详细的安全技术交底和浇筑推演，确保万无一失。

3主要施工工艺

3.1配合比设计

主塔施工混凝土采用流变改性、低温升、高抗裂C60准清水混凝土。根据主塔施工准清水混凝土试验工艺要求，C60准清水混凝土具有如下性能：

（1）设计强度等级：C60；

（2）混凝土龄期：60天。60d设计强度等级C60，劈裂抗拉强度不低于4.0MPa；

（3）混凝土设计2h内扩展度：520±50mm；

（4）拟用部位：5#主塔塔柱（中、下塔柱）、下横梁、后浇带；

（5）混凝土施工工艺：泵送；

（6）28d干燥收缩率不高于350×10-6，28d碳化深度＜5mm；

（7）7d绝热温升值不高于50℃，且初凝后1d温升值比例不高于50%；

（8）7d、28d、60d自身体积变形分别不低于150με、100με、50με。

表3.1-1每方混凝土基准配合比

3.2混凝土生产

首先混凝土开盘前，进行原材料含水率检测，计算施工配合比再进行混凝土生产，针对首盘混凝土状态进行配合比调整，保证混凝土状态满足施工要求。

在生产过程中，按频率每4小时/次频率测定一次粗细集料的含水率，及时调整施工配合比用水量。同时在施工过程中按一定的频率对出机混凝土及现场入泵混凝土进行状态试验，具体包括扩展度、容重、含气量等试验，以保证混凝土状态稳定，满足施工要求。

3.3混凝土布料

3.3.1布料顺序

混凝土布料顺序按照从低处向高处浇筑的顺序进行，总体按先浇筑塔肢及横纵梁底板，再对称浇筑腹板，最后浇筑顶板，始终保持塔肢比横纵梁高0.5m-1m左右，便于顶底板齿块浇筑成型（需要引料至齿块），单泵浇筑速度不超过25m3/h。

图3.3-1浇筑顺序平面布置图

3.3.2串桶选型

塔肢、横梁钢筋密集（主要间距150mm），浇筑高度高（近8m）,经试验采用导向管为直径200mm,壁厚1.5mm整根焊管，可最大程度保证钢筋线型和方便提升及布料。

3.3.3串桶选型

考虑混凝土流动性，布料点布置间距为3m，最大不超过3.5m腹板及实心段初始安装距底模高度1m，塔肢及横梁内腔插入底板顶层钢筋网片0.5m，每浇筑1m至2m提升一次并割除顶部多余部分，保证混凝土自由落体高度不大于2m。

图3.3-2 浇筑布料点平面布置

图3.3-3纵梁腹板串筒立面布置                  图3.3-4横梁腹板串筒布置

图3.3-5导向管布料                      图3.3-6导向管提升

3.4混凝土振捣

3.4.1振捣分区

浇筑区域划分为13个分区，塔区5个区域，梁区8个区域，各区域施工人员相对独立。

图3.4-1 塔肢混凝土浇筑振捣分区及人员配置

图3.4-2横梁混凝土浇筑振捣分区及人员配置

2.4.2振捣方式选择

1）横梁腹板及塔柱人员可以进入的部位，人员进入内部振捣；

2）针对纵梁腹板及塔柱部分钢筋、预应力密集，人员无法进入的部位，经试验采用长振捣棒配合下放导向的方式进行振捣，可方便振捣棒提升和保证振捣质量部，导向采用Ø70mm长螺旋筋,螺距100mm，通过焊接+绑扎方式与钢筋进行固定。

图3.4-3定制螺旋筋导向                 图3.4-4人员内部振捣

2.4.3振捣控制要点

（1底板齿块采用30振捣棒振捣；内腔区两个底板齿块中间以及齿块顶面暂不安装模板以便布料和振捣。

图3.4-5底板齿块构造图                图3.4-6底板齿块振捣

图3.4-7腹板齿块构造图                 图3.4-8腹板齿块振捣

（4顶板齿块上方钢筋密集，钢筋绑扎时同步安装Ø48mm脚手管，提前预留振捣通道，振捣采用30振捣棒 ，并提前做好标记（1.5m-1.8m）,确保不漏振，混凝土密实。          

   图3.4-9顶板齿块振捣通道                        图3.4-10顶板齿块振捣

（5下横梁顶板圆弧倒角部位，混凝土振捣难度大，排气困难；圆弧倒角模板提前开振捣孔下放振捣棒，混凝土浇筑过程中用振捣器振动钢模板辅助排气，并在混凝土浇筑完成后需及时进行二次振捣，减少气泡留存。

图3.4-11振捣孔振捣

（6振动棒要快插慢抽，50型振动棒的作用半径为30～50cm；振捣时插点均匀、成行或交错式移动，以免漏振；每一次振动时间约20～30s，以免欠振或过振，振动完毕后，边振动边徐徐拔出振动棒。

（7混凝土应振捣密实，混凝土密实的标志：混凝土不再下沉、不再冒气泡、表面开始泛浆。振捣时，应控制振捣的间距和插入深度，并避免振动棒碰触模板、钢筋及其它预埋件。

2.5混凝土养护

混凝土浇筑前，在钢模板外表面（含底模）粘贴15mm厚橡塑海绵。

混凝土浇筑完成后，采用带模养护，顶面采用塑料薄膜+土工布+保温养护布洒水保湿保温的方式进行养护。

侧模带模养护不小于14天，拆模后立即采用保温养护布覆盖，下横梁顶面继续保温保湿养护。

下横梁总养护时间28天，确保满足设计要求。

图2.5-1侧模保温棉覆盖                     图2.5-2顶部保温保湿

图2.5-3拆模后养护幕布安装

3施工不足及优化提升

（1）浇筑过程易污染下塔柱混凝土

塔肢底口、纵梁后浇带均设置漏浆截留措施，确保漏浆不污染塔肢。

图3-1塔肢漏浆截留措施

图3-2横纵梁漏浆截留措施

（2）浇筑过程中受施工空间狭小等不利因素影响，隐蔽部位施工质量无法有效把控。

通过引进内窥镜探头，可实现隐蔽结构可视化，对观测波纹管内部破损情况、齿块等振捣、布料盲区等质量控制，起到很好的作用。

图3-3波纹管内部观测                    图3-4振捣布料盲区观测

（3）内腔齿块钢筋、波纹管密集，振捣存在盲区，振捣质量无法保证。

借鉴箱梁施工经验，采用附着式振捣器提前进行试验，采取振捣棒和附着式振捣器两种方式，保证齿块振捣密实。

图3-5附着式振捣器

4结语

常泰长江大桥5#墩下横梁混凝土顺利施工，相关工艺得到了较好的应用。对今后类似的钢沉井制造可提供参考借鉴。

参考文献：

[1] 中铁大桥勘测设计院集团有限公司. 常泰长江大桥工程施工图《第二册 主航道桥 主跨 1176m 斜拉桥 第二分册 5#主塔基础 钢沉井设计图（一）》2019年8月.

[2]张洪哲,田辉鹏.焊接应力和变形的控制方法[J].企业科技与发展,2009(2):47-48.