桥梁基础承台施工工艺.docx
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桥梁基础承台施工工艺
桥梁基础承台施工工艺
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桥梁基础及承台施工施工工艺
1目的
明确桥梁基础承台施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范承台施工。
2编制依据
《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》
《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》
《京沪高速铁路客运专线施工图设计文件》
3适用范围
适用于陆上、放坡开挖的承台施工。
4施工工艺及技术要求
承台施工工艺流程图
桥梁基础施工工艺流程图
4.1基坑开挖
桩身砼达到一定的强度后进行基坑开挖。
在基坑开挖线以外5m处设置纵横向截水沟将地表水排入天然水沟。
基坑排水采取在基坑四周设排水沟及集水坑，并由专人负责排除基坑积水，严禁积水浸泡基坑。
采用挖掘机放坡开挖，坑底预留30cm人工清底。
并根据地质情况，设置木桩或钢管桩等临时支护措施，防止边坡坍塌。
4.2凿除桩头、桩基检测
破除桩头时应用采用空压机结合人工凿除，上部采用空压机凿除，下部留有10～20cm由人工进行凿除。
凿除过程中保证不扰动设计桩顶以下的桩身砼。
严禁用挖掘机或铲车将桩头强行拉断，以免破坏主筋。
将伸入承台的桩身钢筋清理整修成设计形状，复测桩顶高程，进行桩基检测。
桩头凿完后应报与监理验收，并经超声波等各种检测合格后方可浇筑砼垫层，
4.3钢筋绑扎
承台基坑开挖至设计基底高程经检验合格后，立即浇筑基础垫层砼。
钢筋绑扎应在垫层砼达到设计强度75%后进行。
在垫层面上弹出钢筋的外围轮廓线，并用油漆标出每根钢筋的平面位置。
承台钢筋集中加工，现场进行绑扎，底层承台钢筋网片与桩身钢筋焊接牢固；搭设钢管架绑扎、定好上层承台钢筋和预埋于承台内的墩身钢筋。
钢筋下料长度可归纳为以下三种：
1）直钢筋下料长度=构件长度-保护层厚度+弯钩增加长度；2）弯起钢筋下料长度=直段长度+斜段长度+弯钩增加长度-弯钩调整值；3）箍筋下料长度=箍筋周长+弯钩增加长度±弯6调整值。
4.4模板
当基坑无渗漏，坑内无积水，基底为非黏土或干土时，应将基底洒水湿润；如基底为过湿的土基，应铺设一层10~30cm厚碎石垫层，夯实后再铺水泥砂浆一层；如基底为岩石、表面有风化或破碎层时，应将此层清除干净，适当湿润基层面后铺设厚2~3cm的一层水泥砂浆，然再灌筑混凝土基础。
如基底为融沉土或强融沉土时，在基础混凝土灌筑前，应铺设一层厚10~30cm的粗砂垫层或其他隔热层；基础表面应设置防水层。
基底经过处理合格后，则可以进行测量放线，支立模板，绑扎钢筋，准备混凝土的灌筑施工。
在支立模板时，应注意钢筋的混凝土保护层最小厚度的设置，基础钢筋的混凝土保护层最小厚度一般为35~70cm。
承台模板宜采用大块钢模，吊机配合安装。
也可采用组合钢模板，胶合板支立。
模板立设在钢筋骨架绑扎完毕后进行。
采用绷线法调直，吊垂球法控制其垂直度。
加固通过型钢、方木、拉杆与基坑四周坑壁挤密、撑实，确保模板稳定牢固、尺寸准确。
墩身预埋钢筋的绑扎在模型立设完毕后进行，根据模型上口尺寸控制其准确性，采用与承台钢筋焊接，形成一个整体骨架以防移位。
4.5灌注砼
为保证主体混凝土结构的长期耐久性能，空心墩工程采用高性能性混凝土。
混凝土耐久性主要涉及到抗渗性、抗冻性、抗裂性，抗冲磨性、碳化、抗侵蚀性及碱骨料反应等性能。
混凝土施工采用有自动计量和检测装置的拌合站拌制。
严格控制混凝土的搅拌、运输、浇筑和振捣作业程序，强化混凝土的保湿保温养护过程，实现对混凝土施工全过程的质量监控，从而确保混凝土的耐久性能。
对大型基础混凝土，一般应在整个截面范围内进行灌筑，当结构截面过大，在先灌筑的混凝土初凝前不能完成后续混凝土的灌筑捣实时，则可将截面分块灌筑，分块接缝处应留错缝搭接。
灌筑混凝土的厚度超过振捣器作用深度时，应分层灌筑和振捣，以保证混凝土密实度。
一次灌筑厚度不超过插入式振捣器作用长度的1.25倍。
分层灌筑时，为保证上下层之间连为一体，应在下一灌筑层混凝土初凝前完成上一层混凝土灌筑。
上下层同时灌筑时，上下层前后距离应大于1.5m。
采用斜向分层灌筑时，在斜面上灌筑混凝土时，应以低处向高处方向进行，并保证水平分层。
大体积墩台基础混凝土分块施工应符合下列规定：
1）分块宜合理布置，各分块平均面积不宜小于50cm2；2）每块高度不宜超过2m；3）块与块间的竖向接缝面应与基础平截面短边平行，与平截面长边垂直；4）、上下邻层混凝土间的竖向接缝，应错开位置做成企口，并按施工缝处理。
４.5.1高性能混凝土施工方法
（1）、配制高性能混凝土
配制混凝土的水泥满足国家和铁道行业标准，选用低水化热和低碱含量的水泥，避免使用早强水泥和高C3A含量的水泥。
水泥品种一般为品质稳定的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿碴水泥，其强度等级宜为42.5。
硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥宜与矿物掺和料一起使用。
水泥熟料中的C3A含量一般不超过8%，比表面积不超过350m2/kg,游离氧化钙不超过1.5%。
大体积混凝土C3A含量不超过5%。
水泥的含碱量（按Na2O当量计）不宜超过水泥质量的0.60%。
钢筋混凝土中所用水泥的氯离子含量不宜超过水泥质量的0.20%。
骨料选用符合《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》，选用球形、粒形、吸水率低、孔隙率小的洁净骨料，严格控制骨料的针片状颗粒含量。
粗骨料的堆积密度一般应大于1500kg/m3（对较致密石子则应大于1600kg/m3），空隙率不大于7%，吸水率不大于2%，针、片状颗粒含量不超过5%。
细骨料选用天然中粗河砂，细度模数宜在2.6-3.2，不使用机制砂及山砂。
不同细度模数砂子的0.75mm、0.6mm和0.15mm筛的累计筛余量分别为0－5%、40－70%和≥95%。
粗骨料的最大公称粒径不得超过25mm，且不超过钢筋保护层厚度的2/3。
对于潮湿环境中的混凝土结构，混凝土骨料的砂浆棒膨胀率按《铁路混凝土用骨料碱活性试验方法快速砂浆棒法》（TB/T2922.5）检验不得大于0.10%，岩石柱膨胀率按《铁路混凝土用骨料碱活性试验方法快速岩石柱法》（TB/T2922.4）检验不得大于0.10%。
因条件所限骨料的砂浆棒膨胀率或岩石柱膨胀率超过上述限值时，除了骨料的砂浆棒率不得大于0.20%外，还应在混凝土中掺加适量的矿物掺和料或经试验确定的外加剂以抑制混凝土的碱骨料反应，且混凝土的总碱含量应满足TB/T3054的规定。
或选用非碱活性骨料配制混凝土。
适量掺用优质粉煤灰、硅粉、磨细矿渣粉等矿物掺合料或复合矿物掺合料，掺量控制在20%左右，并按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》的要求严格控制其有害成分。
外加剂采用具有高效减水、适量引气、能细化混凝土孔结构、能明显改善或提高混凝土耐久性能的专用复合外加剂，尽量降低拌合水用量。
高效减水剂的减水率不小于20%，外加剂中的氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总质量的0.02%，高效减水剂的硫酸钠含量不大于减水剂干质量的10%。
氯化钙不能作为混凝土的外加剂使用，各种阻锈剂的长期有效性需经检验，不使用亚硝酸钠类阻锈剂。
拌合用水满足TB10424的相应规定，最大水胶比不大于0.5。
混凝土的最大水胶比、最小水泥用量、最低胶凝材料用量和最大胶凝材料用量,根据现场试验限制在适宜的范围内。
尽可能减少混凝土胶凝材料中的水泥用量，一般胶凝材料最小用量不小于300kg/m3，最大用量不大于450kg/m3。
４.5.2高性能混凝土搅拌
采用带有自动计量和检测装置的混凝土拌合站。
混凝土原材料严格按照施工配合比要求进行计量，最大允许偏差符合下列规定（按重量计）：
胶凝材料（水泥、矿物掺合料等）±1%；专用复合外加剂±1%；粗、细骨料±2%；拌合用水±1%。
搅拌混凝土前，用直接法测定粗细骨料的含水率，以校核拌合站自动检测系统，准确测定因天气变化而引起的粗细骨料含水量变化，以便及时调整施工配合比。
含水率每班用直接测定法抽测不少于3次。
混凝土搅拌时，先投入细骨料、水泥、矿物掺合料和专用复合外加剂，搅拌均匀后，再加入所需用水量，待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料，并继续搅拌至均匀为止。
每阶段的搅拌时间不少于30s，总搅拌时间2～3min。
冬季搅拌混凝土前，先经过热工计算，并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度，以满足混凝土最低入模温度（5℃）要求。
水泥、专用复合外加剂及矿物掺合料在使用前运入暖棚进行自然预热，不得直接加热。
炎热季节搅拌混凝土时，采取在堆料场搭设遮阳棚、低温水搅拌混凝土等措施降低混凝土拌合物的温度，或尽可能在夜间搅拌混凝土，以保证混凝土的入模温度不大于３０℃规定。
４.5.3高性能混凝土运输
混凝土运输采用混凝土输送车运输。
运输混凝土的道路平坦畅通，保证混凝土在运输过程中保持均匀性，运到浇筑地点时不分层、不离析、不漏浆，具有要求的坍落度和工作性能。
运输混凝土过程中，对运输设备采取保温隔热措施，防止局部混凝土温度升高（夏季）或受冻（冬季）。
严禁在运输过程中向输送车内加水。
尽量减少混凝土的运输时间。
从搅拌机出盘到浇筑完毕的延续时间以不影响混凝土的各项性能为限。
输送车到达浇筑现场后高速旋转20～30s，再将混凝土拌合物喂入泵车受料斗。
混凝土泵输送混凝土时，除按JGJ/T10—95的规定进行施工外，还要特别注意如下事项：
在满足泵送工艺要求的前提下，泵送混凝土的坍落度尽量小，以免混凝土在振捣过程中产生离析和泌水。
泵送混凝土时，输送管路起始水平管段长度不小于15m。
除出口处采用软管外，输送管路的其它部位均不采用软管。
高温或低温环境下，输送管路分别用湿帘和保温材料覆盖。
混凝土在搅拌后60min内泵送完毕，且在1/2初凝时间前入泵，并在初凝前浇筑完毕。
因各种原因导致停泵时间超过15min时，每隔4～5min开泵一次，使泵机进行正转和反转两个方向的运动，同时开动料斗搅拌器，防止斗中混凝土离析。
４.5.4高性能混凝土浇筑
浇筑混凝土前，针对本标段工程特点、环境条件与施工条件设计浇筑方案，包括浇筑起点、浇筑进展方向和浇筑厚度等；混凝土浇筑过程中，不得无故更改确定的浇筑方案。
浇筑混凝土前，仔细检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其紧固程度，并指定专人作重复性检查，以确保钢筋保护层厚度，构件侧面和底面的垫块至少为4个/m2，绑扎钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。
混凝土入模前，再次测定混凝土拌合物的温度、坍落度、含气量和泌水率等工作性能，其性能满足要求后方可入模浇筑。
混凝土浇筑时的自由倾落高度不大于2m；当大于2m时，采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土，保证混凝土不出现分层离析现象。
混凝土的浇筑采用分层连续推移的方式进行，浇筑间隙时间不超过90min，不得随意留置施工缝。
混凝土泵送作业时，先采用水泥砂浆湿润管道，再进行混凝土输送，待混凝土连续不断地输出，均匀且不产生气泡时才开始布料。
混凝土的分层厚度不大于300mm，浇筑墩台混凝土前，底部先浇入50mm厚水灰比略小于混凝土的水泥砂浆。
浇筑大体积混凝土结构前，根据结构截面尺寸大小预先采取必要的降温防裂措施，主要有搭设遮阳棚、预设循环冷却水系统等。
新浇混凝土与邻接的已硬化混凝土或岩土介质间的温差不大于20℃。
４.5.5高性能混凝土振捣
混凝土振捣采用插入式高频振动棒、附着式高频振捣器等振捣设备。
提高混凝土的振捣质量，确保密实度要求。
混凝土振捣按规定的工艺路线和方式进行，在混凝土浇筑过程中及时将浇筑的混凝土均匀振捣密实，不得随意加密振点或漏振，每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准，一般不超过30s，避免过振。
采用插入式高频振捣器振捣混凝土时，采用垂直点振方式振捣。
若需变换振捣棒位置，首先竖向缓慢将振捣棒拔出，然后再将振捣棒移至新的位置，不得将振捣棒放在拌和物内平拖，也不得用插入式振捣棒平拖驱赶下料口处堆积的拌合物。
在振捣混凝土过程中，加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况，安排专人负责监视模板、管道、钢筋和预埋件，防止螺栓松动、模板变形时及时采取措施予以处理。
４.5.6高性能混凝土养护
混凝土浇筑完成后，及时采取保温保湿措施进行养护。
混凝土终凝后就开始洒水养护，墩台表面盖麻袋以保持湿润。
拆模后采用塑料薄膜包裹，养护期内向薄膜内喷水，保持其湿度。
当气温偏低时采用草帘包裹，内外加塑料薄膜。
４.5.7控制混凝土不开裂的措施
优化混凝土配合比设计。
通过试验合理选用低热水泥及其用量，掺用适量粉煤灰，“超量”取代部分水泥，降低水泥水化热；掺适量缓剂，控制混凝土浇筑速度，以推迟水泥水化热释放，从而降低混凝土的温升值。
严格选择与控制粗、细骨料的规格和质量。
根据需要采用原材料降温措施。
按设计要求合理布置冷却管，通过循环冷却水，携带大量水化热，降低内部温升。
根据水化热绝热温升计算、实测温度控制调节水流量、流速和开停通水时间，温度监控养护时间为14天。
严格控制好混凝土的坍落度；混凝土拌合的时间要适度；混凝土浇筑要连续，不要产生冷缝；养护要及时，防止水化热过高导致混凝土开裂；拆模必须满足混凝土拆模强度要求。
４.5.8灌筑基础混凝土的接茬联结
灌筑基础时，还应作好基础与台身、墩身的接茬联结，一般要求：
混凝土基础与混凝土墩台身的接缝，周边应预埋直径不小于16mm的钢筋，埋入与露出的长度不小于钢筋直径的30倍，距离不大于钢筋直径的20倍。
4.6基坑回填
砼达到设计强度后应及时进行基坑回填，湿陷性地段桥墩承台采用3∶7灰土回填，如图下图所示，基坑四周同步进行；回填土分层回填，每层厚度10～20cm，用3TA55冲击夯夯实。
4.7养生
在混凝土浇筑完成并且初凝后，予以洒水养护保证混凝土表面经常处于湿润状态为准，养生期应符合规范要求。
在混凝土表面盖上保持湿润的塑料薄膜等能延续保持湿润的材料，养护用水及材料不能使混凝土产生不良外观质量影响。
5质量要求及验收标准
5.1混凝土原材料、配合比设计和施工的检验必须符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）第6.2.1～6.2.7条、第6.3.1～6.3.4条和第6.4.1～6.4.16条的规定。
5.2桩头与承台连接必须符合设计要求。
当设计无要求时，承台边缘与桩外缘净距必须符合下列规定：
1桩径≤1m时，承台边缘与桩外缘净距不小于0.5倍桩径，且不小于250mm；
2桩径>1m时，承台边缘与桩外缘净距不小于0.3倍桩径，且不小于500mm。
5.3承台的允许偏差和检验方法应符合表2的规定。
表1基础的允许偏差和检验方法
项目
允许偏差（mm）
检验方法
明挖基础
前后、左右边缘距施工图标示中心线
±50
用经纬仪和尺量，每边各测量2处
基础顶面高程
±30
用水准仪测量顶面5处
表2承台的允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
尺寸
±30
尺量长、宽、高各2点
2
顶面高程
±20
测量5点
3
轴线偏位
15
测量纵横各2点
4
前后、左右边缘距设计中心线尺寸
±30
尺量各边2处
6纠正和预防质量偏差措施
6.1基坑开挖
6.1.1按地质水文资料，结合现场情况，决定开挖坡度和支护方案、开挖范围和防、排水措施。
6.1.2基坑可采用垂直开挖、放坡开挖，支撑加固或其他加固的开挖方法。
在有地面水淹没的基坑，可修筑围堰、改河、改沟、筑坝排开地面水后再开挖基坑。
6.1.3在天然土层上挖基，如深度在5m以内，施工期较短，基坑底处于地下水位以上，土的湿度接近最佳含水量、土层构造均匀时，则基坑坑壁坡度可参照表1选定。
基坑深度大于5m或有其他不利条件时，应将坑壁坡度适当放缓，或加作平台。
如土的湿度过大，能引起坑壁坍塌时，坑壁坡度应采用该湿度下土的天然坡度；
表1 基坑坑壁坡度
坑壁土
坑壁坡度
基坑顶缘无载重
基坑顶缘有静载
基坑顶缘有动载
砂类土
1：
1
1:
1.25
1:
1.5
碎石类土
1:
0.75
1:
1
1:
1.25
黏性土、粉土
1:
0.33
1:
0.5
1:
0.75
极软岩、软岩
1:
0.25
1:
0.33
1:
0.67
较软岩
1:
0
1:
0.1
1:
0.25
极硬岩、硬岩
1:
0
1:
0
1:
0
注：
①挖基通过不同的土层时，边坡可分层选定，并酌留平台；②在山坡上开挖基坑，当地质不良时，应防止滑坍；③在既有建筑物旁开挖基坑时，应按设计文件的要求办理。
6.2基坑回填
6.2.1基坑应按设计要求及时回填，应分层夯实。
6.2.2台后回填所用的材料和混凝土强度应满足设计要求。
6.2.3台后、基坑回填应密实、稳定。
若以碎石分层填筑，其压实质量应满足设计要求。
6.2.4台后、基坑回填顶面高程允许偏差为±50mm。
6.3开挖基坑遇有较大渗水时，可采取下列措施
6.3.1每层开挖深度不大于0.5m，汇水坑应设于基坑中心。
6.3.2开挖进入含水层时，宜扩挖40cm，以石料码砌扩挖部位，并在表面喷射一层5～8cm厚的混凝土。
6.3.3对流砂、淤泥等夹层，除打入小木桩外，并在桩间缠以竹篱等，然后喷射混凝土。
6.4当在水中作业时采用围堰工程
6.4.1围堰工程应符合下列规定：
1）围堰顶面宜高出施工期间可能出现的最高水位0.5m。
2）对河流断面被围堰压缩而引起的冲刷，应有防护措施。
3）围堰应尽量做到防水严密，减少渗漏。
4）堰内面积应满足基础施工的需要。
5）围堰应满足强度、稳定性的要求。
6.4.2土围堰适用于水深在2m以内，流速小于0.3m/s，冲刷作用很小，且河床为渗水性较小的土。
土围堰使用黏性土填筑，围堰断面应根据使用的土质、渗水程度及围堰本身在水压力作用下的稳定性而定。
堰顶宽度不应小于1.5m，外侧坡度不陡于1：
2，内侧坡度不陡于1：
1。
填土出水面后应分层夯实。
筑堰引起流速增大，可在外坡面采用草皮、片石或土袋等进行防护。
6.4.3土袋围堰适用于水深不大于3m，流速不大于1.5m/s，河床为渗水性较小的土。
堰顶宽度可为1～2m，外侧边坡为1：
0.5～1:
1，内侧为1:
0.2～1:
0.5。
土袋围堰应用黏土填心。
袋内装入松散黏性土后，袋口应缝合，装填量约为袋容量的60%。
在流速较大处，外侧土袋内可装粗砂或小卵石。
堆码时土袋应平放，其上下层和左右层应互相错缝。
6.4.4土、土袋围堰填筑前，应清理堰底的树根、草皮、石块等杂物。
当有冰块时，必须彻底清除。
填筑时，均应自上游开始至下游合龙。
堰底内侧坡脚距基坑顶缘距离不应小于1m。
6.5基坑排水
6.5.1明挖基坑，采用汇水井或井点法排、降水，应保持基坑底不被水淹。
6.5.2粉、细砂土质的基坑，宜用井点法降低水位。
当用汇水井排水时，应采取防止带走泥砂的措施。
6.5.3水下挖基时，抽水能力应为渗水量的1.5～2倍。
6.5.4基坑排出的水应以水管或水槽远引。
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