杭州湾大桥现浇墩身施工监理实践

王敏

（中远太平洋有限公司，上海 310000）

1 工程概况

杭州湾大桥北航道桥及南航道桥高墩区高度大于15 m的墩身采用现浇工艺，共计68个，其中 B14~B27墩高 42.5~17.1 m，D1~D10墩高15.1~30.2 m，D15~D24墩高30.8~18.8 m，最大高度42.5 m。

墩身为矩形圆倒角断面实心墩，截面形式可分为3类：

Ⅰ类墩身：顶面尺寸为6.25 m×4.0 m、墩帽以下为6.25 m×2.6 m；Ⅱ类墩身：顶面尺寸为4.4 m×4.0 m、墩帽以下为4.4 m×2.6 m；Ⅲ类墩身：顶面尺寸为6.625 m×3.2 m、墩帽以下为5.2 m×2.2 m；所有墩帽高度均为6.0 m，墩帽通过变截面与墩身平顺连接。

墩身采用C40海工耐久性混凝土，钢筋在墩身浪溅区（标高+10.2 m以下）使用环氧涂层钢筋，并在混凝土中掺入钢筋阻锈剂。

2 现浇墩身施工特点

将墩身钢筋在陆上加工完成后装船运达海上施工现场进行绑扎，钢筋绑扎、模板支立采用多功能作业船进行，墩身混凝土分多次浇筑，混凝土采用水上搅拌站生产、布料杆输送入模。

现浇墩身施工及环境特点：

1）自然条件恶劣、有效施工作业天数少、施工周期长、安全风险大。

2）高度大于25 m的墩身有19个，工程规模大，施工难度高。

3）每次浇筑高度视墩高不同而不同，不利于模板调配和钢筋安装。

4）墩身模板加工精度要求高，墩身外观质量要求高。

5）作为大体积混凝土施工，应采取相应的温控措施。

3 测量放样

1）审查承包人现浇墩身施工测量方案，测量方案经测控中心批准后监督实施。

2）墩身测量放样采用常规的测量仪器进行，测量设备使用前应进行检查，以确保测量仪器的精度和稳定性。

3）测量放样数据要求两人以上采用不同的方法进行校核后上报监理复核，确认无误后方可使用。

4）测量出位置线后用红油漆和墨线将其标识在承台面上，并要求承包人对现场技术员及作业队进行交底。

5）墩身预留槽的角点及中心点标高以图示的形式交给现场技术员和作业队，对预留槽做凿平或墩身模板的支垫处理，标高应在＋2.98～3.02 m范围内。

6）墩身纵横轴线和4个直角点组成8个点，两点间距偏差大于3 mm时应重新放样。

7）用墨线连接墩身外沿放样点，得出墩身位置轮廓线，即墩身模板安装线，经测量监理确认后方可进行模板安装。

4 模板制作安装

所有钢筋加工、模板制作、混凝土拌和供电等均依赖于水上施工船舶和陆上施工基地。根据墩身高度设计标准高度、非标准调整高度和变截面组合模板。

1）模板制作应按设计要求编制制作工艺以确保施工质量。

2） 验收模板前，熟悉模板设计图及加工要求。

3）模板验收：结构表面外露的模板挠度为模板构件跨度的1/400；支架受载后的弹性挠度为相应结构跨度的1/400；钢模板的面板允许变形为1.5 mm；钢棱和柱箍变形为3 mm；模板内腔截面尺寸偏差0~＋5 mm；模板高度偏差±2 mm；沿高度方向的倾斜度小于H/2 000，且不大于2 mm；模板板块与板块之间的结合面平整度按2 m直尺量：0～1 mm；模板其它各部分之间：±2 mm。

4）墩身模板及塔柱支架正式安装前，承包人必须在陆地上进行试拼，经自检符合要求及监理验收同意后，才能到施工现场进行拼接、安装。

5）模板在浇筑混凝土之前应涂刷脱模剂，脱模剂须采用同一品种，不能使用废机油及影响混凝土质量的涂料，并不得污染钢筋和混凝土表面。

6）监理在检查墩身模板时，应充分考虑到由于墩身高度较高，受水平向风荷载影响较大。因此应要求承包人在立外模之前，墩身四角宜架设4个劲性骨架，劲性钢支架底部与墩身顶面预埋件相连，组成空间钢性构架，作为架设墩身外模的刚性定位支撑，以确保外模在架立和混凝土浇筑过程中的抗风安全。

5 钢筋制作安装

墩身钢筋竖向主筋采用分节绑扎，采用滚轧直螺纹接头连接安装工艺。劲性钢骨架采用整体式框架，分节加工制作。

设计要求墩身底部7.2 m内墩身钢筋为环氧涂层钢筋，包括预埋在承台内部分共长10.2 m，施工时分为两节安装，一节预埋在承台混凝土内，内外层相邻两根环氧钢筋应考虑错开接头，距离为3.5倍钢筋直径，另一节通过滚轧等强直螺纹接头接长，使之达到设计标高。

绑扎环氧涂层钢筋采用扎丝外包胶皮，绑扎完成后用10根长与钢筋等高、截面为5 cm×5 cm的木方条绑扎在钢筋骨架表面。

监理要点：

1）墩身钢筋采用普通钢筋和环氧涂层钢筋两种，普通钢筋和环氧涂层钢筋的原材料、加工工艺、质量检验及验收须符合现行行业标准，出厂时有质量证明书和试验报告单。进场时按炉（批）号及品种、规格和技术性能分批进行检验。由同一条生产线连续生产出的同一尺寸的涂层钢筋，当直径不大于20 mm时，2 t为一验收批；当直径大于20 mm时，4 t为一验收批。应随机至少抽取一根涂层钢筋进行涂层厚度、连续性和柔韧性复验。涂层钢筋上不允许出现大于25 mm2/m涂层损伤缺陷，小于25 mm2/m涂层缺陷的面积总和不得超过钢筋总面积的0.1%。对于在运输和加工过程中对涂层钢筋造成的缺陷，应及时进行修补。普通钢筋的检验内容包括查对标志、外观检查，并按现行标准的规定抽取试样作力学性能试验，合格后方可使用。钢筋的级别、种类和直径需代换时，应征得设计单位的同意。钢筋在加工过程中，如发现脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象，应根据现行国家标准对该批钢筋进行化学成份检验或其他专项检验。

2）钢筋加工的形状尺寸必须符合设计要求。剪切和冷弯环氧涂层钢筋时，所有接触涂层钢筋的支座和芯轴等接触区应配以尼龙套筒或其他合适的套筒、四氟板。环氧钢筋使用时要轻放，防止涂层破坏。加工过程中，钢筋的表面应洁净，无损伤，使用前应清洗干净油渍、油污和铁锈等。不得使用带有颗粒和片状锈的钢筋。

3）钢筋焊接：应根据施工条件进行试焊，合格后方可施焊，钢筋焊接的接头形式、焊接工艺、焊接接头的试验方法以及在同一截面内焊接接头的位置和同一根钢筋的接头数量，均应符合有关规范的规定。环氧涂层钢筋应采用机械连接或搭接。无论采用何种连接，连接接头的质量均应符合设计图纸和有关规范的规定。

4） 钢筋绑扎与安装：配置的钢筋级别、直径、根数、间距及混凝土保护层厚度均应符合设计要求，钢筋骨架不得有变形、松脱和开焊，钢筋搭接、锚固应满足设计要求和规范规定。预埋件不得遗漏，安装牢固位置准确。不得使用无涂层钢筋架设环氧涂层钢筋，不得直接采用金属丝绑扎环氧涂层钢筋，环氧涂层钢筋与无涂层钢筋不得有电连接。

5）钢筋绑扎安装后，应严格自检，填写《钢筋加工及安装现场质量检验报告单》报监理工程师核验后，方可进行下道工序的施工。

6）钢筋施工注意事项：施工时应随时用线垂检查钢筋骨架的垂直度，并及时调整，严格控制保护层厚度，钢筋与模板之间设置保护层垫块，垫块厚度不允许出现负公差，且正公差控制在5 mm以内。在整个钢筋绑扎施工过程中应严格按照有关施工技术规范的要求进行，还应保证墩身混凝土面的清洁，不得向模板仓内乱扔纤丝、旧钢筋等施工垃圾，若有，应在钢筋绑扎完毕模板安装之前将其全部清除干净。

6 混凝土浇筑

1）墩身均采用分节浇筑，顶部曲线段一次浇筑，墩身顶部以下的直线段采用分次浇筑，采用翻模法进行施工。按照设计要求，采用相应的混凝土配合比，墩身采用掺加钢筋阻锈剂的海工耐腐蚀混凝土。每一标准节墩身（9 m）混凝土方量为155 m3左右，每一标准节混凝土浇筑完成约需要4～5 h。混凝土拌和用水采用淡水，水上拌和船拌制，混凝土输送泵泵送入模。混凝土拌制过程中严格控制各用料的使用量和坍落度，确保混凝土可泵性强，和易性好。

墩身混凝土浇筑时，经串筒将混凝土输送到模板底部，自由落体高度小于2 m，分层厚度不大于30 cm。振捣棒以作用半径为振点间距，均匀分布，振捣至不出现气泡、混凝土不下沉、不表面泛浆。振捣当前层时，将振捣棒插入前一层5~10 cm。振捣时不得紧贴模板和碰撞钢筋，避免混凝土外观缺陷和损坏环氧涂层。

2） 监理人员应严格按照技术要求做好砂石料、钢筋、水泥及其他外加剂的抽检和平行检查工作。对原材料进场前的验证试验及各项工程开工前的标准试验，其检验频率应达到承包人自检频率的100%；抽样频率应达到承包人自检频率的25%。

3）混凝土浇筑前的准备

①混凝土浇筑前，承包人应分别填写《水泥混凝土浇筑申请单》和《结构物水泥混凝土配料通知单》，经试验监理工程师检查签字批准。

②检查混凝土的自动称量系统，确保计量准确，如有误差，及时进行调整。

③检查浇筑混凝土用的砂、石、水泥、淡水等备料量是否满足混凝土浇筑量的需要。

④检查各种浇筑用机械设备性能是否正常。

4） 混凝土的浇筑

①监理工程师应旁站混凝土整个生产过程的质量，检查的主要内容有：混凝土配合比设计通知单和配料单是否正确；混凝土原材料是否与批准的一致、质量是否合格；后台计量称料是否准确；拌和时间是否充分；混凝土熟料是否均匀无离析等。

②混凝土出料后，试验监理工程师应监督承包人对混凝土坍落度、混凝土稠度和温度进行测试，做好混凝土试件取样等试验检测工作并平行抽检试验。检测的坍落度应与配合比试验得出的坍落度比较，如超出规定的偏差范围，监理工程师指令承包人查明原因，调整某些材料用量，并将不符合要求的混凝土报废。如经数次调整坍落度仍不稳定，则要求暂停生产，从计量控制和设备方面查找原因并整改，使生产处于可控状态。

③被海水浸没的待浇模板、钢筋，在混凝土浇筑前应先用淡水冲洗。垫块材料的强度及抗氯离子渗透性均不低于混凝土本体强度。

④由于墩身混凝土采取分节浇筑的工艺，监理工程师应注意以下几个重点环节。

针对墩身设计高度不一致的情况，审查承包人墩身分节数量的可行性和科学合理性，确保分节浇筑的顺利进行。

严格验收墩身模板拼接、安装等工序，重点检查模板是否存在接缝、错牙以及模板内侧是否处理干净，避免现浇墩身拆摸后出现漏浆、挂浆和油污及色差等外观质量问题。

每一节浇筑完毕后，应督促承包人及时进行养护，浇筑下一节时其结合面处凿毛后应用淡水冲洗干净。

墩身施工过程中应要求承包人作好对环氧涂层钢筋的保护。

根据施工环境温度，按照技术规范的要求，严格控制拆模时间。

严格检查施工现场的安全保证措施，尤其对高空作业所存在的安全隐患应进行重点排查，安全通道设施应固定并方便作业人员上下。

现场监理工程师必须督促承包人作好承台等成品的保护，当水位超过承台顶面高程时，应避免交通船停靠承台。

⑤承包人应认真检查，做好原始记录，填写《结构物水泥混凝土原始纪录》和《水泥混凝土拌和物工程记录检测记录》，交监理工程师检验签认。

5）墩身混凝土温控与防裂措施

本工程单节实心最大浇筑高度为12 m，为减少大体积混凝土的水化热，采用双高掺技术，优化墩身混凝土配合比，即增大混凝土中粉煤灰和高效减水剂的掺量，以降低水泥用量，达到减小混凝土水化热的目的[1]。

由于受海上现场施工条件的限制，根据以往施工经验，最高入模温度控制在28~30℃之内。夏季控制措施：尽量采取夜间浇筑，对混凝土原材料预冷降温。施工时，拌和用水采用储藏在船舱底的蓄水。同时在拌和船骨料仓上设置遮阳顶棚，避免曝晒，并提前采用淡水喷洒湿润骨料，表面用湿海绵覆盖，使骨料初始温度降低。

在混凝土内设置循环冷却管，冷却循环水连续运行，直至墩身混凝土内外温度趋于稳定，且混凝土内外温差小于20℃为止。循环冷却用水采用淡水，由设置在承台上的水箱提供，供水动力采用增压水泵，从多功能船上发电机供电。

利用温度计测量进出水口水温，当发现进出水口温差过大或过小，或者水温与混凝土内部温度的差值超过25℃时，应及时调整水的流速，以加强带热效果[2]。

对冷却管的管道压浆处理工序为：先用空压机向管道内吹高压风，彻底清除残留在管道内的水份，再用M40的水泥净浆注入管道，根据连通管原理判断压浆饱满程度，真空泵辅助吸浆，把每根管道压满。

6） 混凝土的养护

①混凝土浇筑完毕后及时覆盖，初凝后采用涂养护剂、覆盖塑料薄膜、厚型无纺布（土工布）进行保湿养护。

②当日平均气温低于+5℃时，不宜洒水养护。

③养护用水：采用淡水养护，养护时间不得少于15 d。

④混凝土强度未达到2.5 MPa之前，不得在已浇筑的结构上行走、运送工具或架设上层结构的支撑和模板。

⑤冬季气温5℃以下施工时应注意以下问题：

气温在5℃以下，混凝土养护用水容易发生结冰或冻胀现象；而混凝土内部温度很高，内外温差将远大于25℃，容易产生温度裂缝，要采用相应的养护和保温措施。

墩身混凝土浇筑完毕，立即将混凝土顶面收抹平整，并覆盖一层塑料薄膜，以防止混凝土表面被风吹失水而发生干缩裂缝。混凝土初凝后，掀开塑料薄膜在混凝土表面上喷洒养护剂，然后再将塑料薄膜恢复到覆盖状态，同时在塑料薄膜上覆盖棉絮保温，保证墩身混凝土顶面养护效果。墩身模板拆除后的养护与常温条件下的养护方法一样，即喷洒养护剂进行养护。

⑥墩身混凝土的整个养护过程，承包人应认真做好原始养护记录，现场监理工程师检验签认。

7 拆模和验收

1） 模板的拆除

拆模时间确定为7 d。模板拆除后，立即在混凝土表面喷洒养护剂（液）进行养护。

墩身混凝土模板拆除时应满足设计要求的拆模强度，经监理工程师同意后进行。拆模工序必须严格按照施工规范，在拆除模板时防止模板对混凝土的损坏。局部模板需要气割时，尽量减少气割火焰对混凝土表面的伤害。

2）墩身混凝土质量检测和评定

墩身混凝土质量检测必须符合JTGF 80/1—2004《公路工程质量检验评定标准》中对墩身的基本要求。外观必须做到无露筋，无孔洞，无蜂窝麻面，无夹物，混凝土表面密实。混凝土强度、墩身平面尺寸、顶面高程、轴线偏差，和大面积平整度必须符合规定值和允许偏差值[3]。承包人应将自检结果填写《竣工测量检查记录表》和《承台结构质量检验报告单》，监理工程师检验后签认。

3） 墩身混凝土外观质量要求：表面平整洁净，施工缝平顺，线形顺直，不应有错台，上下节色调一致。

4）质保资料、监理抽检资料的形成按每浇筑1次划分1道工序进行，竣工测量资料最后节段完成后实施。

8 结语

杭州湾大桥高墩区现浇墩身最大高度42.5 m，施工有效天数少，施工精度高，安全风险大，作为监理工程师应进行全过程严格控制。

[1] 王成勇，陈伟.金塘大桥主通航孔桥辅助墩过渡墩墩身施工[J].公路，2009（1）：170-173.WANGCheng-yong，CHENWei.Auxiliary pier and transition pier constructions of the main navigable bridge of Jintang Bridge[J].Highway，2009（1）：170-173.

[2] 李若军.杭州湾跨海大桥Ⅳ合同承台工程施工技术研究[D].西安：西安建筑科技大学，2010.LI Ruo-jun.Construction technology research onⅣcontract caps project of the Hangzhou Bay Bridge[D].Xi’an：Xi’an University of Architectureand Technology，2010.

[3]GB 50204—2002，混凝土结构工程施工质量验收规范[S].GB 50204—2002，Code for acceptance of constructional quality of concretestructures[S].