衡桂高速公路薄壁空心墩精細化施工控制要點

摘要:衡桂高速公路被列為交通部的混凝土質量通病治理示范工程，通過推行樣板工程“首認制”，以樣板帶動全線工程質量的提高，消除質量通病和質量隱患，確?；炷凉こ虒崿F“內實外美”。本文主要分析了衡桂高速公路薄壁空心墩托架搭設、支架安裝、托架提升、爬梯搭設及泵管固定控制、混凝土澆筑等關鍵工序施工的控制要點，達到了提高混凝土內在質量和外部美觀的效果。

關鍵詞:薄壁 空心墩 精細化 施工 要點

0 引言

衡桂高速公路于2009年7月28日正式開工建設，作為湖南省第一條雙向六車道高速公路，同時被交通運輸部和湖南省高等級公路管理局列為混凝土質量通病治理和精細化施工示范工程。在衡桂高速公路薄壁空心墩施工中，采取了精細化控制措施，從托架搭設、支架安裝、托架提升、爬梯搭設及泵管固定控制、混凝土澆筑幾道關鍵工序人手，采取程序化的管理手段。具體做法是給出每道工序的控制技術要點，將控制要點進行量化，并以外觀質量控制管理卡的形式對各工序進行三檢一驗”，從而實現了薄壁空心墩的外觀及質量控制。

衡桂高速公路推行樣板工程“首認制”，要求各單位在進行薄壁空心墩等混凝土工程施工時，首先開工的工點必須作樣板工程，在獲得“首項工程質量”認可后，再在全線全面展開施工，以樣板帶動全線工程質量的提高;通過交流總結，消除質量通病和質量隱患，確?；炷凉こ虒崿F“內實外美”;全面推行合格材料準入制，嚴把材料準入關口，嚴格規范材料管理。

1 薄壁空心墩外觀質量控制

隨著社會各界對建筑產品的要求越來越高，在橋梁結構物滿足適用、安全、經濟耐久的基礎上，進一步提高橋梁墩柱的外觀質量，使構造物質量達到內實外美，也逐步被人們所重視。

1.1 薄壁空心墩外觀問題的表現 薄壁空心墩外觀問題表現在澆筑完成并已拆模的混凝土表面。其主要表現為混凝土表面漏筋、表面不平整、混凝土的顏色不一致、混凝土表面有泌水起砂、漏漿、漏振、存在裂縫、蜂窩、麻面、錯臺、氣泡等瑕疵。

1.2 薄壁空心墩外觀質量的控制關鍵工序

1.2.1 施工中鋼筋控制: 包括鋼筋籠制作、基礎連接鋼筋的定位、鋼筋籠就位后固定及其校正。

1.2.2 模板、托架、支架的控制:模板、托架、支架的設計選材、剛度要求、表面處理、拼裝固定等。

1.2.3 混凝土澆筑:混凝土的生產控制、拌和運輸、澆筑振搗。

1.2.4 模板拆除后養生:模板拆除、墩柱表面處理、塑料養生袋土工布封閉養生。

2 關鍵工序的精細化

為了便于施工控制，將關鍵工序進一步細化為控制要點，并對指標性的控制要點進行量化，讓從業人員都可以根據這些要點對工程外觀進行質量控制、檢驗和外觀評價。

2.1 托架搭設控制要點 主墩為空心薄壁墩，斷面尺寸為3.0m×5.0m。首先在5.0m的長邊，每邊擺放一根長為8.5m工字鋼N1(型號為工40)，作為承重托架的橫梁;在3.0m的短邊，每邊擺放一根長為7.3m的工字鋼N2(型號為工20)，N2放在工字鋼N1的上面。N1與N2的連接方式如圖一所示:

確保工字鋼N1可以沿N2來回移動，工字鋼N2距墩柱砼側面60cm。N1與N2固定之后，再在工字鋼N2上，每邊擺放2根長為9.3m的工字鋼N4、N5(型號為工20)，N4、N5中心相距70cm，N4中心距墩柱砼側面65cm，N4、N5焊于N2上。工字鋼N3焊于N4、N5下面，使其與N2平行，N2、N3中心相距70cm。在N1的兩端各橫穿一根Φ25的螺絲桿，兩螺絲桿中心相距6.58m，待支架就位后，擰緊螺絲桿，將N1緊緊固定在墩身上，從而形成框架，作為托架的底框架。但N1與橋墩接觸處應有水泥袋或橡皮條相隔，以防擦破砼的表面。

2.2 支架安裝控制要點 底框架作好后，就開始焊接支架，在工字鋼N2、N3上焊兩排Φ50mm的鋼管，鋼管間距為0.80m+3×1.83m +0.80m;N4、N5上焊接兩排Φ50mm的鋼管，鋼管間距為0.80m+5×1.54m+0.80m，共40根鋼管。里排鋼管高12m，外排鋼管高11m(因為鋼筋長為9m，便于操作)，自下而上每1.7m搭設一層腳手架，共6層腳手架。內外排鋼管以短鋼管連接。每層腳手架都鋪設腳手板，并在角上留有工作人員上下的人孔，人孔必須上下兩層相互錯開，防止墜物傷人。腳手架的外圍加設剪刀撐，加強穩固性。每層外圍腳手架的中部均焊接一根Φ12或Φ16的鋼筋，起到護欄的作用，并在外圍覆蓋安全網，達到安全的目的。

2.3 托架提升控制要點 施工橋墩時，每4m設一層預留孔洞。預留孔洞設在墩身5.0m的長邊，距墩側30cm和100cm處，距模板上口60cm(如圖三)所示，每邊4個孔洞，共8個孔洞，一般為Φ35mm長50cm的塑料管，使其能放下Φ32的鋼筋，并在同一水平線上，使其承擔整個托架重量。將混凝土澆好后，在3.0m短邊兩端混凝土上和鋼模板口上擺放木板(不低于7cm厚)，然后橫跨Φ20的鋼絲繩，在鋼絲繩的兩端做上八股頭，并將準備好的4個5噸的手拉倒鏈葫蘆分別掛于四個吊點上，下端掛在工字鋼N2的預先焊接的吊點上(如圖三所示)。拉動手拉倒鏈葫蘆，使腳手架平穩上升，但在提升時必須有專人監督、統一指揮，使腳手架整體水平上升，提升到位后，將準備好的Φ32的鋼筋插入預留孔洞，放松倒鏈葫蘆，擰緊對拉螺絲，卸掉鋼絲繩，使整個腳手架承重于Φ32的鋼筋上，這樣便完成了托架提升的一個循環。

2.4 爬梯搭設及泵管固定控制要點

2.4.1 預埋件的設置:為解決無支架施工的工作人員上下問題，在墩柱的側面(3.0m短邊)，每隔3m處，預埋兩根角鐵∠5×5，角鐵間的盡距為60cm，角鐵露出砼面15cm。

2.4.2 爬梯的制作與安裝:在預埋件上焊∠5×5的角鐵，并在角鐵上，每隔30cm焊一根Φ16的圓鋼作為爬梯，并在爬梯的外圍焊上鋼筋(Φ12)護欄(如圖四)，從而保證工作人員上下橋墩的安全。

2.4.3 泵管的固定:砼輸送管架設于爬梯的外圍側面。每隔一段距離，將輸送管錨固于爬梯的預埋件上(如圖四所示)，輸送管與托架必須同步上升。

墩頂蓋梁的施工采用橋墩的預埋件和預留孔道搭設托架支承模板施工。墩身施工用料及砼的垂直運輸由墩旁塔吊完成。施工人員上下作業使用施工電梯。砼由砼拌和站攪拌。

2.5 混凝土澆筑控制要點 將工作平臺支撐于已達一定強度的墩身混凝土面上，以手拉倒鏈葫蘆為動力提升工作平臺，施工人員在工作平臺上進行模板的拆卸、提升、安裝以及綁扎鋼筋等項作業。混凝土的灌注、搗固、吊架內移和中線控制等作業都在工作平臺上進行。模板設三層，循環交替。當第三層混凝土灌注完后提升工作平臺，拆卸并提升第一層模板至第三層上方，安裝校正好后，澆注混凝土，如此周而復始，直至墩頂。

2.5.1 混凝土拌和運輸 原材量的選用必須嚴把質量關。選擇料源時，應首選質量優、產量達標、穩定性強的原材:既要保證混凝土的內在質量又要盡量減少瑕疵和色差。同一橋梁、同一結構應選用同一廠家的水泥，而且應盡量選用低中熱品種;在水泥用量的控制上，取水泥用量上限，用水量取中值，在保證設計強度的前提下，以提高混凝土的和易性、流動性為標準;對初凝時間及坍落度應嚴格控制，實踐證實當坍落度控制在100～130mm時，方便施工、質量可靠，淺灰色混凝土面色調均勻?；炷翑嚢钑r選用電腦控制的配料機的強制式拌和設備，拌和時間一般控制在60～90秒之間。運輸采用混凝土攪拌運輸車運至現場，根據現場澆筑速度控制好混凝土供應速度，掌握等待混凝土的時間不大于10分鐘為宜。

2.5.2 混凝土澆筑振搗 混凝土澆筑振搗是影響混凝土強度和外觀的重要因素，是避免混凝土表面出現蜂窩、麻面、砂現等現象最直接有效手段。混凝土落差大于1.5m時，要設置緩漿筒，緩漿筒的底口高度距混凝土面的高度不宜大于70cm，保證混凝土下落后不離析，避免混凝土料落差大，濺至模板上造成模板污染，出現黑點及重皮等現象。采用混凝土連續澆筑，邊放料邊振搗，一般由外圍向中心逐棒振搗，這樣既防止因分層布料帶來的顏色不均問題，又可以縮短1/3以上的施工時間。50型振動棒工作間距25cm/棒，振動時間根據坍落度大小而定，掌握在25～40秒之間，插入深度以3O-40cm為宜，振動棒要插到下一層中5-10cm，必須在凝土初凝前完成，振搗棒的插入方法是快插慢拔，以使氣泡充分溢出。正常的振搗過程中很難避免漏漿、砂溜、氣泡、過振、漏振等缺陷，在薄壁空心墩施工中，筆者認真分析了外觀缺陷的機理和出現的規律發現:首先，缺陷都出現在模板與混凝土的接觸面;其次，缺陷產生的時間是混凝土澆筑到初凝開始30分鐘以內。經過多次實踐，在首批混凝土布料20分鐘左右，距離鋼筋骨架15cm的半徑處每45cm/棒進行第二次振搗，棒頭下到首批混凝土底部處隨即提棒，如此操作的薄壁空心墩強度不降低，混凝土表面基本沒有缺陷。

2.5.3 柱模拆模后養生 當混凝土強度達到2.5MPa，氣溫25℃時一般在12小時拆模。過早拆模易導致混凝土表面失水，接觸空氣后碳化反應加劇，色澤陰暗。模板拆除后立即對混凝土表面進行快速檢查，并用攪拌均勻的清洗劑水溶液拆洗掉混凝土表層的油膜，把土工布或其它保水性較好的材料浸水后擰干，用其將墩柱表面纏裹緊密。及時用塑料養生袋緊套墩柱，封閉上下口，防止水分蒸發，最大程度上減少了表面龜裂養生時間控制在14天。

3 結束語

衡桂高速薄壁空心墩施工過程中將每個關鍵工序細化為技術控制要點，把可量化的要點進行量化控制，并整理歸納成外觀控制管理卡，施工人員很方便的對照技術要點進行逐一控制，在混凝土外觀方面得到了顯著成績。這套精細化外觀控制技術能夠很容易的被各層次施工技術人員掌握，在衡桂高速建設管理中得到了廣泛應用。