淺述高墩柱施工質(zhì)量控制

何保輝

河南高速公路發(fā)展有限責(zé)任公司，河南鄭州 450000

1 工程概況

武西高速公路桃花峪黃河大橋位于河南省鄭州市和焦作市境內(nèi)，特大橋全長(zhǎng)7 691.5m。下部結(jié)構(gòu)連續(xù)墩、共用墩采用空心墩，四周采用R=30cm 倒角，橫橋向每側(cè)設(shè)置1m×0.5m 凹槽，平面外輪廓尺寸8m×3 m，壁厚1m。

2 影響高墩施工精度及其解決辦法

高架橋薄壁空心墩，墩身柔性大，在施工中受到溫度、風(fēng)力、機(jī)械振動(dòng)及施工偏載的影響，墩身的軸線可能發(fā)生彎曲和擺動(dòng)，使墩身處于一種動(dòng)態(tài)之中。在墩身施工中針對(duì)不同的情況采取相應(yīng)的措施：

1）環(huán)境溫差

高溫季節(jié)，在陽光的照射下，高墩的朝陽面和背陰面溫差較大，墩身也因此產(chǎn)生不均勻膨脹，使其向背陰面彎曲，對(duì)墩身施工精度有影響，且隨著溫度的增大而增大、隨著太陽方位的改變而改變。

在施工中采用以下方法進(jìn)行控制：

（1）噴水降溫法。通過安裝在內(nèi)外模板結(jié)構(gòu)上的環(huán)形噴水養(yǎng)生管，間斷地向墩身噴水，在養(yǎng)護(hù)墩身的同時(shí)起到降低陰陽面溫差的作用，從而使日照溫差引起的墩身軸線偏位減少到最小。

（2）選擇在日出前后測(cè)量墩身的高度和平面位置，以避免日照造成的墩身平面位置偏移和墩身高度的不均勻變化，造成測(cè)量定位的困難。具體方法為：在每天上午6時(shí)30 分左右，沿墩身橫、縱方向兩條中心線，在翻模下口精確安放水平尺，用全站儀進(jìn)行測(cè)量，用此位置的日照偏差，作為待施工墩身部位模板的日照偏差，在模板中線調(diào)整中予以消除，以達(dá)到克服溫差影響的目的。

2）風(fēng)力、機(jī)械振動(dòng)和施工偏載

風(fēng)力、機(jī)械振動(dòng)和施工偏載對(duì)墩身軸線的影響是隨機(jī)的、無序的。針對(duì)此特點(diǎn)，采取如下措施：

（1）采用剛度大的模板（面板為6mm 鋼板，橫肋為[80 槽鋼，豎肋為[100 槽鋼，并采用[120的槽鋼作為橫帶），以提高模板整體的抗彎、抗扭強(qiáng)度。

（2）在墩身砼澆注時(shí)，混凝土應(yīng)從四邊均衡下料，以防止混凝土出現(xiàn)偏差。

3 墩身線型測(cè)量

為了保證施工的連續(xù)性，確保高墩施工的垂直度及外觀線形，在墩身施工控制測(cè)量中，采用高精度全站儀和激光垂準(zhǔn)儀配合使用、相互校核的方案。

在承臺(tái)施工完畢后，采用全站儀在承臺(tái)頂部空心墩內(nèi)橫向軸線上精確測(cè)定出兩點(diǎn)，在其上分別安置激光垂準(zhǔn)儀。墩身施工的過程中，在天氣條件不允許（大風(fēng)或雨天等）時(shí)，由于全站儀無法使用，使用激光垂準(zhǔn)儀分別進(jìn)行對(duì)點(diǎn)測(cè)量，若兩者復(fù)核誤差在±3mm 之內(nèi)時(shí)，以全站儀測(cè)設(shè)點(diǎn)為準(zhǔn)；若誤差超過±3mm，查明原因（包括重新校正垂準(zhǔn)儀），直到在誤差允許范圍內(nèi)再進(jìn)行施工。

在施工中每半月對(duì)激光垂準(zhǔn)儀校核一次，每1～2月對(duì)大橋控制網(wǎng)復(fù)核一次。特別是在多雨季節(jié)，濕陷性黃土容易造成控制樁點(diǎn)移位，要適當(dāng)增加大橋控制網(wǎng)復(fù)核次數(shù)。

4 構(gòu)造物表面質(zhì)量通病的防治

主要有蜂窩、麻面、氣泡、泛砂、砼色澤不一致等現(xiàn)象，保證措施如下：

1）砼配合比設(shè)計(jì)時(shí)在滿足施工條件下，應(yīng)盡量降低含砂率和水灰比；

2）砼應(yīng)強(qiáng)制拌和，罐車運(yùn)輸，連續(xù)澆注，杜絕坍落度不穩(wěn)定，送料不銜接和每車砼級(jí)配不均勻、投料造成離析的現(xiàn)象出現(xiàn)；

3）經(jīng)試驗(yàn)掌握振搗的尺度，既不能過振形成表面泛砂的現(xiàn)象，也不能因欠振導(dǎo)致蜂窩、麻面；

4）必須分層澆注，層厚能滿足振實(shí)要求，在下層未凝固前進(jìn)行上層的澆注，夏天由于高溫，砼內(nèi)應(yīng)摻入適量緩凝劑，推遲砼的凝結(jié)時(shí)間；

5）盡量避免在高溫時(shí)段澆注砼。如不可避免，應(yīng)對(duì)鋼模采取降溫措施。澆注過程中灑落在鋼模板上被燙干形成的“死灰”應(yīng)隨時(shí)清理干凈。

5 模板接縫、分層和分節(jié)施工縫的消除

1）模板接縫：要求使用大塊鋼模板，以減少接縫。模板應(yīng)試拼并經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收，不合格的不能用于工程。用時(shí)縫內(nèi)應(yīng)貼雙面膠帶，杜絕漏漿導(dǎo)致的表面缺陷。

2）分層施工痕跡：這種現(xiàn)象大都是由于砼坍落度過大，經(jīng)振搗水泥內(nèi)黑色成份上浮至表面，導(dǎo)致兩層間有深色條帶痕跡。也有下層初凝后澆注上層形成的施工縫痕跡。解決辦法是降低坍落度，第一層未初凝前必須澆注第二層。若下層經(jīng)振搗有離析現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)清除表面積水。

3）翻模施工的模板與模板接縫的處理：要求兩節(jié)模板間橫向接縫嚴(yán)密，不能有漏漿現(xiàn)象，每次拼接時(shí)，粘貼雙面膠帶。每層砼澆注和模板頂面平齊，做到施工縫和模板縫重合。加大模板和支撐的剛度，做到節(jié)段接縫處模板不外脹。

6 砼表面裂縫的預(yù)防

薄壁空心墩下部0m～4m 段由于受約束力復(fù)雜和施工條件較差，易出現(xiàn)表面裂縫，采取的主要預(yù)防措施為：

1）墩身根部按設(shè)計(jì)要求安設(shè)泄水排氣孔。墩身設(shè)計(jì)施工期間用于墩內(nèi)外空氣流通和空心墩內(nèi)養(yǎng)生水的外排，墩身施工結(jié)束后，用砂漿填補(bǔ)；

2）墩身模板每隔一節(jié)中部應(yīng)設(shè)直徑3cm～5cm 與墩身貫通的通氣孔，順橋向每側(cè)2個(gè)、橫橋向每側(cè)1個(gè)，用PVC 管預(yù)留。從模板支立到養(yǎng)生中止前，用空壓機(jī)向墩身內(nèi)部送風(fēng)，以減小內(nèi)外的溫差；

3）墩身混凝土澆筑應(yīng)避開高溫時(shí)段，若受高溫影響較大時(shí)，太陽直射的模板外部應(yīng)用彩條布覆蓋；

4）空心墩內(nèi)、外模板上應(yīng)掛設(shè)環(huán)形噴水養(yǎng)生管，連續(xù)噴水養(yǎng)生至砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%。

7 墩身創(chuàng)優(yōu)措施

1）模板

在入圍的模板廠家內(nèi)根據(jù)廠家的自身特點(diǎn)有選擇性的訂做各種模板，切實(shí)控制好砼外觀質(zhì)量第一道關(guān)。空心墩外模板采用6mm 厚鋼板，內(nèi)模板采用4mm 厚的鋼板。模板頂設(shè)置一道環(huán)形接縫帶。模板加工時(shí)均采用子母扣接頭，能有效防止漏漿。

2） 脫模劑

外露砼脫模劑選用清水混凝土脫模漆，脫模后光潔度高，外觀效果好，空心墩內(nèi)模板脫模劑選用液體石蠟。

3）鋼筋保護(hù)

空心墩鋼筋砼工程，鋼筋保護(hù)層控制一律采用塑料墊塊。

鋼筋在加工過程中，事先將砼施工后外露鋼筋用優(yōu)質(zhì)塑料農(nóng)膜纏裹，既防止鋼筋在施工過程中被砼粘裹，又能有效避免鋼筋長(zhǎng)時(shí)間放置生銹，減少之后鋼筋處理工序和時(shí)間。

4）砼質(zhì)量控制

（1）優(yōu)化施工配合比

適當(dāng)降低水灰比，提高砂率，用合適的減水劑調(diào)節(jié)砼坍落度，盡可能減少因用水量大造成砼表面氣泡過多。適當(dāng)增加水泥用量，加入適量粉煤灰，改善砼和易性。

（2）原材料控制

嚴(yán)格按照相關(guān)試驗(yàn)規(guī)范進(jìn)行原材料檢驗(yàn)，確保符合規(guī)范要求，保證砼質(zhì)量及其穩(wěn)定性。

（3）砼拌和

生產(chǎn)拌制混凝土?xí)r，必須嚴(yán)格按照經(jīng)審批的混凝土配合比進(jìn)行配料，不得隨意更改，供應(yīng)混凝土前對(duì)拌和設(shè)備進(jìn)行全面檢查，確保供料期間機(jī)組正常運(yùn)行。

混凝土攪拌站應(yīng)根據(jù)氣溫條件、運(yùn)輸時(shí)間、運(yùn)輸距離、砂石含水率的變化、混凝土坍落度損失等實(shí)際情況適當(dāng)?shù)貙?duì)原配合比進(jìn)行微調(diào)。

攪拌站質(zhì)檢員必須嚴(yán)把混凝土質(zhì)量關(guān)，監(jiān)控好混凝土出場(chǎng)坍落度和溫度，每車混凝土拌和物經(jīng)檢查達(dá)到要求后，方準(zhǔn)混凝土出場(chǎng)。

攪拌站與工地應(yīng)加強(qiáng)協(xié)調(diào)，確保混凝土在運(yùn)抵工地后能及時(shí)入模澆筑。

嚴(yán)格執(zhí)行混凝土進(jìn)場(chǎng)交貨驗(yàn)收制度，試驗(yàn)員對(duì)每車混凝土的坍落度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣試驗(yàn)，如遇坍落度超過規(guī)定的混凝土，嚴(yán)禁使用。

（4）砼澆筑

砼澆筑應(yīng)盡量避開高溫天氣，夏天最好利用夜間澆筑，以減少坍落度損失。

下料時(shí)避免混凝土沖擊鋼筋和模板，保證下料點(diǎn)分散布置，嚴(yán)禁一次性下料過多或集中某一點(diǎn)下料，砼傾落高度超過2m時(shí)應(yīng)設(shè)置串通，防止混凝土離析。

澆筑混凝土要連續(xù)進(jìn)行，并嚴(yán)格控制混凝土的澆筑時(shí)間。

振搗要求快插慢拔，每棒均深入下層混凝土5cm～10cm，振搗時(shí)間為30s 左右，每棒的移動(dòng)距離宜為40cm，不得過振和漏振，振搗棒不得觸碰到模板。

（5）砼養(yǎng)生

本項(xiàng)目吸取已往項(xiàng)目混凝土養(yǎng)生經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)混凝土的特性，薄壁空心墩養(yǎng)生采用外側(cè)包裹透水土工布加水管帶噴頭、噴淋的辦法養(yǎng)生，即：拆除模板后及時(shí)在墩身混凝土外側(cè)包裹土工布，并在混凝土頂部、側(cè)壁上安裝用六分鋼管制成的帶有噴頭和水管的養(yǎng)生設(shè)施。用高壓水泵將地面水池中水通過塑料管將水輸送到墩柱頂部水箱內(nèi)，水箱與噴淋管用塑料管連接。養(yǎng)生時(shí)將水箱閥門打開，水自動(dòng)從水箱內(nèi)流入噴頭內(nèi)噴射到混凝土表面。養(yǎng)生期限大于7d。

8 結(jié)論

綜上所述，雖然高墩柱施工難度較大，施工質(zhì)量較難控制，但只要我們?cè)谑┕すに嚒⒉牧线x擇以及后期的養(yǎng)護(hù)過程中能夠充分考慮各種因素的影響，還是完全可以避免質(zhì)量缺陷的產(chǎn)生，達(dá)到墩身質(zhì)量?jī)?yōu)良。

[1]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 JTJ041-2000.

[2]公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) JTG F80/1-2004.