淺談高大體積U型橋臺砼臺身改料石鑲面施工

【摘 要】由于大體積砼U型橋臺具有體積大，一次性澆筑模板固定難度大，且施工完成的砼橋臺極易產生裂縫等外觀質量問題，采用料石鑲面施工工藝極大的改善了一次性澆筑模板固定難度大、砼外觀難以控制等質量問題，越來越多的受到了業主、監理和施工單位的青寐，筆者通過大體積砼U型橋臺料石鑲面施工實踐，詳細介紹大體積砼U型橋臺料石鑲面施工工藝及施工中注意的一系列問題，供類似工程施工參考借鑒。

【關鍵詞】大體積砼；U型橋臺；料石鑲面；施工

1. 前言

近些年，交通建設突飛猛進快速發展，山區高速公路也越來越多，大體積U型橋臺是公路建設中比較常見的橋臺形式，但由于大體積砼橋臺臺身具有高度高，一次性澆注砼量大，砼外觀質量難以控制等問題極易發生。由于料石鑲面具有良好的整體外觀、采用料石鑲面施工工藝改善了模板固定難度大、裝模工序復雜且耗時較長、外觀質量難以控制、容易出現裂縫等諸多缺點問題，在大體積砼U型橋臺施工中，如何保證質量、加快進度、提高外露面的美觀程度、盡量避免和減少施工中出現的各種質量缺陷，一直是橋梁建設者及管理者關注的重點。用料石鑲面替代砼U型橋臺模板的施工工藝能較好地解決上述問題，已越來越多的受到了業主、監理和施工單位的青寐。

2. 高大體積砼U型橋臺砼臺身施工缺點具體分析

高大體積砼U型橋臺砼臺身施工一般情況都是先固定鋼管骨架，再逐步進行拼模，待整個橋臺四周的模板全部組裝好后再分層澆筑砼的施工方法。此方法經過認真分析有如下缺點：

2.1 模板固定難度大，裝模工序復雜且耗時較長。由于U型橋臺斷面尺寸一般都較大，背部又常設計為斜坡，模板的骨架鋼管定位較難，橫向拉桿如采用鋼筋則易產生柔性變形、如采用鋼管則增大了工程造價，保證不了整個模板系統的穩定性、大面平整度和剛度。同時模板拼裝時間較長，需求模板數量較大，只能進行流水作業，易造成設備資源浪費。

2.2 外觀質量難以控制。由于U型橋臺為大體積砼，砼施工時產生的側向壓力較大，施工中經常出現跑模的現象，容易造成平整度差、沉降縫不垂直、蜂窩麻面、表面不光潔和施工痕跡明顯等質量缺陷。

2.3 容易出現裂縫。U型橋臺斷面尺寸大，每次澆注砼數量多，水化熱高，特別在內蒙古等地區氣候干燥，晝夜溫差較大，砼施工的溫度很難控制，大體積砼散熱困難，砼表面經常產生各種裂縫。

2.4 砼施工必須連續澆筑。在組裝好模板后，由于U型橋臺砼體積大，只能分層進行砼澆注。因為分層澆注會產生施工縫，而對施工縫的處理很難掌握，容易造成外觀質量缺陷。

3. 施工工藝介紹

施工放樣→U型臺身正、側面第一層料石砌筑→第一層背面模板安裝→臺身第一層砼澆筑→拆除模板并養護→U型臺身正、側面第二層料石砌筑→第二層背面模板安裝→臺身第二層砼澆筑→拆除模板并養護如此施工循環至設計標高→臺身勾縫。

4. 工藝特點及要求

4.1 施工放樣：放樣采用全站儀采用極坐標法放出臺身的幾個交角點，隨后用墨線彈出臺身的平面位置線。

4.2 U型臺身正、側面第一層料石砌筑：選擇料石的外形應方正、成六面體，厚度200~300mm，寬度為厚度的1~1.5倍，長度為厚度的2.5~4倍，丁石長度應比相鄰順石寬度至少達150mm，修鑿面每100mm長須有斜紋4~5條，側面修鑿面應與外露面垂直，正面凹陷深度不應超過15mm，表面凹陷深度不大于20mm，外露面帶細鑿邊緣時，細鑿邊緣的寬度應為2～50mm。砌筑料石時為兩順一丁砌筑，采用采用坐漿擠壓法。澆筑一次砼的砌筑層數一般按3~4層砌筑。

4.3 模板安裝：模板全部采用大面積定型鋼模板，要求表面光滑平整，拼縫嚴密。

4.4 砼澆筑：混凝土澆注前基礎表面應灑水濕潤，且模板驗收通過后方可進行基礎混凝土的澆筑。澆筑混凝土塌落度一般情況下為9～12cm。混凝土一般應集中拌和、罐車運輸。混凝土到現場后要對混凝土進行檢驗，合格后方可使用。主要檢驗以下幾點：混凝土開盤時間，出場時間，運至現場的時間；混凝土開盤鑒定，混凝土配合比齊全、無誤；在現場進行混凝土合易性的檢測實驗，要求混凝土塌落度在要求范圍以內；混凝土無離析現象，混凝土未初凝。檢驗合格后要立即使用。在澆筑過程中根據澆筑方量，制作混凝土試塊。試塊必須現場制作，并符合實驗規范的要求。混凝土分層澆筑。每層厚度不大于30cm，澆筑間隔時間不大于20 分鐘。混凝土使用插入式振搗棒振搗或平板振動式振搗器。插入式振搗器按梅花型均勻布置振搗，間距40cm。并插入下一層混凝土中5～10cm 并停留3～5s。當混凝土表面無明顯氣泡泛起與下落，證明混凝土已經振搗密實。不得過振、漏振。在振搗混凝土過程中應隨時對模板與支撐進行檢查，如發現有漏漿或支撐松動現象要及時加固。在混凝土澆筑過程中安排專人對各種預埋件進行檢查，如發現發生錯位要及時調整。

4.5 拆除模板并養護：模板拆除應在規定的強度內進行有效拆除，拆除時注意不得破壞砼棱角。養護：采用覆蓋灑水養護法進行養護，養護期間混凝土表面要撒水養護，保證混凝土始終處于濕潤狀態。如大氣溫度過高，則在混凝土表面上覆蓋塑料布保濕。

4.6 施工注意事項（1）料石在確保符合設計、規范要求的前提下應表面潔凈，與混凝土接觸面必須保證是新茬粘結。（2）加強控制混凝土的澆筑速度，避免水化熱集中發生。（3）加強養護并采取其他規范允許的相應措施，盡量減少混凝土收縮變形。（4）芯片石間距嚴格控制在4~6cm之間。（5）料石飽水抗壓強度不得低于50MPa，并應選擇材質好、強度高的玄武巖及花崗巖。（6）混凝土強度不得低于設計要求。（7）臺身若為片石砼，則片石混凝土砌體中片石的含量為50%~60%，且片石使用前應充分濕潤，鑿除一切水銹、風化層。（8）為使鑲面石與填芯片石混凝土更好的聯結，建議應在料石砌體與片石混凝土之間增加鋼筋。

5. 大體積U型橋臺料石鑲面、混凝土填芯施工工藝的優點

大體積U型橋臺料石鑲面、混凝土填芯施工工藝的優點具有以下優點：

5.1 料石強度高，遠遠超過設計砼的抗壓強度，大大的提高了橋臺的整體強度。

5.2 料石為粉紅色、尺寸一致，具有裝飾作用，提高了橋臺的外觀質量。且能與周圍環境相適應、相協調。

5.3 避免了現澆砼的施工期長、費用高、模版直立困難、水化熱大、干縮裂縫多的缺點。采用料石鑲面時宜增加施工層數，以利于水化熱散發。由于細石砼漿砌料石每2~3層澆注一次砼，砼層厚不到1 m，散熱面積較大，能有效避免裂縫產生，同時每層施工縫在外表上又看不出來，故可按需增加施工縫的數量，減少每次砼的澆注數量。取消了大量模板的使用，降低了工程成本，加快了工程進度。鑲面石既作為橋臺整體的一部分，又作為片石砼的固結模板，從而節省鋼管及模板。每個橋臺均可同時施工，無需考慮一次投入大量模板，因而可加快工程進度。

5.4 軟弱地基路段，采取此種施工工藝，可以避免地基的不均勻沉降造成墻身拉裂的現象。

5.5 可以幾乎同步進行臺背路基填筑，使臺背高填方路基盡早完成工后沉降，較少橋頭跳車。

6. 結束語

由于高大體積U型砼橋臺臺身具有諸多缺點，通過改料石鑲面的施工工藝，實踐證明，只要對原材料質量、施工工藝、施工質量等關鍵環節，控制有力、把關到位、措施得力，該結構能夠保證混凝土和料、片石良好結合，滿足設計規范和使用要求。采用料石鑲面工藝能夠大大的加快工程施工進度，節約工程施工成本，保證橋梁整體外觀，值得類似工程項目實施借鑒。

參考文獻

［1］ 公路橋涵施工技術規范 JTG/T F50-2011.

［2］ 公路工程質量檢驗評定標準 JTG F80-2004.