城市立交工程曲線外傾式花瓶墩施工工藝控制

侯 慧 君

(太原市政建設集團有限公司，山西 太原　030002)

1　工程概況

該橋為連接并跨越城市快速路而設的一座由兩條定向匝道組成的立交工程。匝道橋下部結構基礎為鉆孔灌注樁，橋墩采用帶系梁曲線外傾雙柱式花瓶墩，橋臺采用直壁式橋臺，臺后均接匝道引道并設置鋼筋混凝土擋土墻。橋下凈高達12 m,地面高低起伏高差達3 m。跨路部分為連續鋼箱梁。其余普通等截面連續混凝土箱梁跨徑為17.5 m～20 m不等，3跨為一聯。橋總寬9.5 m,梁高1.8 m。為等高度普通鋼筋混凝土箱梁。全橋橋墩共計38處，高度從6 m～12 m不等，分中間墩、混凝土箱梁分聯墩、鋼箱梁分聯墩三種類型。均為帶圓角過渡的方柱墩，橋墩下部為直立型標準段，上部為曲線變截面喇叭口外傾段(高3 m),并通過系梁連接成一體共同承受上部荷載。

2　曲線外傾式花瓶墩施工工藝

曲線式墩柱適用性強、造型美觀，但構造復雜：鋼筋稠密且外傾、空間定位較困難。常規施工方法為墩身主筋現場人工逐根接長，墩身模板分次安裝，混凝土分次澆筑，施工周期長，易產生錯臺、色差等質量缺陷。

2.1　墩身施工工藝選擇的原則

此類型墩身施工工藝的選擇應從提高施工工藝與質量標準化建設入手，從工藝細節追求快速化、拼裝化、模數化、集約化等效果入手，重點優化鋼筋骨架、模板的組拼與混凝土澆筑關鍵工序，以有利于提高施工質量、保證施工安全、降低高空作業安全風險，減少工序環節，降低勞動強度，加快施工進度，提高施工效率，節約成本、提高經濟及社會效益為原則合理確定施工工藝。

2.2　各分部分項工程施工工藝控制

2.2.1墩身鋼筋骨架預制

墩身主筋(≥Φ25 mm)采用滾扎直螺紋套筒連接，現場設置絲頭加工作業平臺，實現了鋼筋下料、絲頭加工、打磨、成品堆放、驗收流水化作業。半成品采用分類加工，對變截面段主筋及箍筋因各部位尺寸不等，采取逐根編號下料加工、分類堆放。

墩身鋼筋骨架從下料、預制組裝階段采取工廠標準化作業，平地臥式整體胎模長線法整體預制，設置固定曲線段+長度可調的標準段鋼筋骨架長線胎模，根據墩身主筋布置，胎模采用可調節支撐型型鋼支架，以適應于不同規格骨架制作及后期吊裝移位。有效解決曲線段主筋及箍筋各個方向及尺寸不等的技術問題。方便質量控制與驗收，現場分節拼裝成整體，加固成型到位，確保墩身鋼筋安裝精度。墩身鋼筋骨架匹配制作完成后，在相鄰兩節鋼筋骨架對應的鋼筋上用油漆做出連接標記進行節段編號，在分節鋼筋骨架加勁箍筋處設置起吊環，確保鋼筋骨架在吊裝時的剛度。9 m以下的墩身鋼筋骨架采用單節預制，9 m以上的墩身鋼筋骨架分兩節預制。平板運輸車分節運至現場，將分節鋼筋骨架起吊移位至規定地點規范存放。分節鋼筋骨架現場采用機械套筒連接成整體。節段鋼筋骨架連接時，采用扳手將套筒和待接長鋼筋連接擰緊，后用力矩扳手對連接質量進行檢驗。

2.2.2搭設施工作業平臺

墩身四周搭設鋼管腳手架作為墩身鋼筋骨架安裝、模板安拆及混凝土澆筑作業平臺，腳手架四周閉合，斜桿或剪刀撐加固，底腳用方木支墊牢固。腳手架內側與外模之間預留模板安裝、拆除空間，作業通道寬度范圍內腳手板鋪滿鋪穩，外圍平臺欄桿比最上層作業層高1.2 m。確保搭設腳手架的整體穩定性。

2.2.3墩柱預埋骨架定位

預埋骨架定位是控制墩柱平面位置、垂直度、鋼筋保護層最關鍵工序。作為墩身預埋主筋平面位置控制基線，根據保護層、間距要求精確定位預埋主筋。分兩節預制的墩身鋼筋骨架首次安裝時，僅安裝底節，第二節待澆筑承臺混凝土后安裝到位防止一次安裝完成后由于重心較高導致骨架偏位。吊裝時鋼絲繩扁擔梁與加勁箍筋吊點連接。就位過程中，安排熟練工人用撬棍在沖突處調整使鋼筋骨架一次就位，預埋主筋與承臺鋼筋焊接牢固，綁扎承臺內剩余墩身箍筋。曲線段墩頂系梁，先進行底模安裝，后進行系梁鋼筋骨架安裝，最后相互形成完整勁性骨架。

2.2.4結合部位鑿毛及測量定位

承臺混凝土澆筑后及時對墩身預埋鋼筋內側承臺頂面混凝土進行鑿毛，鑿至混凝土面無素水泥漿并沖洗干凈。在承臺頂面放樣墩位縱、橫軸線及測量墩底四周標高，作為后續施工基準。

2.2.5定型鋼模板預拼、安裝

模板安裝前根據墩身的高度配置好模板并編號，整體預先拼裝，完成模板拼縫、錯臺、平整度調整。預拼驗收合格的模板拆分成塊，將經試驗合格的模板漆均勻涂抹在模板表面，待自然干硬后用塑料薄膜覆蓋確保混凝土表面的鏡面感。

模板拼縫間采用雙面膠粘貼并打磨齊平，達到接縫嚴密，無錯臺，每節段模板拼裝好后檢查模板的中心偏位和垂直度，緊固連接到位。模板與承臺接觸面四周砂漿封堵密實，防止漏漿產生“爛根”現象。模板安裝完成，垂直度及中心位置檢測合格后，模板頂用纜風繩鋼模板四角對稱加固定位。

墩身模板大面積定型鋼模板采取體外對拉加固穩定體系，實現了成品墩身無拉桿孔，墩身、柱間系梁分節模板快速拼裝成整體以利墩柱成品整體外觀質量與幾何尺寸精度。墩柱混凝土整體連續澆筑，確保拆模后成品墩身混凝土色澤一致。

2.2.6墩身混凝土整體澆筑

墩身鋼筋骨架內設置串筒使混凝土沿串筒入模，墩身、柱間系梁混凝土分層澆筑，多點振搗，在墩頂系梁伸入墩柱的上下層主筋處預留混凝土澆筑串筒空間。

串筒采用方木、鋼管成井字形支撐在模板上口，底口距離混凝土頂面不超過2.0 m，相鄰墩柱輪流澆筑，考慮到模內鋼筋密集，振搗棒移位不便，單根墩柱四周及中間部位預先設置多臺振搗棒振搗，一方面有利于振搗人員振搗，另一方面加快了混凝土振搗進度，避免混凝土澆筑時間長易形成冷縫，減輕了振搗人員勞動強度，振搗作業遵循“先外后內、快插慢拔、不過不欠”的原則，澆筑上層時插入式振搗器伸入到下層5 cm～10 cm，以保證全面振搗密實，嚴禁作業人員在鋼筋上隨意走動。

混凝土澆筑至頂層時將串筒拆除，預留孔斷開的鋼筋采用套筒連接后，進行墩柱支座墊石、擋塊預埋鋼筋、橋梁支座錨栓孔的安裝(預埋件預先制作，位置事先標識于模板上)后，完成后續混凝土澆筑。及時對墩頂進行收漿，控制表面平整度，防止混凝土表面出現裂紋。利用土工布對頂面混凝土進行覆蓋蓄水養生。

2.2.7模板拆除、養生

吊車配合人工完成模板的拆除，拆除的模板分類堆放，集中清理、刷好模板漆備下次使用。及時灑水養護，用塑料薄膜緊密纏裹覆蓋，保持薄膜覆蓋嚴密，使構件表面始終處于濕潤狀態。高溫季節，墩頂設置滴灌桶接帶孔水管纏繞墩身覆膜滴淋進行養護。冬季施工加設加厚雙層土工布纏裹保溫養護。

2.2.8腳手架拆除

模板拆除后即可拆除操作架，腳手架拆除前，對腳手架作全面檢查，清除全部剩余材料，器具及雜物；拆除時劃出安全區，設置警示標志，派專人看管；拆除的構配件應分類堆放，以便于運輸、維護和保管。

2.2.9質量評定

曲線式墩柱施工執行現行規范標準CJJ 2—2008城市橋梁工程施工與質量驗收規范、JTG/T F50—2011公路橋涵施工技術規范、JGJ 163—2004滾軋直螺紋鋼筋連接接頭、JGJ 18—2012鋼筋焊接及驗收規程。

3　直接經濟、工期效益

曲線式墩柱較多應用于城市中心區域形象要求高的項目，此類項目大多工期緊、施工場地狹窄，對質量、安全、文明施工、環保要求高，本工法在有效提升質量的前提下，提高了工廠化、機械化施工程度，受外界環境制約因素影響少，施工安全風險小，在提高工效、縮短工期、節約成本以及安全文明施工方面取得了一定突破，具有良好的社會效益。

1)墩身鋼筋加工與現場承臺施工平行作業，有效地實現空間、工序的合理利用及轉化。墩身鋼筋下料、加工、整體制作采用工廠標準化作業，便于質量控制與驗收。現場墩身鋼筋骨架采用裝配式整體安裝，提高安裝質量及效率。較傳統施工工藝相比，施工難度降低、勞動強度減輕，起重吊車使用時間大量減少，工期成倍縮短。

2)優化墩身模板拼裝、加固方式，提高了模板安裝的精度與安裝效率。而墩身混凝土一次澆筑，有效避免二次混凝土接縫處理、腳手架作業平臺搭設拆除、模板多次安拆等工序，提高了模板及支架周轉材料的使用率。

3)以單個墩柱(雙柱)施工為例，較常規施工工藝相比，平均節約人工30個工日，25 t汽車吊3個臺班，縮短工期4 d～5 d，提高了模板、墩身雙排腳手架鋼管支架周轉材料的使用率，勞務、機械成本降低約8 000元/墩，加上工效提高帶來的成本降低，經濟效益顯著。

本工法在保證質量的前提下，有效節約工期、減少了材料浪費，提高了工效、降低了施工、管理成本，特別是在高墩施工或水中墩柱施工過程中更能顯示出其優越性。具有良好的示范推廣作用。有利于快速、文明施工，特別是在高墩施工或水上橋梁等其他復雜環境下施工過程中更能體現出優越性。

4　結語

城市立交工程曲線外傾式花瓶墩采用工廠化預制鋼筋骨架、現場機械配合吊裝組拼、混凝土整體澆筑的施工，成功解決了面對不同高度不同截面尺寸花瓶墩施工時，在城市施工區域場地內地形高低不一、施工場地狹窄、各種施工要素相互干擾如何標準化、快速化、工廠化、機械化施工的問題。該施工工藝具有簡單、方便、迅速、縮短施工周期、資源配置易于組織、安全可靠、文明施工等特點，將原先“粗放型施工管理”變“精細化施工管理”，可為同類工程進行工藝設計和過程施工提供參考。