公路橋梁實體墩整體澆筑施工要點

趙 麗 榮

(山西遠(yuǎn)大公路橋梁建設(shè)養(yǎng)護(hù)有限公司，山西 忻州 034000)

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高速公路逐漸向山區(qū)發(fā)展，實心墩得到了越來越多的應(yīng)用。實心墩墩身直徑大，墩身強(qiáng)度一般遠(yuǎn)高于地基承載力。在某山區(qū)高速公路施工中，某標(biāo)段孤峰、殘丘零星分布，低山丘陵自然坡度為20°～40°，相對高差50 m～400 m，地形起伏較大。該段共有橋梁7座。其中，特大橋1座、大橋5座、中橋1座。該橋梁設(shè)計采用實體墩墩體，低墩身一次澆筑完成，高墩身分兩次澆筑，采用翻模法施工。在該橋梁墩身施工中，實體墩采用一次整體立模澆筑法澆筑，墩身混凝土C30。墩身包含兩種形式：雙線圓端形直墩和雙線圓端形斜墩。其中，直墩高0 m～14 m，斜墩高15 m～25 m，變坡坡比45∶1，兩側(cè)均設(shè)置水槽。由于混凝土澆筑方量大，澆筑時間長，且對成型后的外觀質(zhì)量高，須重視和進(jìn)行合理的組織安排，嚴(yán)格施工工藝，確保墩體成型質(zhì)量。

1 施工工藝

橋梁墩身屬大體積混凝土施工，須保證施工過程連續(xù)性。在本項目施工中，實體墩墩身較低，采用大塊鋼模板一次整體澆筑成型，通過泵送混凝土入模，墩身模板和鋼筋采用吊裝方式安裝。墩身澆筑完成后先帶模澆水養(yǎng)生，拆模后覆蓋塑料膜養(yǎng)生。

1.1 施工準(zhǔn)備

因澆筑時間長，為連續(xù)作業(yè)導(dǎo)致的人員勞累出現(xiàn)質(zhì)量下滑情況，對參與施工人員進(jìn)行合理的組織安排。

組織全體施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，對操作人員組織培訓(xùn)會，使其掌握整個墩身鋼筋結(jié)構(gòu)、鋼筋綁扎順序、拉桿設(shè)置層數(shù)及焊接時機(jī)等關(guān)鍵參數(shù)。

對拌和站、混凝土輸送設(shè)備、振動棒等進(jìn)行全面維保，確保施工中的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

在施工前，所有材料運(yùn)送到位，特別是要控制砂石料含泥量。需提前將石子水洗干凈，砂子過篩，單獨存放。

鑿除承臺及舊混凝土頂面浮漿，修整連接鋼筋，承臺與墩身接觸面應(yīng)做鑿毛處理(見圖1)。在承臺頂面精確定出中線、軸線、畫出墩臺底面平面位置，實測并復(fù)核承臺標(biāo)高。

1.2 鋼筋工程

橋梁墩臺鋼筋由工廠統(tǒng)一下料加工，運(yùn)至現(xiàn)場綁扎安裝。須提前將鋼筋表面油漬、漆皮、鱗銹等清除，調(diào)直彎折鋼筋，按型號堆碼整齊(見圖2)。

采用滾軋直螺紋套筒將主筋縱向接頭連接，采用閃光碰焊或電弧焊其他鋼筋連接。鋼筋連接采用焊接時，接頭鋼筋端部應(yīng)預(yù)彎，焊接后的兩根鋼筋軸線應(yīng)處于同一直線上。單面焊時焊縫長度不小于10d，雙面焊時焊縫長度不小于5d，焊縫應(yīng)飽滿、平滑。鋼筋接頭應(yīng)相互錯開，兩根相鄰鋼筋接頭錯開長度應(yīng)不小于35d，且不小于50 cm。要求同一截面鋼筋接頭不得超過該截面鋼筋總數(shù)的25%。

在鋼筋綁扎時，鋼筋交叉部位應(yīng)綁扎結(jié)實，箍筋和主筋主叉點每隔1 m左右位置點焊一圈，以保證鋼筋骨架的整體性。

為保證澆筑混凝土?xí)r的鋼筋保護(hù)層厚度，采用鋼筋骨架外側(cè)綁扎特殊造型的同級混凝土墊塊,以增加混凝士表面的美觀性。

1.3 模板工程

本項目橋墩高度在10 m～25 m間，為減少模板混凝土接縫，以免影響外觀質(zhì)量，要求墩身模板采用大塊組合鋼模板，要求線形流暢，結(jié)構(gòu)合理。

須提前進(jìn)行逐節(jié)試拼，要求接縫處錯位不大于1 mm。還須進(jìn)行模板表面處理，確保模板表面干凈、光潔一致，無黑斑、麻點，均勻刷涂脫模劑(見圖3)，以保證混凝土外觀質(zhì)量。

模板拼裝時，先將模板整體固定，待模板一環(huán)全部拼裝到位后統(tǒng)一加固(見圖4)，加固時進(jìn)行模板位置偏差、垂直度和頂面標(biāo)高的檢查。支立底節(jié)內(nèi)模倒角應(yīng)與底部實體段混凝土澆筑時預(yù)埋的防內(nèi)模上浮鋼筋聯(lián)接。立模后無法立即澆筑混凝土?xí)r，墩身頂面須采用篷布遮蓋，以防雨水沖洗和揚(yáng)塵粘污模板表面。

拆模按立模順序逆向進(jìn)行。當(dāng)混凝土澆筑完畢后，混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa以上，且拆模不會損壞混凝土表面及棱角時，方可拆除非承重模板(見圖5)。將拆下的模板打磨清理干凈，整齊堆碼排列，以備下次使用。

要求拆模時的混凝土溫度不能過高，以免降溫過快導(dǎo)致開裂。混凝土內(nèi)部開始降溫前、混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部和表面的溫差及混凝土表面與環(huán)境間的溫差大于20 ℃時以及在大風(fēng)或氣溫急劇變化時，均不應(yīng)拆模。在炎熱和大風(fēng)干燥季節(jié)，應(yīng)采取“逐段拆模、邊拆邊蓋”的拆模工藝。

1.4 混凝土工程

墩身混凝土采用C30。在正式澆筑前，還須指定專人對安裝的支架、模板、鋼筋、預(yù)埋件等進(jìn)行復(fù)核。

墩身施工完畢后，要求內(nèi)實外美，須嚴(yán)格按施工配合比配料，混凝土攪拌時間不小于1.5 min，澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。嚴(yán)格控制混凝土水灰比，在允許范圍內(nèi)盡量降低坍落度，坍落度控制在14 cm～18 cm。當(dāng)出現(xiàn)混凝土澆筑間斷時，要求須在前層混凝土允許的可重塑時間內(nèi)恢復(fù)澆筑。

進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)時，應(yīng)按一定順序和方向進(jìn)行分層澆筑，分層澆筑厚度應(yīng)不超過30 cm。在本項目中，使用插入式振搗器采用垂直點方式振搗，插點采用“行列式”次序移動，插點均勻排列，禁止振動棒驅(qū)趕下料口堆積混凝土。

在進(jìn)行振搗時，振動棒要做到“快插慢拔”。在振搗作業(yè)時，振動棒上下略微抽動，以使上下振搗均勻。在振搗上層時，插入下層中5 cm～10 cm，以消除兩層間接縫。在振搗上層混凝土?xí)r，要在下層混凝土初凝前進(jìn)行。

每一插點進(jìn)行振搗時間控制，一般為20 s～30 s，要求以混凝土表面出現(xiàn)水平狀浮漿、不出現(xiàn)顯著下沉或氣泡為度。

拆模完成后，墩身采用灑水外加塑料薄膜包裹方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)(見圖6)，養(yǎng)護(hù)天數(shù)不少于14 d。

2 常見問題及處治

墩身混凝土強(qiáng)度須滿足設(shè)計要求，要求成型后的墩體表面密實平整、顏色均勻、無露筋、蜂窩、孔洞、疏松、麻面或缺棱掉角等缺陷。在施工中，對于施工中可能出現(xiàn)的混凝土表面質(zhì)量通病及其產(chǎn)生原因，須提前采取預(yù)防和處理措施，以保證混凝土表面美觀。

2.1 蜂窩

墩體表面出現(xiàn)蜂窩(如圖7所示)的原因主要有以下幾種：混合料配比不當(dāng)，存在“砂漿少、石子多”的狀況；混凝土質(zhì)量不合格，石子砂漿出現(xiàn)了離析，或是坍落度過小；混凝土振搗不密實；模板縫未堵嚴(yán)導(dǎo)致水泥漿流失。

進(jìn)行蜂窩防治的主要措施有：進(jìn)行混凝土配合比控制，根據(jù)鋼筋間隙進(jìn)行骨料最大粒徑控制。適當(dāng)延長混凝土拌合時間，進(jìn)行坍落度控制。澆筑分層下料，分層振搗，防止漏振。模板縫應(yīng)堵塞嚴(yán)密，在澆筑作業(yè)中隨時檢查接縫情況。

2.2 色差

墩體表面出現(xiàn)色差的原因主要有以下幾種：模板內(nèi)壁生銹，打磨清理不徹底；涂抹的脫模劑不均勻；混凝土澆筑間隔時間過長，或存在過振現(xiàn)象。

進(jìn)行色差防治的主要措施有：進(jìn)行模板清理時，須將內(nèi)壁打磨干凈。脫模劑涂抹后，積聚部位使用棉紗清理干凈，保證涂油均勻一致。混凝土拌合及運(yùn)輸作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格操作規(guī)程進(jìn)行，避免出現(xiàn)離析，對發(fā)現(xiàn)的離析料不得使用。在振搗作業(yè)中，采取有效措施避免漏振、過振、欠振的出現(xiàn)。

2.3 水紋

產(chǎn)生原因的原因主要有：在進(jìn)行混合料生產(chǎn)時，注水量過大，導(dǎo)致成品混凝土坍落度大，進(jìn)行振搗后很容易在混凝土表面形成顏色較深的水泥漿，形狀似水紋狀(見圖8)。在進(jìn)行分層澆筑作業(yè)振搗上層混凝土?xí)r，由于振動棒插入下層深度不足也會導(dǎo)致水波紋形成。

進(jìn)行水紋處治的主要措施有：進(jìn)行施工配合比的嚴(yán)格控制，增加檢測頻率，確保混凝土坍落度符合設(shè)計要求。振搗時，須將振動棒插入下層5 cm～10 cm。還可采取更換礦物摻合料或外加劑來提高混凝土保水性，以便于及時排除混凝土表面泌水。

2.4 溫度裂紋

橋墩混凝土裂縫是最常見病害之一。在大體積混凝土施工中，由于水化熱現(xiàn)象使混凝土內(nèi)部散熱慢，但其表面散熱快，混凝土的熱脹冷縮使得在墩體表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力過大，超過混凝土的抗拉極限時，溫度裂縫就會在混凝土表面形成。

對溫度裂縫進(jìn)行處治的主要措施有：合理選擇原材料，進(jìn)行混凝土配合比優(yōu)化，摻加適量外摻劑，以便于將混凝土水化熱大幅降低。混凝土澆筑完畢后，及時用土工布覆蓋墩體頂部，采取措施將混凝土內(nèi)外溫差控制在15 ℃以內(nèi)。要求混凝土表面溫度和環(huán)境溫度差小于15 ℃時，方可進(jìn)行拆模。

3 結(jié)語

隨著我國高速公路不斷向中西部地區(qū)延伸，高架橋施工越來越多，實體墩施工運(yùn)用也越來越廣泛。在中西部地區(qū)高速公路建設(shè)中，實體墩具有性價比高，工藝簡單，質(zhì)量可靠，施工安全的技術(shù)優(yōu)勢，做好橋梁大體積實心墩身施工中的質(zhì)量控制十分重要。

在橋梁施工中，橋墩施工大體積應(yīng)用混凝土，是控制工程進(jìn)度和成本的關(guān)鍵。在實體墩施工中，進(jìn)行重視施工組織，提前采取質(zhì)量控制措施，有助于降低橋梁造價、縮短工期及保證工程質(zhì)量，同時能顯著提高墩體的外觀質(zhì)量。