高速公路橋梁圓柱墩施工控制

王 瑞 鵬

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

1 概述

橋墩是高速公路橋梁建設最為重要的地基基礎部分。圓柱墩是目前橋梁上應用最普遍的下部結構形式，剛度和強度大，可以適應各種復雜受力狀態，具有結構簡單、美觀大方的特性，在施工中外觀質量容易控制，且與樁基礎銜接方便，景觀協調性要好。

在某高速公路橋梁施工中，橋梁下部構造采用直徑為1.8 m的鋼筋混凝土圓形雙柱式橋墩(見圖1)，圓柱墩下為底系梁，墩身高度19.646 m，分節段進行施工。本文筆者結合自身施工經驗，以該大橋施工為例，總結了圓柱墩施工質量控制要點。

2 施工工藝要點

2.1 地系梁頂鑿毛處理

在進行墩柱施工前，對其施工范圍內系梁頂部的混凝土進行鑿毛處理，將表面松散層、石屑等清理干凈。

本項目中的圓形柱式橋墩首件制工程墩身高度超過10 m，應分節段進行施工。在進行分節段施工時，須對墩、臺身等部位接縫處進行鑿毛和清潔(見圖2)。

在分段施工時，須做好施工縫質量控制。當混凝土強度達到5 MPa以上時，即可將混凝土表面水泥砂漿和松弱層鑿除。在澆筑前，新舊混凝土接面部位用高壓水沖洗干凈，并進行充分濕潤，在水平縫接面上鋪一層水泥砂漿，厚度在l cm～2 cm。

2.2 測量放樣

墩身處系梁頂面混凝土鑿毛處理后，根據設計的墩柱中心及軸線控制點坐標，測量人員在系梁頂面將墩身位置和軸線控制點精確放出。

2.3 立墩柱鋼筋籠

本項目中，受現場條件制約，墩柱鋼筋先在鋼筋場加工成半成品后由平板車運到施工現場拼裝成鋼筋籠。為保證鋼筋籠有足夠保護層厚度，在鋼筋籠縱向每0.5 m焊接螺紋鋼，其端部須切割平整。現場根據實際情況進行距離調整，當距離調整合適，達到設計保護層厚度后，將鋼筋焊接在鋼筋籠主筋上。在鋼筋籠前后左右分別用扎絲將混凝土墊塊與鋼筋籠加強箍連接，混凝土墊塊強度應與墩柱混凝土強度一致，不得用卵石、碎石或金屬管及木塊作為鋼筋籠的墊塊。

鋼筋籠在吊裝前驗收合格后，用汽車吊將鋼筋籠吊裝。吊放鋼筋籠時，要對準孔位，直吊扶穩，緩慢下沉，避免碰撞，鋼筋籠放到設計位置時，應立即固定。鋼筋籠底部鋼筋要與伸出樁基頂面的鋼筋進行焊接連接，其連接處采用單面搭接焊進行連接，焊縫長度為10d(d為主筋直徑)。

在鋼筋籠吊裝完成以后(見圖3)，可在鋼筋籠頂部拉多向風纜以保證施工安全。

2.4 墩柱模板安裝

本次橋墩工程采用下構圓柱墩附著式支架模板一體化技術進行施工，模板每節高3 m，由兩塊半圓形鋼模組成，型鋼支架按1.5 m間距一層環繞鋼模布置；每節模板均設置3層作業平臺并滿鋪鋼筋焊網，第3層平臺由型鋼連接成整體并設置有豎向爬梯。

模板應先試拼，并進行編號方便以后有序拼裝，避免反復調試。模板試拼成功后，采用汽車吊進行模板吊裝，人工輔助安裝。在第一節模板安裝前，測量人員用全站儀將橋墩樁位放出來，并進行標記，以墩柱中心為圓心，用墨斗進行畫圓，將該墩柱圓形輪廓線在地系梁上描繪出來。

在模板拼裝時，模板邊緣要對準圓形輪廓線。模板在使用前要對模板打磨清理(見圖4)，去除模板表面的銹及污染物，并涂好脫模劑。為避免出現模板漏漿現象，采用螺栓將模板的上下接頭緊密連接，使用雙面膠粘貼模板接縫處，多措施保證接縫嚴密。

第一節模板安裝完成后，進行二次復核。在模板頂面拉線，通過交叉點找到墩柱圓心，并用吊錘復核模板垂直度。為保證鋼筋保護層厚度，用鋼尺進行檢查，確保厚度準確。為了防止模板底部漏漿，現場要用水泥砂漿對模板底部進行封底。重復第一節模板的安裝步驟，完成其他幾節模板的安裝。

模板全部安裝后(見圖5)，采用纜風繩固定保證其垂直度和穩定性。

2.5 混凝土澆筑

采用吊車起吊料斗方式進行施工(見圖6)。混凝土由拌和站集中拌制，澆筑過程中要考慮罐車運輸造成的混凝土坍落度損失影響的施工和易性。墩柱高度較高，不能向模板內直接傾倒混凝土，須用串筒導入模板內部，串筒的高度不超過1 m，防止混凝土發生離析。

混凝土澆筑分層進行，每層厚度30 cm。由專人負責振搗，保證振搗密實不漏振，入模后的混凝土及時振搗，防止過振。

振搗棒與側模保持5 cm～10 cm距離，插入下層混凝土5 cm～10 cm。以混凝土不顯著下沉，不出現大量氣泡，表面均勻平整并泛漿為準，表明已經振搗密實。振搗過程中，防止振搗棒沖擊模板、預埋件，造成模板損壞和預埋件移位。

為對混凝土振搗過程進行監督，指定專人以每2 m為一個檢測點，對混凝土的振搗進行檢查。在施工中，用秒表對每一次振搗時間進行控制，對振搗位置進行記錄填寫。

2.6 拆模、養護

當混凝土強度達到70%時方可拆除模板。采用吊車配合人工拆除，拆除按照由上往下的順序進行。

墩柱養護將采用滴灌法，其具體過程如下：脫模后用塑料薄膜纏繞墩身(見圖7)，用封口膠將接口封緊。墩頂放置一個底部穿小孔的大水桶，并將抽水管放置在水桶內固定好，每隔幾個小時抽水到墩柱頂往水桶灌水，水露出后通過濕潤墩柱混凝土表面達到養生目的，養護時間不少于7 d。

3 外觀質量控制措施

在橋梁圓柱墩施工中，墩體出現氣孔、蜂窩麻面、冷縫、水波紋、魚鱗紋是最為常見的外觀缺陷(見圖8)。為確保施工質量，針對出現的病害成因，做好混凝土配合比、原材料及施工質量控制，采取有效確保墩體成型后的外觀質量。

3.1 氣孔

出現氣孔病害的成因主要在于混凝土水灰比、模板及振搗方法。在進行混合料拌和時，當存在水灰比過大、摻水計算不準、配合比調整不及時等問題，會造成混凝土含水量和坍落度過大。由于模板不能吸收水分，水分蒸發后容易在墩體表面形成氣孔。當模板表面不夠光滑，涂抹的脫模劑太粘時，造成混凝土中的自由水和氣泡難以逸出形成氣泡。進行混凝土振搗時，當存在振動間距較大或振動時間不足時，容易導致混凝土表面的水分和氣泡難以消除。

解決辦法：嚴格進行混凝土坍落度和水灰比控制；在混凝土拌制時，摻加適量減水劑，進行用水量控制；選用的模板須表面潔凈、光滑，盡量選用粘度較小的脫模劑；在振搗過程中，嚴格進行混凝土振搗間距和時間控制，同時用槌輕敲模板，幫助氣泡逸出。

3.2 蜂窩麻面

在施工過程中，當混凝土出現漏振或振搗不良時，造成粗集料間孔隙未被砂漿充分填充形成蜂窩。當混凝土配合比選配不當容易出現麻面，主要是含砂率不足、集料級配不良和坍落度控制不嚴。當鋪設的鋼筋間距太小或模板出現漏漿時，也會造成集料間隙填充不嚴問題。

解決辦法：從含砂率、坍落度控制等方面進行混合料配合比優化；為避免模板出現漏漿，可指定專人進行模板拼裝檢查，確保接縫連接緊密牢靠；重視和加強振搗過程中的質量控制。

3.3 冷縫

冷縫主要是由于分層澆筑時，層間澆筑間隔時間過長導致的兩層交界處出現的色差現象。在進行上層混凝土澆筑時，由于下層混凝土已經初凝，兩層連接部位出現明顯色差。

解決辦法：對混凝土的生產能力及澆筑時間進行嚴格控制；必要時可摻加適量緩凝劑；進行澆筑工藝優化，確保將分層澆筑間斷時間控制在下層混凝土初凝時間內。

3.4 水波紋

在混凝土施工中，由于混合料含水量和坍落度過大，振搗后的水泥浮漿滯留在混凝土表面，終凝后在表面形成顏色較深的水波紋。另外，在分層澆筑過程中，振搗棒深入下層混凝土的深度不足時，也會在墩體表面形成水波紋現象。

解決辦法：對入模混凝土進行坍落度檢測，嚴格禁止坍落度不符合要求的混凝土入模；分層振搗時，振動棒須深入下層混凝土5 cm～10 cm；避免出現欠振或過振。

3.5 魚鱗紋

新拌制的混凝土出現離析時，骨料間隙被泌水導致的水膜及水泥稀漿擠占，骨料表面被水泥稀漿分散包裹，水分遷移后形成水膜痕跡及水泥石。水泥石易與模板粘連，拆模時造成脫落，則會在墩體表面形成粗糙、色差等魚鱗狀波紋。

解決辦法：采取防止混凝土離析措施，主要有進行控制骨料最大粒徑、適當增加砂率、控制混凝土泌水等措施；適當采取二次振搗，提高混凝土密實度。