“兩度三點”工法在橋梁圓柱墩身鋼筋保護層厚度控制中的應用

李偉榮

（贛州誠正公路工程監理有限公司，江西 贛州 341000）

1 應用實例概況

某高速公路高架一橋4#-0 和4#-1 墩柱鋼筋保護層厚度控制首件工程施工，采用“兩度三點”工法工后探測儀測定保護層厚度，基本處于控制狀態，合格率可以達到90%以上，遠遠高于普通工法水準。

通過高架一橋4#-0 和4#-1 墩柱整個工程施工過程來看，所確定的墩柱保護層厚度施工控制“兩度三點”工法滿足墩柱施工的要求，可以用于后期的墩柱施工。

2 “兩度三點”特點

“兩度”是指墩柱鋼筋籠豎起原點固定后是垂直的，與水平面成90°；墩柱模板安裝固定后是垂直的，與水平面成90°，使墩柱的澆筑確保了垂直度。“三點”是指墩柱底的中心點，1/2 的圓柱模板中心點，圓柱模板頂端中心點，作業時吊垂線確保鋼筋籠保護層達到規定的設計厚度，鋼筋籠平面定位必須準確，保證上、中、下“三點”同心，鉛垂線必須通過此“三點”。該工法特點是施工簡單、操作方便，能夠確保鋼筋保護層合格率[1]。

3 施工工藝原理

如圖1（a)、（b）所示，成品后的墩柱外緣AA′與水平面成90°，鋼筋籠BB′與水平面成90°。地系梁圓頭O 按樁基坐標放點，O′是圓柱模二分之一中點，即為圓柱模板的圓心點，若三點（O、O′、O″）在同心圓上，也在同一鉛垂線上，則“三點”的豎坐標相同，均為樁位坐標，澆筑后的鋼筋籠和墩柱混凝土與水平面垂直，結構的受力處在良好受力狀態（L 為墩柱模板高度）。

圖1 鋼筋籠施工示意圖

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 墩柱施工工藝流程

墩柱施工工藝流程如圖2 所示。

圖2 墩柱施工工藝流程

4.2 操作要點

4.2.1 墩柱鋼筋安裝制作

（1）鋼筋原材料堆放要求

在橋梁施工中，鋼筋是不可缺少的原材料，其質量直接影響到橋梁結構的整體質量。同時，鋼筋也是一種很容易被腐蝕的材料，加上工程周期長，因此在堆放時，需要嚴格按照鋼筋材料的等級、規格、廠家、使用性能、零部件的使用、生產規格等分類堆放，并同時在顯眼處設置相應的標志，供施工人員識別。為了避免鋼筋與混凝土黏結的情況發生，避免鋼筋的腐蝕對混凝土力學性能的影響，在鋼筋堆積制造時必須對現場進行處理。鋼筋原材料、半成品應盡快使用，底部應提高防潮性能，應堅固、牢固，避免與油、泥等腐蝕性物質接觸，同時采取遮蓋措施，防止雨雪冰的影響[2]。

（2）加工工藝和操作方法

加勁箍制作盤直徑控制（以1.6m 墩柱鋼筋籠制作為例，見圖3）。根據施工圖紙上標注的箍筋直徑，在鋼板臺座上找一中心點作為圓盤中心，并合理計算圓盤的直徑，以外圓直徑（138.8cm）作圓，加工成型后的加勁箍外徑為144.4cm。然后，進行加勁箍的固定點的制作，其主要在圓盤上的同一圓周上分別按照8cm 的尺寸垂直焊接L12cm、d28mm 的螺紋鋼筋。

圖3 加勁箍制作盤示意圖

在鋼筋加工過程中，先將鋼筋一頭放在加工盤的鋼筋上，另一頭按照順時針或者逆時針的方式轉動。為了避免出現鋼筋懸空而導致加勁箍不圓順的問題，在加工過程中需要確保鋼筋與加工圓盤貼緊。墩柱鋼筋籠采用鋼筋籠自動滾焊機制作成型，制作長度根據系梁高度而定，加工成型的鋼筋籠分節編號，主筋采用滾輪直螺紋套筒連接，分節的鋼筋籠進行配對，待加工的鋼筋籠固定后，將節段分開再繼續加工，此時上下主筋連接主筋標識劃線，主筋與環形加強筋焊接時避免燒傷主筋，可將電焊機電流調小，敲除焊渣，防止假焊。

（3）成品及半成品鋼筋保護措施

鋼筋籠制作完成后，要按照有關要求進行布置，同時要采取相應的防護措施，避免受外界環境的影響，特別是雨水的腐蝕等。吊點應按設計要求設置，不得隨意設置，以免影響鋼筋籠的應力，避免鋼筋變形[3]。

4.2.2 混凝土滾輪墊塊定位和安裝

成型后的鋼筋籠設置高強混凝土滾輪墊塊，每2m在鋼筋籠周邊對稱設置4 個混凝土滾輪墊塊，混凝土滾輪墊塊均勻布設成90°，以確保混凝土保護層的合格率達到90%以上。混凝土滾輪的直徑為10cm，即凈保護層為5cm，用φ10 的鋼筋穿過滾輪中心，兩端焊于主筋上，精確控制焊接位置，若在吊裝、運輸過程中有損壞應當及時補上（見圖4）。

圖4 混凝土滾輪墊塊定位和安裝

4.2.3 破樁頭

根據樁頂設計標高，把超澆部分的樁頭全部破除，采用風鎬和空壓機破碎，或打斷直接吊走，然后整平樁頭。

4.2.4 樁頭放樣

按樁位坐標用全站儀在樁頭上放出中心點O，同時報檢監理復測合格后在O 點上打鋼釘或點紅油漆。

4.2.5 定型樁頭預埋鋼筋

以O 為圓心，將樁頭的樁基預埋鋼筋扳成喇叭狀，預埋鋼筋籠頂端應收縮成與墩柱鋼筋籠同圓大小，在頂端上口增設N4 加筋箍（N4 為墩柱鋼筋加強箍筋），定出N4 加強箍筋點O′，先對稱固定4 根焊接于加筋箍上，完全對中后調整、扳直預埋筋，使每根都靠攏加筋箍并固定焊接，再調整、扳直過程中使預埋筋成規圓狀態，完成后墩柱鋼筋籠進行安裝工作。

4.2.6 墩柱鋼筋籠運輸及安裝

（1）鋼筋籠的運輸

運輸過程中防止鋼筋籠變形，用緊線機將鋼筋籠扣緊在運輸車上，防止運輸中搖擺打滾。

（2）鋼筋籠的吊裝

鋼筋籠經驗收合格后，起重機司機和起重指揮人員必須做好吊裝作業前的準備。目前，為了避免鋼筋籠在吊裝過程中發生彎曲變形，需要在鋼筋籠頂部使用I25A 型鋼梁，然后借助主副鉤和鋼絲繩同時將鋼筋籠的吊點捆扎起來，主機主要作用在鋼筋籠的頂端，輔機作用在鋼筋籠的中下部，起吊時不能使鋼筋籠下端在地面拖拉，以免造成鋼筋籠下端變形。待一定高度后，放小釣，起大釣，將鋼筋籠升起、豎直，緩慢擺動對齊預埋鋼筋，位置定好后先從一側焊接幾根，再擺動吊車大臂和角度，使鋼筋籠準確定位，吊線檢查鋼筋籠是否垂直，若不垂直調整至垂直，之后將鋼筋籠焊接完成，同時吊車不動保持穩定鋼筋籠。鋼筋籠用吊裝設備吊起后，首先要求技術人員根據施工要求用線錘調整鋼筋籠的垂直度，確定垂直度后，鋼筋籠可緩慢下降，然后將鋼筋籠置于樁柱內，通過對稱焊接固定與深基礎中的預留鋼筋連接，重點是四根主鋼筋的焊接。最后，根據施工要求對鋼筋籠和樁基中心進行二次校核檢查。

4.2.7 墩柱模板安裝

（1）模板安裝

樁系梁澆筑完成后，脫模養生，對樁基頂端重新放樣。用全站儀按樁位坐標放樣，中心點為O。O 點打鋼釘，以O 為圓心，以墩柱半徑R 對稱作裝模的圓弧線，此圓弧即為墩柱模板安裝線，裝模時不能偏移輪廓線。墩柱模板分兩片拼裝，拼裝高度至柱系梁底部，先起吊一片，豎直靠攏鋼筋籠，模板內線緊靠圓弧線，定位和豎直后，用鐵絲綁扎穩在鋼筋籠上，吊起另一片，兩片雙向靠攏，縱向公母縫對齊，用高強螺絲將兩片模板扣緊（注：安裝前縱向、橫向接縫雙面膠已貼好）。模板分片安裝合龍后，進行吊垂線對中工作，具體方法如圖5 所示。

圖5 三點同心控制及柱頂鋼筋定位

在模板頂端定出柱模中心點O″（用φ10 鋼筋十字架擺于柱模頂端，十字架中心至柱模內緣的距離相等，用鋼卷尺量，移動十字架）并固定。用同樣的方法在1/2 模板處定出模板中心點O′并固定。

從O″點吊垂直線至O 點，若“三點”在同一鉛垂線上，說明墩柱模板已垂直，可以用纜風繩對稱固定，模底用鐵片墊平，模板頂端用四根短鋼筋進行固定，防止澆筑過程中鋼筋籠進行擺動；若“三點”不在同一鉛垂線上，則進行調整，方法是用千斤頂支頂底部某點，增加縫隙，用鐵片墊起，用相同的方法檢驗校正其他面，直至“三點”在同一垂線上。在安裝模板校正過程中，作業工人要進入模板內的底部查看吊線錐是否居中，需從模板外爬到模板頂，再從頂部內下到底部，必須系好安全繩、保險帶。

（2）檢查保護層

模板安裝、校正、加固穩定、底部砂漿塞縫后對鋼筋保護層進行檢查，用鋼尺量保護層厚度，上下四個面都要仔細檢查，確保鋼筋混凝土結構保護層厚度在鋼筋安裝過程中合格率達到90%以上，這時鋼模安裝自檢完成，經監理驗模后澆筑混凝土。

（3）混凝土澆筑

下串筒至離底部1m，每節串筒必須連接好；鋼模頂端架設好下料斗，料斗口接串筒，同時在鋼模頂安裝安全操作平臺。檢查混凝土的勻質性和坍落度，觀察混凝土的黏聚性和保水性，確保混凝土質量符合相關的澆筑要求。混凝土下料堆積高度至1.0m 時，停止下料，耙平后振搗。相鄰兩插入點間的距離不超過作用半徑的1.5 倍，振搗持續時間20～30s，根據“快插、慢拔”的振動原理，避免混凝土表面致密但下層分離、拉桿過快造成孔洞的現象，上層混凝土在下層混凝土完全振動前不能澆筑，振搗器應插入下層混凝土5～10cm，振搗器不能停止，直到混凝土表面有少量漂浮泥漿，不再產生氣泡，在無滲漏、振搗過度的現象發生期間，確保所有振搗工作完成前的初始設置，避免影響混凝土的整體質量。

（4）混凝土的養護

混凝土拆模后，施工人員需要對混凝土開展養護工作。通常采用濕布或者塑料薄膜對混凝土進行包裹養護，同時適當進行噴水保濕，并做好隔離防護，并且將蓄水桶放置到墩頂進行滴漏養護，養護時間不得少于一周。

5 結語

綜上所述，“兩度三點”工法作為當前橋梁工程施工中一項重要的施工工藝，在提升橋梁施工質量方面發揮著重要作用，其適用于圓柱形墩柱施工（不同的墩柱的直徑大小均可適用）、下墩柱施工（樁系梁至柱系梁）和上墩柱施工（柱系梁至蓋梁底）等作業過程中。隨著科學技術的創新發展，“兩度三點”工法必然能夠發揮更大的功能作用。