摘要：通常曲线式墩柱均采用两次浇筑成型的传统施工工艺，采用此工艺施工周期长，易产生错台、色差、冷缝、保护层合格率低等外观及质量缺陷。城市高架桥大多都是设计成曲线式墩柱，造型美观，适用性强。为了保证墩柱达到清水混凝土效果，避免产生传统工艺造成的外观及质量缺陷，本文具体介绍了曲线式桥墩一次性浇筑成型施工工艺及操作要点，确保拆模后成品墩身无施工接缝，混凝土色泽一致。实践表明，曲线式墩柱一次性浇筑成型施工技术在项目实施过程中取得了良好的质量效果及经济效益。
关键词：城市高架桥；曲线式墩柱；一次性浇筑；混凝土施工
一、工程概况
本项目为胜利路（双冲大桥-胜利路立交）段改建工程，路线总长约1.7km，根据规划，道路等级为一级主干路，红线宽度为50m。新建高架西起双冲大桥北桥头，通过地面主线进出口实现沿线与主线的交通转换，新建高架一路向东，跨越北雀路后设置一对上下匝道，继续向东与胜利路立交主线桥梁衔接，通过新建上下匝道实现胜利路立交主线桥梁与地面道路的衔接，高架桥梁总长为1.006km。
主线 25.5m 宽整幅式标准断面的桥墩立柱形式采用带横系梁双立柱桥墩，立柱采用带圆角的矩形断面，断面尺寸为横桥向180cm，纵向180cm，横梁宽度150cm，墩柱立面从中间向两侧呈弧线形变化，为增大支座间距，在顶部立柱适当外倾。桥墩立柱外边线外包尺寸为 7m，中心间距 5.2m，支座中心间距6.4m。
曲线式墩柱适用性强、造型美观，但构造复杂：钢筋外倾且稠密、空间定位较困难、模板外倾且模内操作空间小、墩顶预埋件多。传统的施工方法为墩身主筋现场逐根接长，水平箍筋逐层绑扎，墩身标准段、曲线段模板分次安装，混凝土分次浇筑，施工周期长，易产生错台、色差、冷缝、保护层合格率低等外观及质量缺陷。
二、施工工艺及操作要点介绍
2.1施工工艺流程（见图1）
2.2施工工艺原理
曲线式墩柱墩身与系梁混凝土整体浇筑成型，因墩身钢筋密集，墩顶支座垫石钢筋网片及预埋件较多，混凝土浇筑与振捣是其施工难点，为确保混凝土顺利入模，墩身混凝土振捣密实，在墩顶系梁伸入墩柱的上下层主筋处预留混凝土浇筑串筒安拆，振捣人员上下通道，断开的钢筋采用滚轧直螺纹套筒连接，上下层及相邻钢筋接头错开不小于35d的距离。
混凝土浇筑至顶层时（混凝土自由卸落高度≤1m），完成串筒拆除，预留人孔断开的钢筋采用套筒连接封闭，进行墩柱支座垫石、挡块预埋钢筋、桥梁支座锚栓孔的安装（预埋件预先制作成骨架，预埋部位事先标识于模板上）后，完成剩余混凝土浇筑。
2.3操作要点
2.3.1墩身与承台结合部位凿毛
承台混凝土强度达到2.5MPa后，对墩身预埋钢筋内侧承台顶面混凝土进行凿毛，凿至砼面有较多石子外露（新鲜砼）为止，并冲洗干净。
2.3.2测量放样
采用全站仪在承台顶面放设墩柱纵、横轴线和柱模内外平面轮廓线，墨斗弹出连线，测量出墩底四周标高，作为钢筋绑扎、安装和立模基准。
2.3.3脚手架搭设
墩身四周采用Φ48mm×3.6mm扣件式钢管搭设双排脚手架作为墩身钢筋安装、模板安拆及混凝土浇筑时工作平台。
脚手架四周闭合，基础落于承台及处理硬化好的地基上，内外侧利用钢管及扣件按规范要求设置斜杆或剪刀撑，确保支架的整体稳定性。脚手架内侧与外模之间预留模板安装、拆距除间距，作业层、通道宽度范围内脚手板铺满铺稳，外围平台栏杆比最上层作业层高1.2m。
图1 施工工艺流程图
2.3.4钢筋加工与安装
现场设立钢筋加工区，专门用于钢筋堆放与加工。半成品采用分类加工，针对变截面段主筋及箍筋因各部位尺寸不等，采取逐根编号下料加工、分类堆放。为保证墩身钢筋骨架平面位置、垂直度，将墩身平面位置放样于承台上，通过吊锤测量，高度上每2-4m在脚手架上利用钢管搭设一道主筋安装外形框架形成劲性骨架对已安装钢筋骨架进行校核、保护。逐节钢筋骨架安装完成后，在墩身钢筋骨架侧面绑扎与设计要求钢筋净保护层厚度相匹配的并与墩身混凝土同标号、同色泽、呈梅花型的混凝土保护层垫块。曲线段两侧墩身柱端设上系梁，先进行上系梁底模安装，再完成上系梁钢筋安装。墩柱钢筋安装后，如不能及时进行模板安装，四周应设置揽风绳进行固定并用彩条布进行包裹防污、防锈。
2.3.5模板加工、安装
墩柱采用钢模板，由专业桥梁钢模板厂家设计、制作。模板厂家在工厂集中加工后运输到施工现场，模板安装前根据墩身的高度配置好模板并编号，整体预先拼装，完成模板拼缝、错台、平整度调整。预拼合格的模板应达到板面局部不平≤1.0mm，相邻两板表面高低差≤1.0mm，拼缝≤1.0mm，模板整体表面平整度≤3.0mm，并在试拼合格的模板背肋后采用油漆作调整标记。预拼验收合格的模板拆分成块，磨光机反复打磨至金属亮色，采用统一的脱模剂，在模板表面均匀涂抹，略风干，并采用塑料薄膜覆盖防尘，防止二次污染，确保混凝土表面的镜面感。
模板采用吊车配合人工调整的方式进行逐块安装，底节模板通过承台预埋筋固定，模板拼装时按预拼编号顺序及标记调整到位，拼缝间采用双面胶粘贴并打磨齐平，达到接缝严密，无错台，保护层垫块与模板垂直密贴，无破损，每节段模板拼装好后检查模板的中心偏位和垂直度，紧固连接配件，保证模板有足够的强度和刚度，合格后拼装下一节模板。
模板与承台接触面高差≤2mm，接触面间设置防漏条，四周采用高标号砂浆封堵密实，防止混凝土浇筑时漏浆产生“烂根”现象。模板安装完成，垂直度及中心位置检测合格后，模板顶用缆风绳配紧张器将钢模板四边呈“八”字形固定牢固。
2.3.6混凝土浇筑
曲线式墩柱墩身与系梁混凝土整体浇筑成型，因墩身钢筋密集，墩顶支座垫石钢筋网片及预埋件较多，混凝土浇筑与振捣一直是其施工难点，为确保混凝土顺利入模，墩身混凝土振捣密实，在墩顶系梁伸入墩柱的上下层主筋处预留混凝土浇筑串筒安拆，振捣人员上下通道，断开的钢筋采用滚轧直螺纹套筒连接，上下层及相邻钢筋接头错开不小于35d的距离。
振捣人员经墩顶预留人孔及爬梯至钢筋内部，接串筒浇筑混凝土，串筒采用方木、钢管成井字形支撑在模板上口，底口距离砼顶面不超过2.0米，混凝土采用汽车吊提升料斗，串筒下料，按水平30cm分层，相邻墩柱轮流浇筑，考虑到模内钢筋密集，振捣棒移位不便，单根墩柱四周及中间部位预先设置多台振捣棒振捣，一方面有利于振捣人员振捣，另一方面加快了混凝土振捣进度，避免混凝土浇筑时间长易形成冷缝，减轻了振捣人员劳动强度，振捣作业遵循“先外后内、快插慢拔、不过不欠”的原则，浇筑上层时插入式振捣器伸入到下层5-10cm，以保证全面振捣密实，应防止模板受振动器影响而发生变形或碰撞模板、钢筋、预埋件等，发现钢筋被踩踏或支撑件移位时，及时修正，严禁作业人员在钢筋上随意走动。
混凝土浇筑至顶层时（混凝土自由卸落高度≤1m），完成串筒拆除，预留人孔断开的钢筋采用套筒连接封闭，进行墩柱支座垫石、挡块预埋钢筋、桥梁支座锚栓孔的安装（预埋件预先制作成骨架，预埋部位事先标识于模板上）后，完成剩余混凝土浇筑。混凝土浇筑完成后及时对墩顶进行一次收浆，控制表面平整度，待混凝土要初凝还未初凝时进行二次收浆，防止混凝土表面出现裂纹。模板拆除前，墩身及系梁顶部混凝土收光后立即利用土工布对顶面混凝土进行覆盖蓄水养生。混凝土强度达到2.5MPa后，完成墩顶支座垫石混凝土人工凿毛。
2.3.7模板拆除、养生
吊车配合人工完成模板的拆除，拆除的模板分类堆放，集中清理、刷好脱模剂备下次使用。常温下模板拆除后立即洒水养护，及时采用塑料薄膜及透明胶带紧密缠裹覆盖，保持薄膜覆盖严密，使构件表面始终处于湿润状态。高温季节，墩顶设置滴灌桶接带孔水管缠绕墩身覆膜滴淋进行养护。冬季施工，塑料薄膜缠裹后加设加厚双层土工布缠裹保温养护，并在支架内侧增加帆布覆盖，进行加热养护，确保混凝土在浇筑后的头7天不低于10℃。
2.3.8脚手架拆除
模板拆除后即可拆除操作架，脚手架拆除前，对脚手架作全面检查，清除全部剩余材料，器具及杂物；拆除时划出安全区，设置警示标志，派专人看管；拆除的构配件应分类堆放，以便于运输、维护和保管。
三、经济及社会效益分析
曲线型墩柱截面和高度是发生变化的，定制的钢模只是按照某一个桥墩制作的，不同的桥墩区别在于高度不一样，而且高差值是变化的，在通常情况下只能先浇筑直线段到变截面部分的底标高，最后浇筑变截面段。此两次浇筑的方法费时费工。城市高架桥采用曲线型墩柱的结构形式几乎在每个城市都随处可见，外形也各种各样，为进一步提高曲线型墩柱的外观质量，曲线型墩柱一次性成型施工技术的运用及推广已迫在眉睫，还可以节约施工工期及施工成本。桥墩一次性成型施工技术节约了大量资源，每完成一个墩柱平均节约10个人工日、平均节约2个机械台班、平均节约施工工期4d，更重要的是提高了外观质量。
四、结束语
实践证明，本工程采用的曲线型墩柱一次性混凝土成型施工技术在项目实施过程中，外观质量良好，施工效率高。本工程曲线型墩柱一次性混凝土成型施工技术方案合理可行，各施工环节中均得到了有效控制，取得了良好的施工效果，并创造了较大的经济效益，各项技术指标均满足设计及规范要求，桥梁墩柱清水混凝土外观质量良好，墩柱线形美观、顺畅，得到业主的高度评价。
参考文献：
［1］周水兴，何兆益，邹毅松，等．路桥施工计算手册［M］．北京：人民交通出版社，2001．
［2］CJJ 2—2008 城市桥梁工程施工与质量验收规范［S］．
［3］贺电，孙智源．浅谈桥梁清水混凝土施工控制及修补措施［C］∥河南省土木建筑学会2010年学术大会论文集．2010．
［4］王永福，王姝．清水混凝土施工技术的应用［J］．陕西建筑，2010（3）：22－25．
论文作者:林方岳
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第25期
论文发表时间:2019/6/24
标签：混凝土论文; 钢筋论文; 模板论文; 曲线论文; 预埋件论文; 脚手架论文; 桥墩论文; 《建筑细部》2018年第25期论文;