淺述高墩柱施工質(zhì)量控制

何保輝

河南高速公路發(fā)展有限責任公司，河南鄭州 450000

1 工程概況

武西高速公路桃花峪黃河大橋位于河南省鄭州市和焦作市境內(nèi)，特大橋全長7 691.5m。下部結(jié)構(gòu)連續(xù)墩、共用墩采用空心墩，四周采用R=30cm 倒角，橫橋向每側(cè)設(shè)置1m×0.5m 凹槽，平面外輪廓尺寸8m×3 m，壁厚1m。

2 影響高墩施工精度及其解決辦法

高架橋薄壁空心墩，墩身柔性大，在施工中受到溫度、風力、機械振動及施工偏載的影響，墩身的軸線可能發(fā)生彎曲和擺動，使墩身處于一種動態(tài)之中。在墩身施工中針對不同的情況采取相應(yīng)的措施：

1）環(huán)境溫差

高溫季節(jié)，在陽光的照射下，高墩的朝陽面和背陰面溫差較大，墩身也因此產(chǎn)生不均勻膨脹，使其向背陰面彎曲，對墩身施工精度有影響，且隨著溫度的增大而增大、隨著太陽方位的改變而改變。

在施工中采用以下方法進行控制：

（1）噴水降溫法。通過安裝在內(nèi)外模板結(jié)構(gòu)上的環(huán)形噴水養(yǎng)生管，間斷地向墩身噴水，在養(yǎng)護墩身的同時起到降低陰陽面溫差的作用，從而使日照溫差引起的墩身軸線偏位減少到最小。

（2）選擇在日出前后測量墩身的高度和平面位置，以避免日照造成的墩身平面位置偏移和墩身高度的不均勻變化，造成測量定位的困難。具體方法為：在每天上午6時30 分左右，沿墩身橫、縱方向兩條中心線，在翻模下口精確安放水平尺，用全站儀進行測量，用此位置的日照偏差，作為待施工墩身部位模板的日照偏差，在模板中線調(diào)整中予以消除，以達到克服溫差影響的目的。

2）風力、機械振動和施工偏載

風力、機械振動和施工偏載對墩身軸線的影響是隨機的、無序的。針對此特點，采取如下措施：

（1）采用剛度大的模板（面板為6mm 鋼板，橫肋為[80 槽鋼，豎肋為[100 槽鋼，并采用[120的槽鋼作為橫帶），以提高模板整體的抗彎、抗扭強度。

（2）在墩身砼澆注時，混凝土應(yīng)從四邊均衡下料，以防止混凝土出現(xiàn)偏差。

3 墩身線型測量

為了保證施工的連續(xù)性，確保高墩施工的垂直度及外觀線形，在墩身施工控制測量中，采用高精度全站儀和激光垂準儀配合使用、相互校核的方案。

在承臺施工完畢后，采用全站儀在承臺頂部空心墩內(nèi)橫向軸線上精確測定出兩點，在其上分別安置激光垂準儀。墩身施工的過程中，在天氣條件不允許（大風或雨天等）時，由于全站儀無法使用，使用激光垂準儀分別進行對點測量，若兩者復核誤差在±3mm 之內(nèi)時，以全站儀測設(shè)點為準；若誤差超過±3mm，查明原因（包括重新校正垂準儀），直到在誤差允許范圍內(nèi)再進行施工。

在施工中每半月對激光垂準儀校核一次，每1～2月對大橋控制網(wǎng)復核一次。特別是在多雨季節(jié)，濕陷性黃土容易造成控制樁點移位，要適當增加大橋控制網(wǎng)復核次數(shù)。

4 構(gòu)造物表面質(zhì)量通病的防治

主要有蜂窩、麻面、氣泡、泛砂、砼色澤不一致等現(xiàn)象，保證措施如下：

1）砼配合比設(shè)計時在滿足施工條件下，應(yīng)盡量降低含砂率和水灰比；

2）砼應(yīng)強制拌和，罐車運輸，連續(xù)澆注，杜絕坍落度不穩(wěn)定，送料不銜接和每車砼級配不均勻、投料造成離析的現(xiàn)象出現(xiàn)；

3）經(jīng)試驗掌握振搗的尺度，既不能過振形成表面泛砂的現(xiàn)象，也不能因欠振導致蜂窩、麻面；

4）必須分層澆注，層厚能滿足振實要求，在下層未凝固前進行上層的澆注，夏天由于高溫，砼內(nèi)應(yīng)摻入適量緩凝劑，推遲砼的凝結(jié)時間；

5）盡量避免在高溫時段澆注砼。如不可避免，應(yīng)對鋼模采取降溫措施。澆注過程中灑落在鋼模板上被燙干形成的“死灰”應(yīng)隨時清理干凈。

5 模板接縫、分層和分節(jié)施工縫的消除

1）模板接縫：要求使用大塊鋼模板，以減少接縫。模板應(yīng)試拼并經(jīng)監(jiān)理驗收，不合格的不能用于工程。用時縫內(nèi)應(yīng)貼雙面膠帶，杜絕漏漿導致的表面缺陷。

2）分層施工痕跡：這種現(xiàn)象大都是由于砼坍落度過大，經(jīng)振搗水泥內(nèi)黑色成份上浮至表面，導致兩層間有深色條帶痕跡。也有下層初凝后澆注上層形成的施工縫痕跡。解決辦法是降低坍落度，第一層未初凝前必須澆注第二層。若下層經(jīng)振搗有離析現(xiàn)象時，應(yīng)清除表面積水。

3）翻模施工的模板與模板接縫的處理：要求兩節(jié)模板間橫向接縫嚴密，不能有漏漿現(xiàn)象，每次拼接時，粘貼雙面膠帶。每層砼澆注和模板頂面平齊，做到施工縫和模板縫重合。加大模板和支撐的剛度，做到節(jié)段接縫處模板不外脹。

6 砼表面裂縫的預防

薄壁空心墩下部0m～4m 段由于受約束力復雜和施工條件較差，易出現(xiàn)表面裂縫，采取的主要預防措施為：

1）墩身根部按設(shè)計要求安設(shè)泄水排氣孔。墩身設(shè)計施工期間用于墩內(nèi)外空氣流通和空心墩內(nèi)養(yǎng)生水的外排，墩身施工結(jié)束后，用砂漿填補；

2）墩身模板每隔一節(jié)中部應(yīng)設(shè)直徑3cm～5cm 與墩身貫通的通氣孔，順橋向每側(cè)2個、橫橋向每側(cè)1個，用PVC 管預留。從模板支立到養(yǎng)生中止前，用空壓機向墩身內(nèi)部送風，以減小內(nèi)外的溫差；

3）墩身混凝土澆筑應(yīng)避開高溫時段，若受高溫影響較大時，太陽直射的模板外部應(yīng)用彩條布覆蓋；

4）空心墩內(nèi)、外模板上應(yīng)掛設(shè)環(huán)形噴水養(yǎng)生管，連續(xù)噴水養(yǎng)生至砼強度達到設(shè)計強度的90%。

7 墩身創(chuàng)優(yōu)措施

1）模板

在入圍的模板廠家內(nèi)根據(jù)廠家的自身特點有選擇性的訂做各種模板，切實控制好砼外觀質(zhì)量第一道關(guān)?？招亩胀饽０宀捎?mm 厚鋼板，內(nèi)模板采用4mm 厚的鋼板。模板頂設(shè)置一道環(huán)形接縫帶。模板加工時均采用子母扣接頭，能有效防止漏漿。

2） 脫模劑

外露砼脫模劑選用清水混凝土脫模漆，脫模后光潔度高，外觀效果好，空心墩內(nèi)模板脫模劑選用液體石蠟。

3）鋼筋保護

空心墩鋼筋砼工程，鋼筋保護層控制一律采用塑料墊塊。

鋼筋在加工過程中，事先將砼施工后外露鋼筋用優(yōu)質(zhì)塑料農(nóng)膜纏裹，既防止鋼筋在施工過程中被砼粘裹，又能有效避免鋼筋長時間放置生銹，減少之后鋼筋處理工序和時間。

4）砼質(zhì)量控制

（1）優(yōu)化施工配合比

適當降低水灰比，提高砂率，用合適的減水劑調(diào)節(jié)砼坍落度，盡可能減少因用水量大造成砼表面氣泡過多。適當增加水泥用量，加入適量粉煤灰，改善砼和易性。

（2）原材料控制

嚴格按照相關(guān)試驗規(guī)范進行原材料檢驗，確保符合規(guī)范要求，保證砼質(zhì)量及其穩(wěn)定性。

（3）砼拌和

生產(chǎn)拌制混凝土時，必須嚴格按照經(jīng)審批的混凝土配合比進行配料，不得隨意更改，供應(yīng)混凝土前對拌和設(shè)備進行全面檢查，確保供料期間機組正常運行。

混凝土攪拌站應(yīng)根據(jù)氣溫條件、運輸時間、運輸距離、砂石含水率的變化、混凝土坍落度損失等實際情況適當?shù)貙υ浜媳冗M行微調(diào)。

攪拌站質(zhì)檢員必須嚴把混凝土質(zhì)量關(guān)，監(jiān)控好混凝土出場坍落度和溫度，每車混凝土拌和物經(jīng)檢查達到要求后，方準混凝土出場。

攪拌站與工地應(yīng)加強協(xié)調(diào)，確保混凝土在運抵工地后能及時入模澆筑。

嚴格執(zhí)行混凝土進場交貨驗收制度，試驗員對每車混凝土的坍落度進行現(xiàn)場取樣試驗，如遇坍落度超過規(guī)定的混凝土，嚴禁使用。

（4）砼澆筑

砼澆筑應(yīng)盡量避開高溫天氣，夏天最好利用夜間澆筑，以減少坍落度損失。

下料時避免混凝土沖擊鋼筋和模板，保證下料點分散布置，嚴禁一次性下料過多或集中某一點下料，砼傾落高度超過2m時應(yīng)設(shè)置串通，防止混凝土離析。

澆筑混凝土要連續(xù)進行，并嚴格控制混凝土的澆筑時間。

振搗要求快插慢拔，每棒均深入下層混凝土5cm～10cm，振搗時間為30s 左右，每棒的移動距離宜為40cm，不得過振和漏振，振搗棒不得觸碰到模板。

（5）砼養(yǎng)生

本項目吸取已往項目混凝土養(yǎng)生經(jīng)驗，并根據(jù)混凝土的特性，薄壁空心墩養(yǎng)生采用外側(cè)包裹透水土工布加水管帶噴頭、噴淋的辦法養(yǎng)生，即：拆除模板后及時在墩身混凝土外側(cè)包裹土工布，并在混凝土頂部、側(cè)壁上安裝用六分鋼管制成的帶有噴頭和水管的養(yǎng)生設(shè)施。用高壓水泵將地面水池中水通過塑料管將水輸送到墩柱頂部水箱內(nèi)，水箱與噴淋管用塑料管連接。養(yǎng)生時將水箱閥門打開，水自動從水箱內(nèi)流入噴頭內(nèi)噴射到混凝土表面。養(yǎng)生期限大于7d。

8 結(jié)論

綜上所述，雖然高墩柱施工難度較大，施工質(zhì)量較難控制，但只要我們在施工工藝、材料選擇以及后期的養(yǎng)護過程中能夠充分考慮各種因素的影響，還是完全可以避免質(zhì)量缺陷的產(chǎn)生，達到墩身質(zhì)量優(yōu)良。

[1]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 JTJ041-2000.

[2]公路工程質(zhì)量檢驗評定標準 JTG F80/1-2004.