鄭州隴海路互通立交墩柱清水混凝土施工技術(shù)

【摘 要】隴海路互通立交是鄭州市三環(huán)路快速化工程的主要施工項(xiàng)目之一，也是鄭州市面向全國各地的窗口工程，要求所有橋梁結(jié)構(gòu)混凝土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為清水混凝土。在橋梁墩柱施工中施工單位通過合理進(jìn)行混凝土模板規(guī)劃、改善模板制作及安裝工藝、優(yōu)化混凝土配合比、加強(qiáng)混凝土脫模后養(yǎng)護(hù)及防護(hù)等手段，提高了橋梁墩柱混凝土整體觀感質(zhì)量，取得了較好應(yīng)用效果。

【關(guān)鍵詞】互通立交；墩柱；定型鋼模板；模板漆；清水混凝土

1、工程概況

隴海路互通立交位于鄭州市西三環(huán)路與隴海路橋交叉口，設(shè)計(jì)為三層全互通立交橋。工程包括隴海路主線高架橋、西三環(huán)主線高架橋及九條立交匝道橋。主要施工內(nèi)容包括：橋梁樁基、承臺(tái)、墩身、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱、鋼箱梁、防撞墻、鋪裝層、瀝青混凝土橋面層等。橋梁墩柱身采用H形雙柱墩、花瓶式單柱墩多種結(jié)構(gòu)型式，最大柱高18.54m，墩柱混凝土強(qiáng)度標(biāo)號為C40。

2、施工工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1施工工藝流程

墩柱清水混凝土施工藝流程如下圖所示。

2.2施工操作要點(diǎn)

墩身模板在模板加工工廠制作定型鋼模板。墩柱高度小于12m可采用一次立模澆筑到頂?shù)姆椒?，大?2m分兩次澆筑。

3、施工方法

3.1測量放線及施工準(zhǔn)備

在承臺(tái)表面測設(shè)墩柱控制邊線及承臺(tái)頂面高程，經(jīng)復(fù)核后，彈出墨線作為橋墩施工基準(zhǔn)控制線。

承臺(tái)混凝土終凝后達(dá)到2.5Mpa強(qiáng)度后，人工鑿除承臺(tái)頂面與墩柱連接處混凝土，形成毛面，并用清水沖刷干凈，對已進(jìn)場鋼模板進(jìn)行試拼、調(diào)整和刨光處理。

墩柱清水混凝土采用泵送混凝土，澆筑前對混凝土進(jìn)行試拌，并優(yōu)化混凝土配合比。

3.2搭設(shè)墩柱施工腳手架

3.2.1腳手架搭設(shè)

墩柱施工腳手架采用扣件式鋼管腳手架搭設(shè)，搭設(shè)高度10m以下的腳手架采用雙排外腳手架，腳手架立桿間排距1.2～1.5m，橫桿步距1.5m。搭設(shè)高度超過10m的腳手架采用三排外腳手架，腳手架立桿間排距1.2m，橫桿步距1.5m。腳手架里立桿距墩柱邊線50cm。在腳手架頂部工作小橫桿上滿鋪木板作為工作平臺(tái)，工作平臺(tái)周邊設(shè)1.5m高鋼管圍欄，圍欄底部設(shè)18cm高踢腳板，踢腳板外側(cè)涂刷黃黑警示漆。

3.2.2腳手架穩(wěn)固保護(hù)措施

腳手架外排立桿斷面必須設(shè)置剪刀撐進(jìn)行穩(wěn)固。腳手架外側(cè)面采用綠色密目安全網(wǎng)進(jìn)行全面圍擋，腳手架平面每三層設(shè)一道尼龍防拋安全網(wǎng)。

3.2.3搭設(shè)工藝

鋼管腳手架的施工程序：里立桿→外立桿→小橫桿→大橫桿→安全網(wǎng)→防護(hù)欄桿→斜拉桿→連墻桿→通道木板→密目網(wǎng)。

腳手架搭設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)：外觀整體橫平豎直、內(nèi)側(cè)連接牢固。施工腳手架從底部向頂部依次安裝立桿、橫桿及剪刀撐。

3.3墩身鋼筋施工

3.3.1材料及檢驗(yàn)

所有進(jìn)場鋼筋都必須具有出廠質(zhì)量證明書和試驗(yàn)報(bào)告單，進(jìn)場鋼筋應(yīng)按不同的鋼種、等級、牌號、規(guī)格及生產(chǎn)廠家分批抽取試樣進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)試驗(yàn)、可焊性試驗(yàn)、機(jī)械連接工藝性能試驗(yàn)。

3.3.2鋼筋加工制作

（1）鋼筋下料前，要核對鋼筋規(guī)格、等級及加工數(shù)量，要按照設(shè)計(jì)要求和鋼筋長度配料。下料后要對半成品鋼筋分類、分墩臺(tái)存放，并掛牌標(biāo)明其使用部位和數(shù)量、編號等。

（2）受力鋼筋彎制、末端彎鉤及箍筋末端彎鉤，其形狀和長度均應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙要求，箍筋末端設(shè)置135°彎鉤。箍筋彎鉤的彎曲直徑應(yīng)大于被箍主鋼筋的直徑，且HRB335鋼筋不得小于箍筋直徑的4倍；彎鉤平直段長度不得小于箍筋直徑的10倍。

（3）鋼筋的下料及加工在鋼筋加工廠內(nèi)進(jìn)行，根據(jù)鋼加廠技術(shù)員所下發(fā)的鋼筋下料單統(tǒng)一加工鋼筋。鋼筋在下料時(shí)，如果有污物和銹斑，應(yīng)先進(jìn)行除銹和去污；鋼筋應(yīng)平直，無彎折。

（4）墩身鋼筋主筋在加工廠連接可采用套絲連接和閃光對焊，鋼筋連接必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行施工。

3.3.3鋼筋安裝

（1）腳手架搭設(shè)完畢，檢驗(yàn)合格后，依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行鋼筋綁扎。

（2）墩柱鋼筋采用現(xiàn)場人工安裝，主筋與箍筋之間采用扎絲綁牢。綁扎或焊接的鋼筋不得有變形、松脫現(xiàn)象。綁扎好的鋼筋骨架外側(cè)安放混凝土保護(hù)層墊塊控制鋼筋保護(hù)層厚度，墊塊梅花形布置，每平米不少于4個(gè)。

（3）現(xiàn)場鋼筋采用焊接時(shí)，應(yīng)采用搭接焊或綁條焊形式。鋼筋焊接前，必須根據(jù)施工條件進(jìn)行試焊。焊接接頭應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行外觀檢查，焊縫表面應(yīng)平順、無裂紋、夾渣和較大的焊瘤等缺陷。

（4）在同一根鋼筋上應(yīng)少設(shè)接頭，鋼筋接頭應(yīng)設(shè)在受力較小區(qū)段，不宜設(shè)在構(gòu)件的最大彎矩處。

3.4模板施工

3.4.1模板加工和試拼

（1）橋墩模板采用無拉桿整體定型鋼模板，面板厚度6mm，肋板高80mm，外圍柃為[140型雙槽鋼。墩柱鋼模板分節(jié)高度3m，分塊聯(lián)接采用螺栓連接。

（2）墩柱鋼模板進(jìn)場后應(yīng)選擇較為平坦的場地進(jìn)行試拼，試拼模板底部需采用鋼板或木楔進(jìn)行找平。

（2）模板拼裝好后，對模板存在的錯(cuò)臺(tái)、并縫不嚴(yán)、面板結(jié)疤、法蘭板不直、螺栓孔位不對照等缺陷進(jìn)行登記。對模板缺陷采用頂調(diào)、角磨機(jī)打磨、刨光機(jī)刨光、增加定位銷等方式進(jìn)行處理。

（3）模板使用前對模板表面采用刨光機(jī)進(jìn)行一次全面打磨刨光，將模板面上的浮銹、氧化層處理掉，直至露出鋼材的金屬光澤。

3.4.2模板漆涂刷和清理

（1）鋼模板經(jīng)現(xiàn)場試拼、調(diào)整、除銹刨光后，涂刷模板漆作為脫模界面劑。

（2）鋼模板除銹刨光后應(yīng)盡快進(jìn)行模板漆涂刷。作業(yè)場所應(yīng)進(jìn)行臨時(shí)圍護(hù)、具備防雨、防塵條件。為保證涂刷前模板表面干燥，應(yīng)選在天氣晴朗的下午進(jìn)行，涂刷前用干抹布將模板表面灰塵、浮銹擦拭干凈。

（3）模板漆采用羊毛刷進(jìn)行涂刷，要求涂刷均勻、無流墜、一遍即可，模板第一次涂刷厚度可稍厚一些。模板漆表干一般30min左右，24h后實(shí)干。實(shí)干前不可淋雨，實(shí)干后即可進(jìn)行混凝土澆筑。模板漆第一次使用后，如無破損，進(jìn)行簡單擦拭清理即可重復(fù)使用。

3.4.3模板安裝

（1）墩身模板安裝應(yīng)根據(jù)模板試拼標(biāo)定的編號，自下而上逐層安裝。在安裝前應(yīng)對墩柱軸線和標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，經(jīng)復(fù)核無誤后，用吊車輔助人工立模。

（2）在模板安裝過程中，每安裝一節(jié)模板，及時(shí)對模板采用垂線對模板垂直度進(jìn)行校正。模板接縫處貼雙面膠止?jié){，模板采用四周設(shè)鋼纜風(fēng)繩固定。

（3）模板安裝后，用全站儀和尺子檢查模板位置和幾何尺寸是否正確，接縫是否嚴(yán)密，是否有錯(cuò)臺(tái)，垂直度是否傾斜。

3.4.4模板拆除

（1）墩柱側(cè)模在混凝土強(qiáng)度能保證結(jié)構(gòu)棱角不損傷時(shí)方可拆除，要求混凝土強(qiáng)度為2.5MPa以上。

（2）模板拆除時(shí)，采用汽車吊配合人工進(jìn)行拆除，遵循“先支后拆、后支先拆”的原則。

（3）拆除模板、支架時(shí)，不得猛烈敲打、強(qiáng)拉、硬撬和拋扔。

3.5混凝土施工

3.5.1清水混凝土配合比及原材料

（1）墩柱清水混凝土配合比

考慮清水混凝土耐久性要求，墩柱混凝土最大水灰比為0.5，最小水泥用為300kg/m3，混凝土中最大氯離子含量為0.15%，最大堿含量為3kg/m3。采用泵送混凝土?xí)r控制混凝土坍落度一般為160～180mm，混凝土含氣量不超過1.7%。

（2）清水混凝土原材料的控制措施

水泥：首選硅酸鹽水泥，要求確定生產(chǎn)廠商、定強(qiáng)度等級、定批號，最好能做到同一熟料。

碎石：選用強(qiáng)度高、5～25mm粒徑、連續(xù)級配好、同顏色、含泥量小于0.8%和不帶雜物的碎石，要求定產(chǎn)地、定規(guī)格、定顏色。

砂子：選用中粗河砂，細(xì)度模數(shù)2.5以上，含泥量小于2%，不得含有雜物，要求定產(chǎn)地、定砂子細(xì)度模數(shù)、定顏色。

粉煤灰：摻入粉煤灰可改善混凝土的流動(dòng)性和后期強(qiáng)度，宜選用Ⅱ級粉煤灰以上的產(chǎn)品，要求定供應(yīng)廠商、定細(xì)度，且不得含有任何雜物。

外加劑：可采用普通型減水劑，要求定廠商、定品牌、定摻量。

對首批進(jìn)場的原材料經(jīng)監(jiān)理取樣復(fù)試合格后，應(yīng)立即進(jìn)行“封樣”，以后進(jìn)場的每批來料均“封樣”進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)有明顯色差的不得使用。

3.5.2混凝土拌合及運(yùn)輸

（1）清水混凝土生產(chǎn)過程中，一定要嚴(yán)格按試驗(yàn)確定的配合比投料，不得帶任何隨意性，并嚴(yán)格控制水灰比和攪拌時(shí)間，隨氣候變化隨時(shí)抽驗(yàn)砂子、碎石的含水率，及時(shí)調(diào)整用水量。

（2）試驗(yàn)人員對每車混凝土的坍落度進(jìn)行取樣試驗(yàn)，坍落度超出允許范圍的混凝土嚴(yán)禁使用?；炷磷园韬椭寥肽仓g隔時(shí)間最大不得超過3h。

（3）確?，F(xiàn)場水、電、原材料供應(yīng)和混凝土生產(chǎn)、運(yùn)輸連續(xù)穩(wěn)定，嚴(yán)禁出現(xiàn)混凝土供應(yīng)不均勻或突然中斷，形成施工冷縫。

（4）混凝土運(yùn)輸過程中宜以2～4r/min的轉(zhuǎn)速攪拌。當(dāng)攪拌運(yùn)輸車到達(dá)澆筑現(xiàn)場時(shí)，應(yīng)高速旋轉(zhuǎn)攪拌20～30s。

3.5.3混凝土澆筑

（1）墩柱鋼筋、模板安裝經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后，可進(jìn)行混凝土澆筑。墩柱與承臺(tái)施工應(yīng)盡可能連續(xù)進(jìn)行，縮短墩柱與承臺(tái)之間澆筑混凝土的時(shí)間間隔，間歇期不宜大于10d。

（2澆筑過程嚴(yán)格控制下料的高度，下料口至混凝土嚴(yán)格控制在50cm以內(nèi)，防止?jié)仓w濺起的灰漿對未灌注部位模板面造成污染。

（3）混凝土澆筑時(shí)，兩側(cè)墩柱對稱均衡澆筑。

（4）混凝土分層澆筑，施工時(shí)采用標(biāo)尺桿控制每次下料分層厚度在40cm以內(nèi)。

（5）橋墩混凝土澆筑，采用長軸式插入式振搗器振搗。每個(gè)墩柱設(shè)置2個(gè)振搗工人，輪流替換振搗。振搗方法要求正確，振搗時(shí)嚴(yán)禁碰撞鋼筋和模板，不得漏振和過振。

（6）嚴(yán)格控制振搗時(shí)間和振搗深度，移動(dòng)間距不宜大于振搗器作用半徑的1.5倍。振搗時(shí)注意快插慢拔，上下層混凝土振搗均勻，振搗時(shí)間一般為20～30s左右。

（7）為減少表面氣泡，可采用二次振搗法。

3.5.4混凝土養(yǎng)護(hù)及防護(hù)

（1）養(yǎng)護(hù)期間重點(diǎn)加強(qiáng)混凝土的濕度和溫度控制。常溫下混凝土澆筑完成后，混凝土暴露面覆蓋一層塑料薄膜及氈布灑水養(yǎng)護(hù)。

（2）墩柱側(cè)面拆模后，立即采用兩層塑料薄膜對墩柱等部位包裹，接縫部位采用膠帶粘接密封，在塑料膜外部包裹一層綠色密目安全網(wǎng)，并采用塑料包裝帶扎緊。

4、資源配置

5、質(zhì)量控制

（1）模板及支架應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。

（2）模板安裝接縫嚴(yán)密、不得漏漿，模板表面清理干凈后涂刷清水混凝土脫模劑。

（3）鋼筋綁扎時(shí)應(yīng)扎絲尾部按倒，以免翹起的扎絲在混凝土表面出現(xiàn)銹斑。

（4）混凝土運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)輸能力應(yīng)保證澆筑過程連續(xù)進(jìn)行。

6、安全措施

（1）施工作業(yè)時(shí)，施工人員必須佩帶安全帽、系安全帶。

（2）模板的拆除，必須按照自上而下進(jìn)行。拆除過程中，專人指揮及監(jiān)護(hù)。

（3）吊裝作業(yè)時(shí)，起重機(jī)支腿必須牢固穩(wěn)定，杜絕超限吊運(yùn)。操作人員及指揮人員必須持證上崗。

7、環(huán)保措施

（1）施工現(xiàn)場合理安排噪音較大的機(jī)械作業(yè)時(shí)間，避免在夜間進(jìn)行噪音污染大的施工作業(yè)。

（2）主要運(yùn)輸?shù)缆愤M(jìn)行硬化，定時(shí)灑水防塵，嚴(yán)禁在場地內(nèi)燃燒各種垃圾及廢棄物。

（3）施工現(xiàn)場的用電線路、設(shè)施的安裝和使用必須符合安裝規(guī)范和安全操作規(guī)程。

（4）隨時(shí)清除建筑垃圾，做到場地整潔，道路平順，排水暢通，標(biāo)志醒目。