柱間系梁與墩柱整體成型施工技術(shù)

趙 東

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000)

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柱間系梁與墩柱整體成型施工技術(shù)

趙 東

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000)

介紹了柱間系梁一次成型施工技術(shù)的特點(diǎn)及工藝原理，歸納了其工藝流程，并從準(zhǔn)備工作及施工工藝兩方面，分析了其操作要點(diǎn)，有助于提高施工進(jìn)度與質(zhì)量。

柱間系梁，柱式墩，混凝土，模板

近年來隨著各等級(jí)公路的不斷開工建設(shè)，公路橋梁也隨之大量的應(yīng)用。目前在我省公路橋梁的設(shè)計(jì)中，對于橋梁下部高度小于30 m設(shè)計(jì)大部分為柱式墩，一般由樁基礎(chǔ)上的承臺(tái)(系梁)、柱式墩身、柱間系梁(墩柱較高時(shí))和蓋梁組成。在進(jìn)行有柱間系梁的下部施工時(shí)，以往都是先進(jìn)行下墩柱的施工，在下墩柱施工完成并拆模后采用抱箍施工方法進(jìn)行柱間系梁的施工。

抱箍一般采用兩塊半圓弧形鋼板制成，由高強(qiáng)螺栓連接。抱箍緊箍在墩柱上產(chǎn)生的摩擦力提供上部結(jié)構(gòu)的支撐反力，是主要的支撐受力結(jié)構(gòu)。在抱箍上搭設(shè)平臺(tái)進(jìn)行柱間系梁和上墩柱的施工。這種施工方法存在以下不足：1)工程進(jìn)度受到影響；2)工程費(fèi)用增加；3)上墩柱與下墩柱的接茬容易產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)、漏漿(見圖1)。

針對以上不足，在太克線梁克段工程中結(jié)合實(shí)際，根據(jù)在臨吉高速橋梁施工中的成功方法，采用“柱間系梁一次成型施工技術(shù)”，即柱間系梁與上墩柱、下墩柱一次澆筑成型。采用此方法，具有施工進(jìn)度提高、工程費(fèi)用減少并保證施工質(zhì)量和外觀美觀的特點(diǎn)，極大的提高了施工進(jìn)度與質(zhì)量。

1 工藝原理

有柱間系梁的墩柱施工時(shí)，將墩柱鋼筋、模板與柱間系梁鋼筋、模板一次綁扎、支設(shè)成型，混凝土整體成型。重點(diǎn)在于當(dāng)混凝土澆筑至柱間系梁時(shí)，將混凝土的坍落度控制在設(shè)計(jì)值的下限，同時(shí)澆筑與其同高度的墩柱，并使墩柱內(nèi)的混凝土略高于系梁混凝土頂面10 cm～20 cm。然后對系梁頂面混凝土表面進(jìn)行整平處理，待處理完成后，繼續(xù)進(jìn)行上墩柱的澆筑。在澆筑上墩柱混凝土?xí)r，混凝土的坍落度控制在設(shè)計(jì)值的下限，同時(shí)放慢最初的澆筑速度，以防止混凝土自系梁頂面溢出，待系梁混凝土不受上墩柱混凝土的影響后按照規(guī)范要求進(jìn)行混凝土的澆筑，直至達(dá)到墩柱設(shè)計(jì)高程，見圖2,圖3。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 工藝流程

施工工藝流程見圖4。

2.2 操作要點(diǎn)

2.2.1 準(zhǔn)備工作

1)在橋梁下部工程施工前對施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，將項(xiàng)目部制定的方案進(jìn)行層層交底，柱間系梁與墩柱整體成型的細(xì)節(jié)做到人人心中有數(shù)，明白此項(xiàng)施工工藝的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。

2)現(xiàn)場安全管理人員必須經(jīng)過高標(biāo)準(zhǔn)的培訓(xùn)，而且具有豐富的安全管理經(jīng)驗(yàn)，對施工人員實(shí)行安全技術(shù)三級(jí)交底，做到人人簽字存檔。

3)嚴(yán)格控制進(jìn)場的水泥、碎石及砂的質(zhì)量，工地試驗(yàn)室按照規(guī)定頻率進(jìn)行檢驗(yàn)，對于不合格材料堅(jiān)決清除出場。儲(chǔ)料場及拌合站周邊采用混凝土進(jìn)行硬化，防止泥土及雜物進(jìn)入砂石料中影響混凝土質(zhì)量。

4)對使用在墩柱及柱間系梁的混凝土在有資質(zhì)的第三方進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)配合比設(shè)計(jì)。工地試驗(yàn)室和總監(jiān)辦試驗(yàn)室對標(biāo)準(zhǔn)配合比進(jìn)行驗(yàn)證，以保證混凝土的質(zhì)量。

2.2.2 施工工藝

1)鋼筋經(jīng)原材料檢查合格后，嚴(yán)格按規(guī)范操作，在鋼筋加工廠加工并綁扎成形，保證鋼筋間距控制于允許偏差之內(nèi)。墩柱鋼筋籠安裝前，對樁基頂混凝土進(jìn)行清洗干凈，以保證墩身和樁基的整體性。墩柱鋼筋在安裝完成后使用3根纜風(fēng)繩進(jìn)行固定，以保證墩柱鋼筋籠的穩(wěn)定性。

2)在墩柱鋼筋安裝完成后進(jìn)行樁間系梁的鋼筋綁扎、模板支設(shè)與混凝土澆筑，施工過程嚴(yán)格按照規(guī)范及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。

3)待樁間系梁拆模后，進(jìn)行下墩柱的模板支設(shè)。墩身模板采用工廠加工定型的大體積鋼模(δ=5 mm)，采用螺栓(φ=20 mm)連接。由于柱間系梁距樁間系梁的高度不同，在制作模板時(shí)根據(jù)圖紙的尺寸確定通用模板的長度，并制作調(diào)節(jié)段，以保證柱間系梁的高程要求。同時(shí)，在制作系梁底模時(shí)，底模與墩柱調(diào)節(jié)段為一個(gè)整體。模板面接縫高差控制在1 mm內(nèi)，平整度控制在2 mm內(nèi)。墩身模板采用型鋼作縱橫背枋，模板在制作加工時(shí)設(shè)置0.3 cm公母楔，形成環(huán)箍以固定、支撐模板，確保模板不致錯(cuò)位、變形、漏漿。

在模板安裝時(shí)，將上下墩柱模板與系梁模板一次性安裝完成，混凝土整體澆筑，無需如抱箍施工時(shí)進(jìn)行下墩柱的施工，再進(jìn)行柱間系梁施工，最后進(jìn)行上墩柱施工，保證了墩柱各部分之間無錯(cuò)臺(tái)、漏漿現(xiàn)象。同時(shí)加快了施工進(jìn)度，節(jié)約了施工費(fèi)用。

在墩柱模板支立前認(rèn)真打磨干凈，涂刷脫模劑，在拼裝時(shí)采用雙面膠止?jié){墊夾在模板接縫處以防漏漿。模板支立前精確放設(shè)結(jié)構(gòu)外輪廓線并將基底用水泥漿找平，找平誤差控制在2 mm內(nèi)，保證模板拼后的垂直度符合規(guī)范要求。模板拼裝采用人工配合吊車，在模板設(shè)計(jì)時(shí)考慮吊點(diǎn)以防吊裝變形。每吊裝一節(jié)模板即檢查一次模板的垂直度及幾何形狀，無誤后方續(xù)拼上層。模板支立完成后緊固各加固螺栓。模板安裝時(shí)用垂球校正。

4)在下墩柱模板支設(shè)完成后進(jìn)行柱間系梁底模的安裝，在加工柱間系梁模板時(shí)將底模與墩柱模板的調(diào)節(jié)段做成整體以提高底模支撐力，見圖5。

5)柱間系梁底模支設(shè)完成后進(jìn)行鋼筋的綁扎，綁扎時(shí)按照圖紙要求尺寸進(jìn)行，同時(shí)符合施工規(guī)范的要求。

6)在柱間系梁鋼筋綁扎完成并經(jīng)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)合格后進(jìn)行柱間系梁側(cè)模與上墩柱模板的支設(shè)，所用模板均采用定型鋼模板。模板安裝檢測項(xiàng)目均應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求，見圖6。

7)全部模板支立完成后緊固各加固螺栓。采用垂球校正。安裝好后根據(jù)高度上設(shè)置3道～4道纜風(fēng)鋼繩，用倒鏈?zhǔn)站o，用以控制模板的垂直度和保證模板的穩(wěn)定性。加固完成后在柱間系梁下方用鋼管搭設(shè)支架用以支撐澆筑混凝土后產(chǎn)生的向下的壓力，保證系梁模板不會(huì)產(chǎn)生向下的形變，鋼管的下部支撐在樁間系梁上，見圖7。

8)在墩柱頂部搭設(shè)工作平臺(tái)，設(shè)置減速串筒以降低混凝土下落高度和速度，防止混凝土發(fā)生離析現(xiàn)象，串筒最下端距混凝土表面不超過2 m。墩身混凝土在相鄰拌和站集中攪拌，用混凝土罐車運(yùn)到施工現(xiàn)場后用吊車吊裝入模。混凝土入模前做外觀鑒定和坍落度檢測，符合設(shè)計(jì)要求才能使用?；炷涟磳雍癫淮笥?0 cm均勻?qū)ΨQ下料澆筑混凝土?xí)r，避免單邊積料，保證模內(nèi)混凝土對四周側(cè)模壓力基本均勻、平衡，以避免單邊積料引起該邊混凝土側(cè)壓力偏大而導(dǎo)致模板變形、移位?；炷敛捎貌迦胧秸駬v器振搗，相鄰層間交接振搗10 cm～20 cm，振搗方向由中向邊循環(huán)，振搗均勻。在混凝土澆灌中，要保證澆筑的連續(xù)性，特別注意澆灌中模板的變形情況，派專人值班檢查。

9)在混凝土澆筑接近柱間系梁時(shí)，將混凝土的坍落度控制在設(shè)計(jì)值的下限。澆筑柱間系梁混凝土?xí)r，同時(shí)澆筑與其同高度的墩柱，并使墩柱內(nèi)的混凝土略高于系梁混凝土頂面10 cm～30 cm。然后對系梁頂面混凝土表面進(jìn)行收面處理。

10)待系梁混凝土頂面處理完成后，繼續(xù)進(jìn)行上墩柱的澆筑。在澆筑上墩柱混凝土?xí)r，將混凝土的坍落度控制在設(shè)計(jì)值的下限，同時(shí)放慢最初的澆筑速度，以防止混凝土自系梁頂面溢出，待系梁混凝土不受上墩柱混凝土的影響后按照規(guī)范要求進(jìn)行混凝土的澆筑，直至達(dá)到墩柱設(shè)計(jì)高程。

11)當(dāng)墩柱混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa以上時(shí)，先進(jìn)行上墩柱模板和柱間系梁側(cè)模的拆除，在混凝土表面處于潮濕狀態(tài)時(shí)，迅速采用塑料薄膜將墩身暴露面混凝土包裹嚴(yán)密，包裹期間塑料薄膜保持完好無損，彼此搭接完整。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%時(shí)，進(jìn)行柱間系梁底模和下墩柱模板的拆除。并在墩頂放置儲(chǔ)水罐，儲(chǔ)水罐底部設(shè)置小孔，使儲(chǔ)水罐中的水慢慢滲出，以保證墩柱表面濕潤。

3 結(jié)語

“柱間系梁與墩柱整體成型的施工技術(shù)”在新國道太克線梁克段第四合同段大溝1號(hào)橋、大溝2號(hào)橋、大溝3號(hào)橋和大溝4號(hào)橋共四座橋梁柱間系梁施工予以成功運(yùn)用。在確保施工質(zhì)量的前提下，與“抱箍施工柱間系梁”相比，操作簡單，加快了施工進(jìn)度，縮短了工期，降低了在施工時(shí)的材料、機(jī)械、人工費(fèi)用，成型的墩柱及柱間系梁表面光滑、模板間接縫平順，受到了業(yè)主及監(jiān)理的一致好評。

The integral forming construction technology of inter column beam and pier column

Zhao Dong

(Shanxi Road and Bridge Second Engineering Limited Company, Linfen 041000, China)

This paper introduced the characteristic and process principle of inter column beam one forming construction technology, summarized its process, and from the preparatory work and construction process two aspects, analyzed its the operation key points, helpful to improve the construction schedule and quality.

inter column beam, column pier, concrete, form work

1009-6825(2017)16-0173-02

2017-03-20

趙 東(1971- )，男，工程師

U445.4

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