高速鐵路橋梁墩臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化施工質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)分析

徐京海 中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司建設(shè)部

1 工程概況

上海局集團(tuán)公司管內(nèi)某高速鐵路項(xiàng)目特大橋工程，橋梁全長(zhǎng)35761 m，主要工程量為2-（32+48+32）m連續(xù)梁，2-（48+80+48）m連續(xù)梁；墩臺(tái)422個(gè)墩，其中直坡墩379個(gè)（墩高3 m～14 m），斜坡墩43個(gè)（墩高大于14 m），最高19 m。

2 施工工藝及方法

2.1 墩身鋼筋預(yù)埋

承臺(tái)澆筑鋼之前應(yīng)對(duì)墩身主筋提前預(yù)埋使墩柱于承臺(tái)成為整體，為了更好保證預(yù)埋鋼筋安裝及預(yù)埋鋼筋加固，保證預(yù)埋筋符合設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范要求進(jìn)行施工，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用“承臺(tái)預(yù)埋定位架”能夠準(zhǔn)確控制墩身鋼筋數(shù)量、位置，提高施工效率，解決了圓弧段墩身鋼筋預(yù)埋位置不準(zhǔn)確間距把控難的問(wèn)題，使得墩身預(yù)埋鋼筋尺寸、間距、數(shù)量符合設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范的要求（見(jiàn)圖1）。

2.2 承臺(tái)頂處理

為了使墩身和承臺(tái)更好地銜接為一體，承臺(tái)混凝土澆筑完畢達(dá)到一定強(qiáng)度后根據(jù)墩身放樣位置，然后用墨斗彈線(xiàn)后進(jìn)行切割，切割2 cm~3 cm深的切割縫。切割完成后進(jìn)行鑿毛，鑿毛時(shí)鑿除頂部的浮漿和松弱層，直至露出混凝土粗骨料的1/3。切割、鑿毛實(shí)體圖見(jiàn)圖2。

圖2 切割、鑿毛實(shí)體圖

2.3 鋼筋安裝

承臺(tái)澆筑前已對(duì)墩身主筋提前預(yù)埋，對(duì)產(chǎn)生彎曲的預(yù)埋鋼筋調(diào)直并清除污垢。剩余墩身箍筋、墩帽、墊石鋼筋在加工場(chǎng)加工成型后托運(yùn)現(xiàn)場(chǎng)（運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)鋼筋應(yīng)防止銹蝕、污垢需上鋪下墊），人工配合吊車(chē)吊裝就位，與墩身鋼筋焊接、綁扎聯(lián)接成整體。

（1）注意做好預(yù)埋主筋替代的接地鋼筋需用油漆或不易脫落物標(biāo)示顯眼。鋼筋綁扎采用鐵絲梅花形綁扎，應(yīng)綁扎牢固無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。

（2）墩身鋼筋綁扎時(shí)，扎絲頭一律朝內(nèi)，不得向外，確保扎絲頭不伸入保護(hù)層混凝土中。鋼筋加工制作均應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范，其誤差在允許偏差范圍內(nèi)。墩臺(tái)身鋼筋安裝允許偏差見(jiàn)表1。

表1 墩臺(tái)身鋼筋安裝允許偏差

（3）鋼筋保護(hù)層墊塊采用和墩臺(tái)混凝土同標(biāo)號(hào)混凝土墊塊。墊塊按照4個(gè)/m2，相互錯(cuò)開(kāi)布置，墊塊扎絲不得伸入保護(hù)層混凝土中。

2.4 模板工程

2.4.1 模板安裝

加固桁架安裝時(shí)桁架保持桁架水平避免模板變形先安裝模板再安裝加固桁架。組合鋼模板在施工點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)吊裝模板采用吊車(chē)人工配合安裝，安裝時(shí)模板接縫采用雙面膠帶封堵防止漏漿。模板拼裝完成后保證模板面平整直順，拼接處無(wú)明顯錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，確保軸線(xiàn)、高程符合設(shè)計(jì)要求后加固，保證模板在灌注混凝土?xí)r受力后不變形、不移位。模內(nèi)干凈無(wú)雜物無(wú)積水，拼裝平整嚴(yán)密，下口封堵嚴(yán)實(shí)。模板現(xiàn)場(chǎng)拼裝實(shí)體圖見(jiàn)圖3。

圖3 模板現(xiàn)場(chǎng)拼裝實(shí)體圖

2.4.2 墩頂防護(hù)

（1）墩頂模板完成后為防止高空墜物及施工人員墜落需進(jìn)行圍擋設(shè)置，圍擋采用：φ48鋼管+綠色安全網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)，鋼管上涂刷紅白相間的條紋，鋼管之間統(tǒng)一使用直角扣件或旋轉(zhuǎn)扣件進(jìn)行連接，圍擋上懸掛“防止墜樓”，“高空危險(xiǎn)，請(qǐng)勿靠近”和“注意安全”等字樣。立桿長(zhǎng)度1.8 m，立柱于頂帽模板加固為一體，立桿設(shè)置間距為1.5 m，橫桿設(shè)置2排，最頂層鋼管距離頂層橫桿的距離10 cm，每層之間60 cm。綠色安全網(wǎng)圍設(shè)時(shí)必須平整，接口處搭接必須牢固。墩頂防護(hù)、安全爬梯搭設(shè)見(jiàn)圖4。

（2）作業(yè)層腳手板應(yīng)鋪滿(mǎn)、鋪穩(wěn)，鋪實(shí)，腳手板首選木腳手板，應(yīng)設(shè)置在三根橫向水平桿上。

圖4 墩頂防護(hù)、安全爬梯搭設(shè)

2.4.3 模板拆除

墩身模板拆除前必須滿(mǎn)足；（1）混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 mpa；（2）混凝土芯部與表層、表層溫度與環(huán)境溫度之差均不大于15℃；（3）保證構(gòu)件棱角完整時(shí)方可拆除托盤(pán)模板應(yīng)保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上時(shí)方可拆除；（4）氣溫急劇變化時(shí)不宜進(jìn)行拆模作業(yè)。

2.5 混凝土澆筑

2.5.1 施工工藝

①混凝土澆筑前，對(duì)模板、鋼筋、預(yù)埋件進(jìn)行詳細(xì)的檢查，符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后方可澆筑混凝土。

②混凝土入模前進(jìn)行檢查監(jiān)控，按規(guī)范要求進(jìn)行坍落度、含氣量試驗(yàn)及溫度測(cè)試、制作混凝土試塊，并觀察混凝土的和易性，符合要求才能使用。

③混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)控制混凝土自由下落高度不超過(guò)1.5 m當(dāng)高度超過(guò)規(guī)定高度時(shí)要續(xù)接軟管或串筒。

④混凝土振搗時(shí)，振動(dòng)棒應(yīng)插入下一層一定深度（一般5 cm～10 cm）；振動(dòng)棒要快插慢抽，移動(dòng)間距不大于振動(dòng)棒作用半徑的1.5倍；振搗時(shí)插搗均勻、成行交錯(cuò)式移動(dòng)，以免漏振和二次振動(dòng)；每一次振動(dòng)時(shí)間約20 s～30 s，以免欠振或過(guò)振，混凝土應(yīng)振搗密實(shí)，混凝土密實(shí)的標(biāo)志：混凝土不再下沉、不再冒氣泡、表面開(kāi)始泛漿。

⑤在混凝土振搗過(guò)程中要控制好與模板間距，防止振搗過(guò)程振動(dòng)棒碰靠模板振搗。更不得靠近鋼筋進(jìn)行振搗。

⑥墩身混凝土施工完畢后，要及時(shí)進(jìn)行收漿。根據(jù)事先在墊石鋼筋上標(biāo)記的排水坡混凝土面高度補(bǔ)充混凝土，并用刮板復(fù)核排水坡坡度。

2.5.2 大體積混凝土施工

由于墩身體積龐大，混凝土水化熱集聚在墩身內(nèi)部不易散發(fā)出去，造成內(nèi)外溫差過(guò)大，混凝土表面可能出現(xiàn)過(guò)大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂紋。大體積混凝土的中心溫度與表面溫度之間的差值以及混凝土表面溫度與室外空氣中最低溫度之間的差距均應(yīng)小于15℃，以保證墩身混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。①合理選擇原材料，優(yōu)化混凝土配合比；②夏季混凝土溫度控制；③澆筑時(shí)間控制：夏季合理安排施工計(jì)劃，盡量避開(kāi)高溫天氣，選擇一天中溫度較低的時(shí)間段進(jìn)行混凝土的生產(chǎn)與澆筑。冬季混凝土施工避免在澆筑過(guò)程中遇到強(qiáng)寒流天氣，并選擇在天氣較好的時(shí)段澆筑混凝土。

2.6 混凝土養(yǎng)護(hù)

2.6.1 一般性季節(jié)混凝土養(yǎng)護(hù)

①混凝土澆注完畢初凝后墩頂覆蓋土工布，待混凝土終凝后灑水保濕養(yǎng)護(hù)。

②適當(dāng)延長(zhǎng)外模脫模時(shí)間，拆除后用透明塑料布包裹，塑料布應(yīng)密封，不得有透氣、破損現(xiàn)象，并維持密封養(yǎng)護(hù)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)需達(dá)到規(guī)定養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

2.6.2 噴淋養(yǎng)護(hù)

噴淋系統(tǒng)安裝前，首先對(duì)墩頂采用2 mm厚土工布滿(mǎn)包裹，土工布下搭墩身30 cm，墩身采用塑料薄膜包裹。根據(jù)季節(jié)情況設(shè)定定時(shí)時(shí)間，達(dá)到自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)的目的。具體見(jiàn)圖5。

圖5 墩身噴淋實(shí)體圖

2.6.3 冬季混凝土養(yǎng)護(hù)

①混凝土澆注完畢終凝后，混凝土頂面覆蓋土工布灑水保濕養(yǎng)護(hù)；但當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，禁止灑水，采取覆蓋塑料薄膜+土工布保溫保濕的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

②根據(jù)溫度適當(dāng)延長(zhǎng)脫模時(shí)間，通過(guò)模板的保溫保濕使混凝土自然養(yǎng)護(hù)。拆模時(shí)混凝土與環(huán)境溫度之間的差值不得大于15℃，當(dāng)溫差在10℃以上但低于15℃時(shí)，拆除模板后的混凝土表面宜臨時(shí)覆蓋。

③拆模后采取在混凝土外側(cè)包裹塑料薄膜+土工布的保溫保濕養(yǎng)護(hù)方案。

總之混凝土養(yǎng)護(hù)到位是保證墩身混凝土質(zhì)量，防止混凝土裂紋的關(guān)鍵。

3 混凝土外觀質(zhì)量控制

（1）模板采用定型鋼模板，大塊鋼模板凸顯外觀的整體性和拼裝的簡(jiǎn)便性。

（2）模板平整光滑，安裝前模板需經(jīng)過(guò)整修和打磨清理，并涂抹脫模劑。

（3）在施工過(guò)程中采用同種規(guī)格和品質(zhì)的水泥和砂石料，分次澆筑的結(jié)構(gòu)物，配合比要相同，防止混凝土顏色不一致形成腰帶式。

（4）混凝土拌制時(shí)要嚴(yán)格控制好外加劑和骨料的用量，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的配合比拌合混凝土。

（5）嚴(yán)格控制好混凝土的坍落度；混凝土拌合的時(shí)間要適度；混凝土澆注要連續(xù)，不要產(chǎn)生冷縫；養(yǎng)護(hù)要及時(shí)，防止水化熱過(guò)高導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂；拆模必須滿(mǎn)足混凝土拆模強(qiáng)度要求。

（6）混凝土的澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)和模板的拆除按規(guī)定進(jìn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之橋梁工程墩臺(tái)施工實(shí)體質(zhì)量及外觀質(zhì)量控制需根據(jù)實(shí)際工程的總體情況合理高效地進(jìn)行總體布局施工前編制出詳盡的施工組織計(jì)劃并對(duì)施工全過(guò)程加強(qiáng)控制監(jiān)管力度以全面實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、進(jìn)度、安全、效益、文明環(huán)保目標(biāo)。