濱?；ネǘ罩┕りP(guān)鍵技術(shù)

喬繼保 QIAO Ji-bao

（中鐵十五局集團(tuán)第二工程有限公司，上海 201714）

0 引言

在海洋環(huán)境下，橋梁墩柱因其所處的特殊環(huán)境，其施工工藝與常規(guī)工藝有所不同[1-4]。杭甬高速公路復(fù)線寧波段一期濱?；ネüこ虡蚨毡姸啵罩┕ば枰槍?duì)海洋特殊環(huán)境采用相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。本文以該工程為實(shí)例，分析研究濱?；ネ▍^(qū)墩柱施工中的技術(shù)問題，為后續(xù)類似項(xiàng)目施工提供了參考。

1 工程概況

杭甬高速公路復(fù)線寧波段一期濱?；ネㄕ加煤Ｓ蛎娣e613.03 畝，是亞洲最大海上樞紐互通工程。杭甬復(fù)線寧波一期工程S3 合同段主要工程內(nèi)容為濱海互通立交、濱海高架橋，橋梁單線長度21.078 公里/16 座。

圖1 杭甬高速公路復(fù)線濱海互通平面布置圖

橋梁墩柱結(jié)構(gòu)形式有直墩、花瓶墩、圓柱墩、圓柱花瓶墩等結(jié)構(gòu)形式，主線和匝道墩柱總量810 個(gè)，其中濱海互通區(qū)631 個(gè)。

表1 S3 標(biāo)墩柱結(jié)構(gòu)形式統(tǒng)計(jì)

2 墩身施工難點(diǎn)及對(duì)策

2.1 難點(diǎn)

受各類外界環(huán)境的不利影響，墩身施工面臨著眾多難點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)如下：①海洋環(huán)境的不利施工影響（海風(fēng)大、腐蝕環(huán)境等）。②對(duì)墩身模板剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性要求高。③工期緊張，互通區(qū)下部結(jié)構(gòu)施工需多條匝道同步進(jìn)行，棧橋占用率高，施工組織難度大。④鄰近既有金塘大橋，對(duì)吊具、模板強(qiáng)度、施工組織的要求較高。⑤墩柱屬于大體積海工砼，對(duì)防腐蝕性能、鋼筋安裝精度、保護(hù)層控制等要求高。

2.2 對(duì)策

針對(duì)以上難點(diǎn)，本文提出以下對(duì)策：①制定針對(duì)性的安全防護(hù)措施，嚴(yán)查施工安全隱患，做好應(yīng)急預(yù)案。②對(duì)墩身模板根據(jù)不同的類型專門設(shè)計(jì)，并加強(qiáng)檢查。③建立完善的網(wǎng)格化機(jī)制，利用智慧管理平臺(tái)，完善棧橋交通動(dòng)態(tài)化管理，做好互通區(qū)內(nèi)各交叉施工的協(xié)調(diào)。④與金塘大橋權(quán)屬單位保持聯(lián)系，制定安全管理措施。

3 墩身施工方案

濱海高架橋墩身主要有兩種類型：其一：花瓶墩。墩高在11.75m 以下的，采用“一次立模，一次澆筑”成型；高度大于11.75m 的墩身，原則上采用“兩次立模，兩次澆筑，一次拆?！钡姆绞?。其二：圓柱墩。集中在匝道橋，圓柱墩以柱系梁為界，依次分節(jié)澆筑。

3.1 工藝流程圖（圖2）

圖2 工藝流程圖

3.2 墩身模板設(shè)計(jì)方案

3.2.1 圓柱墩身模板設(shè)計(jì)

①圓柱墩身采用分次澆筑。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段模板長3m，每個(gè)墩身根據(jù)墩身高度配置相應(yīng)數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)模板。②墩身模板采用整體鋼模板，每次立模前認(rèn)真清洗模板面。③墩身鋼筋在鋼筋加工廠整體預(yù)制成形，現(xiàn)場(chǎng)整體吊裝。④在承臺(tái)間安裝落地支架用于鋼筋、模板的安裝。⑤對(duì)分節(jié)施工的墩身，在首節(jié)墩身施工時(shí)要加強(qiáng)測(cè)量工作，保證首節(jié)墩身澆筑的平面位置及垂直度。⑥墩身施工時(shí)，需根據(jù)設(shè)計(jì)圖和上部結(jié)構(gòu)施工方案，準(zhǔn)確預(yù)埋各種預(yù)埋件。

圓柱墩身模板按照墩身截面形式分成1/2 圓、高度分節(jié)設(shè)計(jì)，總體結(jié)構(gòu)形式為加勁面板背檁，模板直徑有160cm，高度有標(biāo)準(zhǔn)3m 段。（圖3）

圖3 圓柱墩模板構(gòu)造

3.2.2 花瓶墩身模板設(shè)計(jì)

①濱?；ネɑㄆ慷斩丈碜畲蟾叨?0.75m，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段模板長3m，每個(gè)墩身根據(jù)墩身高度配置相應(yīng)數(shù)量的調(diào)節(jié)模板。②墩身模板采用整體鋼模板，每次立模前認(rèn)真清理模板面，墩身標(biāo)高≤7.6m 內(nèi)貼透水模板布。③花瓶墩模板按墩身截面形式分塊，總體結(jié)構(gòu)形式為加勁面板背桁架。④模板不設(shè)穿過墩身混凝土的對(duì)拉拉桿，上下層模板之間定位銷連接，正面模板與側(cè)面模板上背的桁架內(nèi)弦桿兩端用Φ32mm 的對(duì)角拉桿拉緊。⑤花瓶墩模板面板采用6mm厚普通鋼板；豎肋采用[12 的槽鋼，間距30cm；橫肋為[25槽鋼，間距100cm。（圖4）

圖4 花瓶墩模板構(gòu)造圖

3.3 鋼筋安裝要點(diǎn)

3.3.1 鋼筋骨架安裝

3.3.1.1 預(yù)埋鋼筋安裝 ①矩形墩及花瓶墩預(yù)埋鋼筋安裝。在承臺(tái)鋼筋綁扎完成后，精確放出墩身軸線及輪廓線，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙綁扎墩身預(yù)埋鋼筋。預(yù)埋鋼筋與承臺(tái)鋼筋點(diǎn)焊固定。②圓柱墩預(yù)埋鋼筋安裝。對(duì)于單樁獨(dú)柱的圓柱墩，預(yù)埋鋼筋需通過接樁預(yù)埋。樁基質(zhì)量檢測(cè)合格后，鑿除樁頭至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高下1.6m。清除混凝土碎渣，調(diào)直樁基鋼筋并綁扎樁基箍筋。精確放出墩身中心點(diǎn)及軸線位置，預(yù)埋鋼筋骨架起吊至樁基上方，邊下放邊調(diào)整鋼筋籠水平位置，保證墩身鋼筋骨架軸線與放樣軸線對(duì)準(zhǔn)。

3.3.1.2 墩身鋼筋安裝 鋼筋骨架采用四點(diǎn)吊裝，吊點(diǎn)位置交叉鋼筋進(jìn)行電焊。套筒接頭檢驗(yàn)合格后，方可綁扎搭接段的箍筋等鋼筋和混凝土墊塊?；炷翂|塊采用與墩身混凝土等強(qiáng)度的圓形保護(hù)層墊塊，墊塊應(yīng)相互錯(cuò)開、分散布置。每平米不少于4 個(gè)，可根據(jù)實(shí)際需要適當(dāng)加密。

3.3.2 環(huán)氧鋼筋布置 鋼筋安裝時(shí)，為保證墩身的耐久性，墩身標(biāo)高小于等于7.6m 處的鋼筋采用環(huán)氧鋼筋。墩身預(yù)埋的環(huán)氧鋼筋與承臺(tái)鋼筋采用點(diǎn)焊固定，對(duì)于損傷的環(huán)氧涂層均應(yīng)在2 小時(shí)內(nèi)及時(shí)修補(bǔ)。

3.3.3 鋼筋防銹措施 對(duì)于預(yù)埋的鋼筋或者加工完成的鋼筋要進(jìn)行防銹。為縮短墩身的施工周期，每道施工工序應(yīng)合理安排，防止鋼筋外露時(shí)間過長。

3.4 模板施工要點(diǎn)

3.4.1 模板布施工 ①模板清理：在粘貼模板布之前，將模板表面除銹打磨并用干布清除表面灰塵和油跡；②模板布修整：按照模板尺寸大小修整模板布，并在邊緣位置留置約5cm，屆時(shí)與模板背肋粘結(jié)，加強(qiáng)模板布的粘結(jié)性；③噴涂：將噴膠均勻的噴在模板表及四周；④粘貼模板布：粘貼模板布時(shí)，應(yīng)將模板布?xì)置媾c模板密貼，先固定好模板布位置，由中心向四周展開壓實(shí)；⑤模板布拼接：模板布如需搭接使用，先將兩塊模板布重疊5cm，再沿重疊中間位置切開。

3.4.2 模板定位 鋼筋安裝完成后，即可逐塊安裝第一節(jié)模板。采用全站儀放樣，并在承臺(tái)上標(biāo)記出墩身輪廓，模板安裝時(shí)，將模板內(nèi)邊線與墩身輪廓重合；模板底部周邊用水泥砂漿做調(diào)平層，調(diào)平層頂面高差控制在2mm 以內(nèi)，水泥砂漿調(diào)平層留一至二處缺口，待砼澆筑時(shí)再次進(jìn)行沖洗，將水排出之后再封住缺口，澆筑砼。

3.4.3 模板安裝、加固、拆除 ①第一層模板精確就位，相鄰模板間每一道斜拉對(duì)角螺桿緊固完畢，再安裝上層模板；②模板吊裝采用鋼絲繩加卡環(huán)，指揮員打手勢(shì)起吊，起吊時(shí)設(shè)信號(hào)員指揮，指揮吊機(jī)用口哨配合手勢(shì)，并且吊車和指揮人員能通視；③底層模板安裝時(shí)，操作人員扶正模板，徐徐就位。第一塊模板就位后用方木支撐，防止其倒下；然后吊裝第二塊模板，插定位銷，方木支撐，直到該層模板安裝完畢；④上層模板起吊在待安裝位置上方緩緩下放，人工推模就位；⑤按照同樣的方法完成各層模板的定位、加固，同時(shí)緊固好相鄰模板間的豎向連接縫螺栓；⑥墩身模板拆除。由于模板布的使用，模板與混凝土之間的粘結(jié)力或摩擦力非常小。因此，在拆除模板前必須把要拆除的模板用鋼繩在履帶吊的吊鉤上掛好，扣好保險(xiǎn)器，同時(shí)在上層模板上掛好安全繩，在側(cè)邊相鄰模板上設(shè)防蕩繩，經(jīng)檢查無誤后，方可分別拆除模板。

3.5 混凝土施工要點(diǎn)

3.5.1 混凝土澆筑 混凝土經(jīng)串筒輸送到底部，控制混凝土自由落體高度不大于2m。混凝土澆筑采用分層澆筑，每層厚度不大于30cm?；炷琳駬v采用插入式振搗棒，振搗棒移動(dòng)距離在30～35cm 范圍內(nèi)，與模板保持5～10cm 距離，振搗時(shí)間控制在20s 左右。振搗當(dāng)前層時(shí)，應(yīng)將振搗棒插入至前一層5～10cm。在澆筑的過程中要控制好混凝土的澆筑速度，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa 后方可人工電動(dòng)鑿毛。

3.5.2 硅烷浸漬 墩身標(biāo)高+7.6m 以下采用硅烷涂裝，下雨或有強(qiáng)風(fēng)或強(qiáng)烈陽光直射時(shí)不得涂噴硅烷。

3.5.3 墩身混凝土養(yǎng)護(hù) 墩身混凝土澆筑完畢，立即用木抹子將混凝土頂面抹平，并覆蓋一層塑料薄膜，以防止混凝土表面被風(fēng)吹失水過快而發(fā)生干縮裂縫。在混凝土初凝前進(jìn)行二次抹面，能有效的預(yù)防干縮裂縫?；炷两K凝后，掀開塑料薄膜在混凝土表面上鋪設(shè)土工布并在其上灑淡水使其完全吸水飽和，再將塑料薄膜恢復(fù)到覆蓋狀態(tài)，以減緩?fù)凉げ己突炷帘砻嫠值恼舭l(fā)。墩身保濕養(yǎng)護(hù)不少于7 天，浪濺區(qū)范圍內(nèi)的墩身帶模養(yǎng)護(hù)10 天。

3.6 高墩施工控制工藝

濱?；ネㄖ骶€橋115-124 墩位，墩身高度均大于20m，該段墩身定義為高墩。①高墩鋼筋骨架采用分兩次安裝工藝，整體預(yù)埋工藝較難保證鋼筋籠整體剛度、穩(wěn)定性；擬在承臺(tái)澆筑時(shí)，預(yù)埋墩身下部鋼筋，墩身上部分鋼筋在模板安裝時(shí)再安裝。②高大墩身模板逐層安裝，逐層檢測(cè)；混凝土分兩次澆筑，第一次澆筑位置控制在鋼筋骨架的連接處下方1m 左右。③混凝土分次澆筑接茬口位置應(yīng)鑿毛處理，間隔時(shí)間不大于14 天。④鋼筋、模板、混凝土施工控制與“一次澆注成型工藝”一致，不再贅述。

3.6.1 纜風(fēng)繩設(shè)置 設(shè)置纜風(fēng)繩的目的是防止鋼筋骨架、模板受颶風(fēng)影響，發(fā)生傾倒；防止模板受突風(fēng)影響，發(fā)生晃動(dòng)，造成作業(yè)人員失穩(wěn)。纜風(fēng)繩地錨端設(shè)置在承臺(tái)吊箱的側(cè)壁板上，另一端設(shè)置在墩身直線段及花瓶段的交點(diǎn)處。

3.6.2 輔助措施 ①若施工處于臺(tái)風(fēng)期，可根據(jù)實(shí)際情況，調(diào)整工藝為“兩次立模，兩次澆筑”。②臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)，應(yīng)提前2 天將已完成安裝的模板拆卸下來。③采用工字鋼支架加固鋼筋，增加模板自重及抗傾覆能力。

4 問題及優(yōu)化

現(xiàn)場(chǎng)仍存在如外觀褶皺、水波紋、施工冷縫及墩身爛根等問題，影響了墩身的外觀，現(xiàn)將問題及初步解決思路總結(jié)如下：①水波紋，混凝土在兩次澆筑過程第二次澆筑振搗過程中混凝土漿沿著第一次澆筑模板下滲，造成水波紋。原因有模板螺絲緊固不牢、上下兩層混凝土的澆筑間隔時(shí)間太長，模板在外力作用下向外側(cè)活動(dòng)。提高模板布張貼高度，混凝土要連續(xù)澆筑，在底層混凝土初凝前澆筑上層混凝土，同時(shí)模板的剛度和整體穩(wěn)定性要滿足施工要求。②施工冷縫，兩次澆筑混凝土兩次成型且高墩身分段不合理導(dǎo)致，墩身存在較長的施工冷縫。合理安排橋墩澆筑分段、澆筑時(shí)機(jī)等，澆筑混凝土?xí)r設(shè)置串桶，或泵送砼接串桶至分層部位。③墩身爛根現(xiàn)象，高墩混凝土在澆筑過程中模板底口與承臺(tái)上表面不平整導(dǎo)致分析過大。原因是承臺(tái)頂面與墩柱模板接觸部位未進(jìn)行鑿毛或鑿毛不徹底；模板產(chǎn)生變形，拼裝不嚴(yán)密等。墩身模板底部與承臺(tái)頂部銜接的部分粘貼雙面膠或2cm 厚海綿條，澆筑混凝土前先配制一定比例的水泥砂漿，然后將水泥砂漿堵在墩身模板底部的內(nèi)外側(cè)，使其密封，之后再進(jìn)行混凝土澆注。

5 結(jié)論與展望

濱海互通墩柱施工環(huán)境復(fù)雜，海風(fēng)大、海洋腐蝕性強(qiáng)、對(duì)保護(hù)層厚度要求高，本文在常規(guī)墩柱施工方案的基礎(chǔ)上，針對(duì)濱?；ネ▍^(qū)墩柱的施工特點(diǎn)和要求，從模板設(shè)計(jì)、鋼筋施工、模板施工和混凝土施工等方面進(jìn)行了工藝的優(yōu)化，同時(shí)圍繞項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)遇到的實(shí)際難題歸納總結(jié)，并提出了相應(yīng)的解決方案，為后期類似工程的設(shè)計(jì)和施工提供了參考。針對(duì)濱?；ネōh(huán)境下墩柱施工的特殊要求，除了施工工藝的優(yōu)化，后續(xù)還將對(duì)海洋環(huán)境中橋墩用混凝土的腐蝕劣化過程、環(huán)氧鋼筋與普通鋼筋抗拉拔性能對(duì)比等方面進(jìn)行探索，將理論與實(shí)際相結(jié)合，以更科學(xué)的方式指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。