國(guó)道107改線(xiàn)官渡黃河大橋墩柱鋼筋保護(hù)層控制

李林

【摘要】本文分析了合理的鋼筋保護(hù)層厚度在橋梁結(jié)構(gòu)中的重要性，探討了混凝土保護(hù)層施工工藝，并提出了施工過(guò)程控制保護(hù)層厚度的可行方法。

【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目工程；概況；墩柱鋼筋籠；運(yùn)輸、存放；安裝；墩柱模板

Control of Reinforcement Protection for Pier Column of Guodian Yellow River Bridge

Li Lin

（Henan Guandu Yellow River Bridge Development Co.， LtdYuanyangHenan453500）

【Abstract】This paper analyzes the importance of the thickness of the protective layer in the bridge structure， discusses the construction technology of the concrete protective layer， and puts forward the feasible method to control the thickness of the protective layer.

【Key words】Project construction；Profile；Pier column steel cage；Transport，Storage；Installation；Pier column template

1. 前言

鋼筋保護(hù)層厚度是指最外層縱向鋼筋、分布鋼筋或箍筋公稱(chēng)直徑外邊緣到混凝土外表面之間的最小距離；保護(hù)層的作用主要在于：（1）提供足夠的鋼筋粘結(jié)力，保證鋼筋與混凝土共同工作；（2）對(duì)鋼筋與外部環(huán)境進(jìn)行物理隔離，防止或延緩鋼筋銹蝕，延緩氯離子進(jìn)入速度，保證結(jié)構(gòu)有足夠的耐久性；（3）增加結(jié)構(gòu)在火災(zāi)及凍融環(huán)境下耐火能力及抗凍性。對(duì)于橋梁工程而言，結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高、設(shè)計(jì)年限長(zhǎng)，這就對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性提出了更高的要求。而混凝土保護(hù)層是影響結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素，統(tǒng)計(jì)顯示：混凝土結(jié)構(gòu)因保護(hù)層厚度的破壞引起鋼筋銹蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)安全事故嚴(yán)重程度已遠(yuǎn)過(guò)于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力安全水準(zhǔn)設(shè)置偏低所帶來(lái)的危害。因此有必要對(duì)保護(hù)層的重要性、結(jié)構(gòu)耐久性影響規(guī)律及其施工質(zhì)量控制方法進(jìn)行探討。

2. 項(xiàng)目工程概況

國(guó)道107官渡黃河大橋項(xiàng)目位于原陽(yáng)縣陽(yáng)阿鄉(xiāng)東，在黃河南岸九堡村進(jìn)入鄭州市中牟縣境內(nèi)，全線(xiàn)采用一級(jí)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)速100公里/小時(shí)，全長(zhǎng)31.775公里，其中新鄉(xiāng)市境內(nèi)17公里，鄭州市境內(nèi)14.775公里。項(xiàng)目共有特大橋7377米/1座，大橋127米/1座 ，中小橋390.36米/7座。

3. 墩柱鋼筋籠加工場(chǎng)

項(xiàng)目設(shè)置鋼筋加工場(chǎng)，各標(biāo)段鋼筋加工集中進(jìn)行，半成品再分別運(yùn)至各工點(diǎn)組裝。鋼筋場(chǎng)整齊劃一、布局合理，采用封閉式管理，均采用鋼筋籠滾焊機(jī)、數(shù)控彎曲中心、數(shù)控彎箍機(jī)等數(shù)控加工設(shè)備，電線(xiàn)均采用地埋設(shè)置，見(jiàn)圖1。

（1）鋼筋加工場(chǎng)地內(nèi)應(yīng)按原材料堆放區(qū)、鋼筋下料區(qū)、加工制作區(qū)、半成品堆放區(qū)、廢料處理區(qū)等科學(xué)合理設(shè)置，功能明確，標(biāo)識(shí)清晰。

（2）場(chǎng)地全部硬化；鋼筋場(chǎng)主路車(chē)行位置為20cm厚混凝土硬化；其他鋼筋加工及存放區(qū)域采用15cm混凝土硬化，并設(shè)置橫坡排水，見(jiàn)圖2。

（3）場(chǎng)內(nèi)主電線(xiàn)全部地下埋設(shè)；每臺(tái)設(shè)備設(shè)置專(zhuān)用空開(kāi)，以“一機(jī)、一閘、一漏”為標(biāo)準(zhǔn)，配電箱專(zhuān)人負(fù)責(zé)管理；在廠(chǎng)區(qū)內(nèi)外設(shè)置足夠的消防設(shè)施。

（4）鋼筋場(chǎng)頂部設(shè)桁吊或底部設(shè)龍門(mén)吊軌道，由持證人員經(jīng)過(guò)培訓(xùn)后上崗操作。

（5）鋼筋籠檢驗(yàn)。使用通止規(guī)檢測(cè)鋼筋車(chē)絲成品，確保鋼筋籠施工質(zhì)量。

4. 墩柱鋼筋籠運(yùn)輸、存放

（1）鋼筋籠運(yùn)輸。

鋼筋籠運(yùn)輸用板車(chē)運(yùn)輸至施工點(diǎn)。為防止鋼筋籠骨架產(chǎn)生變形，運(yùn)輸過(guò)程中選用性能穩(wěn)定的拖車(chē)進(jìn)行牽引，拖車(chē)上方固定方木，方木形成兩端對(duì)稱(chēng)布置，并適當(dāng)增加方木數(shù)量。拖車(chē)頭、中、尾設(shè)置固定纜繩，防止鋼筋籠擺動(dòng)造成沖擊影響鋼筋籠骨架。拖車(chē)運(yùn)輸速度盡量保持勻速、低速。

（2）鋼筋籠現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)存放。

現(xiàn)場(chǎng)采用50t汽車(chē)吊進(jìn)行吊裝并采用下墊上蓋方式存放在規(guī)劃區(qū)內(nèi)，見(jiàn)圖3。

5. 安裝墩柱鋼筋籠

（1）在樁基檢測(cè)合格后，安裝墩柱鋼筋籠。墩柱鋼筋籠與樁鋼筋籠之間的焊接采用焊接。

（2）墩柱鋼筋籠的起吊方法同樁基鋼筋籠起吊方法。在焊接時(shí)，下部根據(jù)調(diào)整好的鋼筋對(duì)準(zhǔn)直接焊接。

（3）在鋼筋籠上安放同等強(qiáng)度的混凝土墊塊，呈梅花狀排列以保證混凝土保護(hù)層厚度。布設(shè)的數(shù)量為不少于4個(gè)/㎡。墊塊與鋼筋綁扎牢固，且保證綁絲的絲頭不進(jìn)入混凝土保護(hù)層內(nèi)。

（4）已安裝好的墩柱鋼筋籠骨架，在安裝模板前，應(yīng)有臨時(shí)穩(wěn)定措施，防止骨架傾斜。墩身鋼筋籠總高度超過(guò)9m時(shí)，安裝風(fēng)攬使其保持穩(wěn)定。

（5）墩柱鋼筋籠中心復(fù)測(cè)。

安裝完墩柱鋼筋籠后，在系梁或承臺(tái)施工前，在系梁或承臺(tái)鋼筋上放樣出墩柱中心點(diǎn)，并預(yù)埋墩柱鋼筋。并檢驗(yàn)系梁及承臺(tái)偏位，以確保系梁或承臺(tái)澆筑后墩柱軸線(xiàn)偏位滿(mǎn)足規(guī)范要求。

待系梁或承臺(tái)澆筑完成后，測(cè)量班組放樣出墩柱模板位置線(xiàn)，按模板位置線(xiàn)在模板內(nèi)邊緣用電鉆打孔插入定位鋼筋，以保證墩柱模板平面位置的準(zhǔn)確。

測(cè)量班組在放樣完成后，沿墩柱模板位置線(xiàn)測(cè)量高程，確保高程準(zhǔn)備無(wú)誤，并保證立模時(shí)鋼模板底部平整，不會(huì)產(chǎn)生傾斜，保證墩柱豎直度及偏位。

（6）墩柱鋼筋籠安裝完成后采用4根纜風(fēng)繩進(jìn)行固定，見(jiàn)圖4。

6. 安裝墩柱模板

6.1模板設(shè)計(jì)。

模板宜進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，并具有足夠的剛度、強(qiáng)度，滿(mǎn)足接縫嚴(yán)密、不漏漿、構(gòu)件的形狀尺寸和相互位置正確、模板構(gòu)造簡(jiǎn)單，支裝方便、在實(shí)施過(guò)程中不變形、不破壞、不倒塌。模板表面光潔、平整。對(duì)于圓柱墩高度在10m以?xún)?nèi)的，宜采用一模到頂進(jìn)行配備。旨在減少模板接縫數(shù)及保證模板拼縫質(zhì)量。

6.2模板進(jìn)場(chǎng)、拼裝。

建立模板進(jìn)場(chǎng)審查制度確保模板的施工質(zhì)量。墩柱模板安裝前必須試拼模板，檢查其平整度，如有誤差，必須進(jìn)行校偏。模板安裝前在樁基上標(biāo)出模板邊線(xiàn)位置，并抹一層砂漿找平層，模板采用吊車(chē)組裝。安裝好后，對(duì)模板的平面位置、傾斜度、頂部標(biāo)高、螺栓聯(lián)結(jié)及縱橫向固定進(jìn)行檢查，橫縫都在同一水平面上，豎縫對(duì)齊，上下左右多塊模板搭接不應(yīng)錯(cuò)臺(tái)，同時(shí)聯(lián)接處鋼板或角鋼要加強(qiáng)，以免多次重復(fù)使用后發(fā)生變形。

6.3模板安裝。

（1）模板-鋼筋安裝工作應(yīng)配合進(jìn)行，妨礙綁扎鋼筋的模板應(yīng)待鋼筋安裝完畢后安設(shè)。模板不應(yīng)與腳手架聯(lián)接（模板與腳手架整體設(shè)計(jì)時(shí)除外），避免引起模板變形。

（2）安裝側(cè)模板時(shí)，應(yīng)防止模板位移和凸出。模板設(shè)拉桿固定。澆筑在混凝土中的拉桿，應(yīng)按拉桿撥出或不撥出的要求，采取相應(yīng)的措施。

（3）模板安裝完畢后，應(yīng)對(duì)其平面位置、頂部標(biāo)高、節(jié)點(diǎn)聯(lián)系及縱橫向穩(wěn)定性進(jìn)行檢查，符合要求后方澆筑混凝土。澆筑混凝土前，模板應(yīng)涂刷脫模劑，外露面混凝土模板的脫模劑應(yīng)采用同一品種，不得使用廢機(jī)油等油料，且不得污染鋼筋及混凝土的施工縫處。重復(fù)使用的模板、支架、拱架應(yīng)經(jīng)常檢查、維修。

（4）澆筑混凝土?xí)r，發(fā)現(xiàn)模板有超過(guò)允許偏差變形值的可能時(shí)，應(yīng)及時(shí)糾正。

6.4模板施工要點(diǎn)。

（1）放好模板邊線(xiàn)，標(biāo)高控制線(xiàn)。

（2）檢查各種機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。

（3）模板底口抹平砂漿、或打發(fā)泡劑，防止漏漿事故放生。

（4）檢查柱支撐時(shí)所用的地錨是否滿(mǎn)足要求，該墩每根立柱采用4個(gè)一立方素混凝土塊作地錨。

（5）模板使用前必須清理模板表面，表面涂刷脫模劑（嚴(yán)禁使用廢機(jī)油）反復(fù)打磨三次。

7. 墩柱施工安全平臺(tái)

墩柱施工平臺(tái)采用“之”字型安全爬梯，底設(shè)置一道掃地桿與墩柱采用“井”字形鋼管進(jìn)行固定，每升高3米設(shè)置一道。墩柱安全爬梯的拼裝利用汽車(chē)吊進(jìn)行拼裝、安裝。墩頂采用圓形操作平臺(tái)，欄桿高度不少于1.2m。

8. 澆筑混凝土

混凝土采用拌合站集中拌合、吊車(chē)提料斗吊送、串筒入模、插入式振搗器振搗的施工方法。灌注混凝土前檢查模板、鋼筋及預(yù)埋件的位置、尺寸和保護(hù)層厚度，確保其位置準(zhǔn)確、保護(hù)層足夠。

8.1混凝土澆筑要求。

8.1.1模板支立完畢，經(jīng)檢查無(wú)誤后，即可澆筑混凝土。澆筑前清除模板內(nèi)的污物、松動(dòng)碎石。

8.1.2由于混凝土施工高度大于2m，為使混凝土的灌注時(shí)不產(chǎn)生離析，混凝土將通過(guò)串筒滑落，每節(jié)串筒1m長(zhǎng)。

8.1.3插入振搗棒時(shí)稍快，提出時(shí)略慢，并邊提邊振，以免在混凝土中留下空洞。

8.1.4振搗棒的移動(dòng)距離不超過(guò)振搗器作用半徑的1.5倍，并與模板保持5-10cm的距離。振搗棒插入下層混凝土5-10cm，以保證上下層混凝土之間的結(jié)合質(zhì)量。

8.1.5混凝土澆注后隨即進(jìn)行振搗，振搗時(shí)間一般控制在30秒以上，搗固要適度，切不可漏搗和靠模板振搗，有下列情況之一時(shí)即表明混凝土已振搗密實(shí)：

（1）混凝土表面停止沉落或沉落不明顯；

（2）振搗時(shí)不再出現(xiàn)顯著氣泡或振動(dòng)器周?chē)鸁o(wú)氣泡冒出；

（3）混凝土表面平坦、無(wú)氣體排出；

（4）混凝土已將模板邊角部位填滿(mǎn)充實(shí)。

8.1.6系梁分層進(jìn)行澆筑，每層高度不大于30cm。

8.1.7混凝土的澆筑連續(xù)進(jìn)行，如因故必須間斷時(shí)，其間斷時(shí)間應(yīng)小于混凝土初凝時(shí)間。澆注過(guò)程中，工人應(yīng)及時(shí)檢查保護(hù)層墊塊是否脫落或布設(shè)足夠，不足時(shí)應(yīng)及時(shí)增設(shè)。

8.1.8澆筑混凝土期間，設(shè)專(zhuān)人檢查模板的垂直度及支架的穩(wěn)定性。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)、變形、移位時(shí)，應(yīng)及時(shí)復(fù)測(cè)，調(diào)正。

8.2混凝土施工要點(diǎn)。

8.2.1澆筑前嚴(yán)格檢查墊塊的數(shù)量控制好保護(hù)層厚度。

8.2.2澆筑混凝土應(yīng)該連續(xù)進(jìn)行，如必須間歇，間歇時(shí)間應(yīng)盡量縮短，并在前層混凝土初凝之前，將這層混凝土澆筑完畢，防止形成冷縫，一般情況下不得超過(guò)2小時(shí)。

8.2.3振搗注意問(wèn)題：

（1）一般是梅花狀布置振搗點(diǎn)，距離以振搗器有效范圍為準(zhǔn)一般直徑50-80公分；

（2）快插慢拔的原則；

（3）以混凝土澆筑表面微微泛漿和有氣泡時(shí)為有效振搗合格標(biāo)志，不能漏振，也不能過(guò)振；

（4）振搗順序的方向盡量和混凝土流動(dòng)的方向相反，這樣可以使得振搗好的混凝土不再進(jìn)去游離水和氣泡；

（5）在振搗過(guò)程中，宜將振動(dòng)棒上下略微抽動(dòng)，以使上振下?lián)v密實(shí)均勻。

8.3施工縫處理。

由于墩身高度和墩身系梁的限制，混凝土需要進(jìn)行分段施工，對(duì)施工縫進(jìn)行如下處理：鑿除接縫處混凝土表面的水泥砂漿和松弱層，鑿除時(shí)混凝土強(qiáng)度要達(dá)到20Mpa以上。在澆注新混凝土前用水將舊混凝土表面沖洗干凈并充分濕潤(rùn)，但不能留有積水，并在水平縫的接面上鋪一層l-2cm厚的同級(jí)水泥砂漿。在混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求時(shí)即可拆模。進(jìn)行不少于7天的養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)用水與拌合用水相同。

9. 混凝土養(yǎng)護(hù)

（1）混凝土澆筑完成在收漿后盡快的覆蓋養(yǎng)生，覆蓋時(shí)不得污染及損壞混凝土表面。

（2）混凝土的養(yǎng)生期不少于7天，在墩柱頂面放置水桶滴淋養(yǎng)生，墩柱施工拆模后，均必須24小時(shí)不間斷養(yǎng)生。

（3）混凝土的強(qiáng)度達(dá)到20Mpa以上時(shí)，拆除模板，采用塑料薄膜包裹墩柱表面進(jìn)行保濕、保溫養(yǎng)護(hù)。

10. 拆除模板

（1）模板拆模時(shí)間不宜過(guò)早，尤其是晝夜溫差大于15°時(shí)，應(yīng)延遲1d-2d，且盡量在升溫階段拆模，內(nèi)外溫差控制在20°以?xún)?nèi)。防止混凝土溫差過(guò)大產(chǎn)生裂縫。混凝土拆模時(shí)間最少為混凝土澆筑后24小時(shí)左右，墩柱模板拆除時(shí)應(yīng)注意：

先拆掉墩柱手葫蘆（風(fēng)繩）或斜支撐。

（2）拆掉連接螺栓，然后用撬棍輕輕撬動(dòng)模板，使模板與混凝土脫離，再用吊車(chē)吊走。

（3）拆除模板時(shí)不得用大錘、撬棍硬砸猛撬，以免混凝土的外形和內(nèi)部受到損傷。模板拆除后立即清理、打油、保養(yǎng)。

11. 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述對(duì)公路橋梁幾個(gè)部位鋼筋混凝土保護(hù)層措施的論述，不難看出，確保鋼筋混凝土保護(hù)層厚度合格率在技術(shù)上是不難的，只要方法和措施得力，就完全能夠滿(mǎn)足規(guī)范的要求。因此，在日常的施工過(guò)程中，只要加強(qiáng)對(duì)施工人員的培訓(xùn)，嚴(yán)格控制工藝流程，達(dá)到交通部提出的工前合格率90%，工后合格率85%的目標(biāo)是完全可能的。

參考文獻(xiàn)

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