墩柱模架一體化施工技術

顧京

（中鐵建大橋工程局集團第二工程有限公司，廣東 深圳518116）

1 概況及原理

墩柱模架一體化施工打破傳統的立柱鋼筋分兩部分加工（承臺內預埋鋼筋部分和承臺以上立柱鋼筋部分），合二為一成為整體，即在鋼筋集中加工車間利用墩柱鋼筋籠加工胎架集中加工整體鋼筋籠，運至現場、整體吊裝就位，在承臺混凝土澆筑前完成墩柱鋼筋籠的安裝。采用此工藝，無需單獨搭設腳手架，立柱模板吊裝就位后，在柱頂安裝操作平臺，人員采用登高車上下，混凝土澆筑采用商品混凝土泵送入模。

2 總體施工工藝要求

墩柱鋼筋在加工車間制作，并根據施工條件整體或分節段加工成籠體，現場安裝。墩柱模板采用定型鋼模板，汽車吊吊裝，≤15m 的墩柱一次性支立模板；＞15m 分兩次澆筑；混凝土泵送入模，一次澆筑成型。

本標段立柱施工采用大塊鋼模板，立柱混凝土采用分層一次澆筑成型的施工方法。采用清水混凝土工藝。

立柱鋼筋在加工車間加工成型后運至工地，吊裝時采用兩臺吊車吊裝就位，當立柱鋼筋直徑≥16mm 時不得采用焊接，須采用機械連接；立柱其余鋼筋在設計未要求的情況下采用點焊的形式進行連接并整體成形。

立柱鋼筋安裝好后，立柱鋼筋底部采用Φ25 鋼筋加適當數量的斜支撐以保證立柱鋼筋籠的穩定性，同時在距離立柱鋼筋頂部1m處四個角設置不小于φ8 的纜風繩，纜風繩直接固定在承臺基坑外側四個角的地錨處。

鋼筋安裝完成后，進行模板安裝，模板采用吊車配合人工進行安裝。墩柱混凝土采用泵車泵送混凝土進行澆筑，澆筑時注意分層澆筑，為防止出現混凝土離析現象，采用直徑Φ200 的PVC 管設置串桶。混凝土澆筑過程中指定專人檢查模板及預埋件的位置，澆注混凝土前將模板內清理干凈，檢驗合格后，方可混凝土澆筑。

3 無支架施工技術

3.1 工藝流程

墩柱為單柱式及雙柱式墩，立柱施工緊跟承臺施工進行，在承臺模板安全完成后，進行墩柱鋼筋吊裝，待承臺強度滿足要求拆模后進行立柱模板及混凝土施工。

3.2 立柱鋼筋

3.2.1 加工技術要求。在標準化鋼筋集中加工車間，配置智能數控鋼筋加工設備。立柱鋼筋加工前，首先根據設計圖紙的立柱外形尺寸制作鋼筋籠加工胎具，所有鋼筋在胎架上進行焊接。胎架總長11.5m，由五個胎架外框+5 套鋼齒板組成，外框采用8#、10#槽鋼焊接制作，外框上設有固定齒板的螺栓孔，每個胎架外框上設置可拆卸的鋼齒板，鋼齒板根據鋼筋位置精確開槽。立柱鋼筋在定型加工的立柱胎架上加工成型，所有箍筋與主筋節點處采用CO2氣體保護焊進行點焊，保證立柱鋼筋籠的整體性。

3.2.2 立柱鋼筋吊裝及加固。待承臺鋼筋及承臺模板安裝完成后，技術員在承臺頂層鋼筋位置放樣出立柱結構四個角點，同時采用線繩將立柱四個角帶線,角點放樣后必須把各個點引到四周的鋼板樁上，并做標記，用來復核吊裝后立柱位置偏差，避免重復放樣勞工費時。

柱鋼筋通過平板車運輸至現場，然后采用2 臺吊車將整根立柱鋼筋進行配合垂直整體吊裝至承臺預埋位置（小于5.5 噸重鋼筋籠采用2 臺25t 汽車吊抬吊，6～13 噸重鋼筋籠采用50t 汽車吊及一臺25T汽車吊，13～16 噸鋼筋籠采用70t 汽車吊吊及一臺25T汽車吊）。由于整體鋼筋籠重量大，全部作用于承臺鋼筋網片，會使之變形，立柱底部保證每個面有三根鋼筋直接落底至承臺墊層上，采用焊接L形鋼筋作為鋼筋落底措施。立柱鋼筋四角設置4 根纜風繩（直徑不小于8mm），確保鋼筋籠穩定。

3.3 承臺混凝土澆筑

混凝土采用普通商品混凝土，混凝土澆筑前，因承臺高度為2.5m，無法滿足規范要求，須設置臨時下料口。下料口間距為1.5m，下料口處將頂部鋼筋間距臨時放大，以滿足甭管伸入承臺內部要求，待混凝土澆筑至1.5m左右后將承臺鋼筋恢復。

3.4 立柱放樣及頂面處理

對承臺立柱的交接面，做好施工縫的處理。立柱施工前應鑿除立柱范圍內的浮漿至露出骨料，混凝土鑿毛后要用水沖洗并清除積水。并經監理驗收。根據立柱設計結構尺寸、與線路位置關系和人員作業面，將立柱四角的角點放樣到承臺上，立柱輪廓線用墨線彈出，作為立模基準線。用砂漿在模板四周澆筑一個約10cm寬，3～5cm高的平臺，水泥砂漿頂面在同一水平面內，以保證模板底部不漏漿，模板底面水平。

3.5 墩柱模板

3.5.1 模板設計。墩柱模板采用廠家定制整體鋼模，無內拉桿設計。模板為4 片式，鋼面板背焊兩層型鋼骨架。模板標準節長度為3m，模板采用6mm厚的鋼板作為面板，豎肋采用[10#槽鋼間距280mm。1.5*2.0 墩柱橫肋采用雙拼16#槽鋼間距750mm，模板四周采用φ25 精軋螺紋鋼對拉，采用雙螺母。

3.5.2 模板制作及驗收。模板委托專業單位進行加工制作，加工成型后先在廠內進行預拼裝，對模板平整度及拼縫進行檢查，精軋螺紋鋼長度要求在模板安裝結束后，精軋螺紋鋼在螺母（錨具）外露部分長度不少于6 絲,拼裝后進行試吊，檢查模板接頭處連接質量，經驗收合格后方可出廠。

3.5.3 模板安裝。模板安裝采用20～35t 汽車吊，從底部依次向上安裝。由于采用無落地支架法，工人作業時需要攀爬至一定高度拆卸螺桿，為確保安全，采用φ18 圓鋼焊接到模板的四角上，涂油漆進行顏色區別，保證工人作業時任何一個位置都可以掛雙扣安全帶，隨走隨移。人員使用登高車上下作業，并且穿戴雙扣安全帶。

立柱模板安裝時，解開立柱鋼筋籠上部的四根纜風繩，待立柱模板安裝到位后4 根纜風繩固定到立柱模板上口。模板試拼裝后，將模板按編號組拼成L型，以減少拆解及拼裝時間，同時方便模板的存放及打磨作業。

墩柱模板安裝時首先進行最下節模板拼裝，將最下節模板定位加固后，方可安裝中節模板，各節模板水平接縫處用定位銷及連接螺栓固定牢固。待中下節模板安裝完畢后，安裝帶有操作平臺的上節模板，操作平臺與最上節鋼模板拼接好后，整體吊裝。

模板安裝需注意的問題：（1）在模板底部及拼縫處，采用4cm高、5cm寬的海綿條作為止漿措施，務必一次安裝到位。（2）采用混凝土墊塊作為模板限位措施，若模板安裝過程中，墊塊碎裂或掉落，安裝完成后，需對墊塊查漏補缺。（3）模板及平臺安裝完畢后，在立柱頂部四個方向設置纜風繩，采用圍護樁或單獨打設的4m 長[30#槽鋼做地錨。（4）模板安裝前在模板內側涂抹高性能脫模劑，要求涂刷到位、均勻，避免流淌。（5）登高車內操作人員需經培訓合格，并持證上崗。所有上下立柱的人員需戴好安全帽，佩戴好雙扣安全帶。

3.5.4 操作平臺。因立柱采用模架一體化（無落地腳手架）工藝進行施工，需在頂部設置操作平臺。操作平臺與頂節立柱模板固定牢固，操作平臺寬620mm，操作平臺上鋪設花紋鋼板，四周設置1200mm高的護欄，操作平臺面板三角架采用[8#槽鋼，操作平臺為可以拆解式，操作平臺詳見下圖。

方柱模板、施工平臺安裝完成實景圖

3.5.5 模板校核。模板安裝完成后，在模板4 角設置線錘，用來測出模板的垂直度，并且在模板底部安置千斤頂，對模板的垂直度進行調節，以便滿足規范要求。模板安裝之后，要再次對混凝土保護層墊塊進行檢查，在掉落或破碎的位置處重新補上。為方便作業人員及機具的運送，通過登高車上下作業平臺，并且穿戴雙扣安全帶。

3.6 墩柱混凝土澆筑

混凝土采用泵車入模，登高車配合施工，作業人員佩戴雙扣安全帶通過腳踩鋼筋籠鋼筋上下的方法，配合進行施工。隨時觀察模板接縫嚴密性和牢固情況，發現異常立即停止施工，待消除隱患后繼續澆筑。

因立柱較高，混凝土澆筑前要提前將外徑20cm的串筒用塑料繩安裝好，混凝土從高處直接傾卸時，串通長度須保證砼自由傾落高度不超過2m，在混凝土澆筑時，隨時調節汽車泵管高度用以調整串筒與澆筑面混凝土高度。

3.6.1 混凝土的拌制及運輸。（1）混凝土需嚴格按照批準的配合比拌制，拌制前需進行骨料含水率檢測，及時調整施工配合比，拌制過程中不允許改變水灰比。（2）立柱混凝土采用普通商品混凝土，運輸采用混凝土罐車。（3）采用泵送混凝土應符合下列規定：混凝土的供應必須保證輸送混凝土的泵能連續工作。泵送間歇時間不宜超過30min。

3.6.2 混凝土的澆筑要求。（1）工前清理、報監。澆筑混凝土前，應對模板、鋼筋和預埋件進行檢查；同時模板內的雜物、積水和鋼筋上的污垢應清理干凈；模板間縫隙填塞嚴密。自檢合格后，報監理工程師檢查合格后方可澆筑。（2）分層澆筑、振搗要求。混凝土澆筑前應做好施工準備工作，因立柱較高，要提前將外徑20cm 的PVC串管安裝好，混凝土從高處直接傾卸時，串管長度須保證砼自由傾落高度不超過2m，在混凝土澆筑時，隨時調整串管長度；混凝土分層澆筑，分層厚度控制在40cm，使用的4 臺15m 長插入式振動器，必須在澆筑前下至立柱底，振動器移位間距應不超過振動器作用半徑的1.5 倍，且與模板應保持50～l00mm 的距離，每一振點的振搗延續時間宜為20～30s，以混凝土停止下沉、不出現氣泡、表面呈現浮漿為度，并應避免振動棒碰撞模板及其他預埋件。墩頂鋼筋須設立人孔，以便作業人員下到柱底進行振搗，作業人員上下需佩戴雙扣安全帶，現場需設置低壓照明燈，確保安全。（3）泌水及浮漿處理。由于采取分層澆筑，當兩層之間間隔較久時，分層之間很容易產生泌水或浮漿現象，澆筑過程中可將泌水裝入水桶，用尼龍繩將水桶提升出模板。（4）分節澆筑施工縫處理。模板安裝前，需對水平施工縫進行處理：用墨斗在該施工縫下部1～2cm處彈一條水平墨線，沿該墨線用手動切割機切一條深3～4cm 的溝縫，將溝縫與施工縫之間的砼鑿除，從而使外露的施工縫成為一條規則的直線。

處理時注意以下事項：（1）已澆節段的混凝土強度應不低于2.5MPa。（2）經鑿毛處理后的混凝土面，采用潔凈水沖洗干凈。（3）施工縫處澆筑時應細致搗實，保證新舊混凝土緊密結合。

3.6.3 混凝土養護。混凝土澆筑完成后，應及時進行滴灌養護，帶模養護24 小時拆除模，拆模后立即采用塑料薄膜包裹，墩頂繼續滴灌養生，總的養護時間不少于7 天。

3.7 模板拆除

模板拆除必須得保證墩身混凝土強度不得低于2.5MPa。

模板拆除采用汽車吊進行施工，拆模前先將待拆模板掛好在吊鉤上才能拆除模板的連接螺栓，按先安裝后拆除、后安裝先拆除的原則進行施工。拆除模板時，嚴禁采用拋扔或猛力地敲打和強扭等方法進行模板拆除，模板拆除過程現場必須有專人指揮，吊機作業半徑內嚴禁站人。模板拆除后，應維修整理，分類整齊存放。

4 結論

墩柱模架一體化施工工藝將傳統的搭設腳手架、立模工序合二為一，利用模板作為腳手架，有效的節省人工及腳手架的租賃費用。鋼筋集中加工、無落地腳手架立柱施工具有明顯的節能減排、縮短工期、降低風險、減少人工、提高工效等優點，能有效提高橋梁立柱施工效率。