高速鐵路橋梁墩臺標準化施工質量控制關鍵技術分析

徐京海 中國鐵路上海局集團有限公司建設部

1 工程概況

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

2 施工工藝及方法

2.1 墩身鋼筋預埋

承臺澆筑鋼之前應對墩身主筋提前預埋使墩柱于承臺成為整體，為了更好保證預埋鋼筋安裝及預埋鋼筋加固，保證預埋筋符合設計圖紙和規范要求進行施工，現場應用“承臺預埋定位架”能夠準確控制墩身鋼筋數量、位置，提高施工效率，解決了圓弧段墩身鋼筋預埋位置不準確間距把控難的問題，使得墩身預埋鋼筋尺寸、間距、數量符合設計圖紙和施工規范的要求（見圖1）。

2.2 承臺頂處理

為了使墩身和承臺更好地銜接為一體，承臺混凝土澆筑完畢達到一定強度后根據墩身放樣位置，然后用墨斗彈線后進行切割，切割2 cm~3 cm深的切割縫。切割完成后進行鑿毛，鑿毛時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、鑿毛實體圖見圖2。

圖2 切割、鑿毛實體圖

2.3 鋼筋安裝

承臺澆筑前已對墩身主筋提前預埋，對產生彎曲的預埋鋼筋調直并清除污垢。剩余墩身箍筋、墩帽、墊石鋼筋在加工場加工成型后托運現場（運至現場鋼筋應防止銹蝕、污垢需上鋪下墊），人工配合吊車吊裝就位，與墩身鋼筋焊接、綁扎聯接成整體。

（1）注意做好預埋主筋替代的接地鋼筋需用油漆或不易脫落物標示顯眼。鋼筋綁扎采用鐵絲梅花形綁扎，應綁扎牢固無松動現象。

（2）墩身鋼筋綁扎時，扎絲頭一律朝內，不得向外，確保扎絲頭不伸入保護層混凝土中。鋼筋加工制作均應符合設計和規范，其誤差在允許偏差范圍內。墩臺身鋼筋安裝允許偏差見表1。

表1 墩臺身鋼筋安裝允許偏差

（3）鋼筋保護層墊塊采用和墩臺混凝土同標號混凝土墊塊。墊塊按照4個/m2，相互錯開布置，墊塊扎絲不得伸入保護層混凝土中。

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現場吊裝模板采用吊車人工配合安裝，安裝時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，拼接處無明顯錯臺現象，確保軸線、高程符合設計要求后加固，保證模板在灌注混凝土時受力后不變形、不移位。模內干凈無雜物無積水，拼裝平整嚴密，下口封堵嚴實。模板現場拼裝實體圖見圖3。

圖3 模板現場拼裝實體圖

2.4.2 墩頂防護

（1）墩頂模板完成后為防止高空墜物及施工人員墜落需進行圍擋設置，圍擋采用：φ48鋼管+綠色安全網進行防護，鋼管上涂刷紅白相間的條紋，鋼管之間統一使用直角扣件或旋轉扣件進行連接，圍擋上懸掛“防止墜樓”，“高空危險，請勿靠近”和“注意安全”等字樣。立桿長度1.8 m，立柱于頂帽模板加固為一體，立桿設置間距為1.5 m，橫桿設置2排，最頂層鋼管距離頂層橫桿的距離10 cm，每層之間60 cm。綠色安全網圍設時必須平整，接口處搭接必須牢固。墩頂防護、安全爬梯搭設見圖4。

（2）作業層腳手板應鋪滿、鋪穩，鋪實，腳手板首選木腳手板，應設置在三根橫向水平桿上。

圖4 墩頂防護、安全爬梯搭設

2.4.3 模板拆除

墩身模板拆除前必須滿足；（1）混凝土強度達到2.5 mpa；（2）混凝土芯部與表層、表層溫度與環境溫度之差均不大于15℃；（3）保證構件棱角完整時方可拆除托盤模板應保證混凝土強度達到設計強度的80%以上時方可拆除；（4）氣溫急劇變化時不宜進行拆模作業。

2.5 混凝土澆筑

2.5.1 施工工藝

①混凝土澆筑前，對模板、鋼筋、預埋件進行詳細的檢查，符合設計及規范要求后方可澆筑混凝土。

②混凝土入模前進行檢查監控，按規范要求進行坍落度、含氣量試驗及溫度測試、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，應控制混凝土自由下落高度不超過1.5 m當高度超過規定高度時要續接軟管或串筒。

④混凝土振搗時，振動棒應插入下一層一定深度（一般5 cm～10 cm）；振動棒要快插慢抽，移動間距不大于振動棒作用半徑的1.5倍；振搗時插搗均勻、成行交錯式移動，以免漏振和二次振動；每一次振動時間約20 s～30 s，以免欠振或過振，混凝土應振搗密實，混凝土密實的標志：混凝土不再下沉、不再冒氣泡、表面開始泛漿。

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

⑥墩身混凝土施工完畢后，要及時進行收漿。根據事先在墊石鋼筋上標記的排水坡混凝土面高度補充混凝土，并用刮板復核排水坡坡度。

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部不易散發出去，造成內外溫差過大，混凝土表面可能出現過大拉應力而產生裂紋。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小于15℃，以保證墩身混凝土結構的施工質量。①合理選擇原材料，優化混凝土配合比；②夏季混凝土溫度控制；③澆筑時間控制：夏季合理安排施工計劃，盡量避開高溫天氣，選擇一天中溫度較低的時間段進行混凝土的生產與澆筑。冬季混凝土施工避免在澆筑過程中遇到強寒流天氣，并選擇在天氣較好的時段澆筑混凝土。

2.6 混凝土養護

2.6.1 一般性季節混凝土養護

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護。

②適當延長外模脫模時間，拆除后用透明塑料布包裹，塑料布應密封，不得有透氣、破損現象，并維持密封養護狀態，養護需達到規定養護時間。

2.6.2 噴淋養護

噴淋系統安裝前，首先對墩頂采用2 mm厚土工布滿包裹，土工布下搭墩身30 cm，墩身采用塑料薄膜包裹。根據季節情況設定定時時間，達到自動噴淋養護的目的。具體見圖5。

圖5 墩身噴淋實體圖

2.6.3 冬季混凝土養護

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護；但當環境溫度低于5℃時，禁止灑水，采取覆蓋塑料薄膜+土工布保溫保濕的方式進行養護。

②根據溫度適當延長脫模時間，通過模板的保溫保濕使混凝土自然養護。拆模時混凝土與環境溫度之間的差值不得大于15℃，當溫差在10℃以上但低于15℃時，拆除模板后的混凝土表面宜臨時覆蓋。

③拆模后采取在混凝土外側包裹塑料薄膜+土工布的保溫保濕養護方案。

總之混凝土養護到位是保證墩身混凝土質量，防止混凝土裂紋的關鍵。

3 混凝土外觀質量控制

（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便性。

（2）模板平整光滑，安裝前模板需經過整修和打磨清理，并涂抹脫模劑。

（3）在施工過程中采用同種規格和品質的水泥和砂石料，分次澆筑的結構物，配合比要相同，防止混凝土顏色不一致形成腰帶式。

（4）混凝土拌制時要嚴格控制好外加劑和骨料的用量，嚴格按照設計的配合比拌合混凝土。

（5）嚴格控制好混凝土的坍落度；混凝土拌合的時間要適度；混凝土澆注要連續，不要產生冷縫；養護要及時，防止水化熱過高導致混凝土開裂；拆模必須滿足混凝土拆模強度要求。

（6）混凝土的澆筑、振搗、養護和模板的拆除按規定進行。

4 結束語

總之橋梁工程墩臺施工實體質量及外觀質量控制需根據實際工程的總體情況合理高效地進行總體布局施工前編制出詳盡的施工組織計劃并對施工全過程加強控制監管力度以全面實現質量、進度、安全、效益、文明環保目標。