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浅谈桥梁墩柱施工论文
浅谈桥梁墩柱施工
一、内容摘要
就一般钢筋混结构高架桥梁主要部位中的墩柱在施工过程中的主要工艺流程，并就技术方面的控制进行探讨。
重点对墩柱钢筋安装、模板安装、砼灌注及养护的细节进行探讨，注重细节将决定整个墩柱的整体质量。
关键词：
墩身钢筋安装模板测量放样定位养护细节
二、概述
桥梁墩台施工是桥梁工程中的一个重要部分，其施工的质量优劣，不仅关系到桥梁上部结构的制作与安装质量，而且对桥梁的使用功能也影响重大。
因此，墩台的位置、尺寸和材料强度等都必须符合设计规范要求。
在施工过程中，首先应该准确地测定墩台位置，正确地进行模板制作与安装，同时采用经过正规检验的合格建筑材料，严格执行施工规范的规定，以确保施工质量。
青岛轻轨项目墩台均采用定型钢模板施工，其优点是施工工序简便，施工周期较短，模板周转利用率高，砼浇筑后砼观感较好，施工质量容易把控。
缺点是要采用吊装作业，施工安全风险较大。
三、墩柱施工的工作流程
墩身施工工艺流程图
（一）施工准备
在承台表面测量放线定出墩台身的中线，测量承台顶标高，在墩台身范围内将承台或桩顶表面浮浆凿除，冲洗干净，整修墩身预埋钢筋、并对其做除锈处理。
桥墩施工测量与控制的内容包括：
桥墩模板定位测量，桥墩模板校核，桥墩高程测量和桥墩垂直度测量
测量组根据监理工程师认可的导线点及高程点进行放线，并负责复核测量成果及放线的精度，测量人员根据墩身情况导引测量控制点，以备校核墩身位置。
（1）测量工程师根据设计图纸在已浇筑好的承台顶面上放出墩身位置。
（2）在承台顶的墩身截面四方中心放出墩身横、纵向的中心点，为保证墩身平面位置正确，测量精度必须符合规范要求。
（3）在每一次模板安装完毕后，都必须经严格校核墩身平面位置、高程，符合设计要求后，方可进行砼浇注。
（二）模板制造加工
为保证墩身模板的刚度和表面平整度及加工精度，墩身模板在钢结构加工平台上制作，墩身模板的结构尺寸符合设计图纸和墩身结构尺寸，制作模板的钢板均采用Q235钢板，型钢均采用正规厂家生产的正品材料。
用于面板加工的钢板表面要求光滑，整洁，无气泡、无油污、锈蚀和夹渣等现象，对有弯曲的钢板应调平后再进行面板加工。
本工程墩身模板的制造应按《铁路组合钢模板技术规则》（TBJ211-86）、《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB10002.2-2005）、《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）进行加工，焊缝的高度满足设计要求，同时模板制造还应符合下列要求：
轴线偏位10mm
截面尺寸±20mm
表面平整度5mm
连接孔眼位置1mm
柱（墩）顶面高程±10mm
预埋件、预留孔位置符合设计规定，设计未规定时：
10mm
制作成型的模板应进行预拼装，外观应达到下列要求：
⑴侧板无翘曲、变形，表面平整无凹凸，无褶皱；
⑵焊缝饱满、牢靠，无夹渣、漏焊、焊瘤、结疤等焊接质量存在；
⑶阴阳接头要严格按图纸施工，加工精确，结合紧密。
⑷模板两块间接缝处平直、光滑且拼接后严密，顺直。
对于模板局部表面不平整处，采用砂轮机对其进行打磨，打磨后的表面与周围模板表面相接平顺过渡，确保模板表面光滑和平整度的要求。
局部产生变形时，采取切实可行的措施对模板进行调整，修整后的模板应符合要求。
制造加工完成后，并经检查合格的模板，涂刷防锈剂，置于存放场地，应遮盖。
（三）墩身施工平台的搭设
鉴于地质情况的差异，本工程桥墩身高度在7m～30.5m不等，为方便较高墩身的钢筋绑扎、模板拼接及砼浇注施工，根据工地现有材料和其他实际情况，在承台顶面墩身一侧，利用扣件式脚手架搭设施工支架平台，主要作用是施工人员上、下及施工安全防护，施工平台的搭设高度应与墩身钢筋接长、模板的拼接等高度相适应。
对于高度较高的操作平台，对其底部进行加固处理，在操作平台的搭设过程中，随时检查，防止发生倾覆。
施工操作平台不得与墩身模板相连接，两者分离，自成体系。
跟据青岛本地天气情况，架体四周设置直径¢16钢丝揽风绳，增加架体的稳定性。
在操作平台上铺设脚手板,并在外侧及下方设置栏杆及挂设安全密目网，防止人、物坠落。
（1）脚手架由立柱、纵向与横向水平管共同组成的空间框架结构。
扣件螺栓拧紧扭力矩应在40N·m～60N·m，以保证空间框架结构的节点具有足够的刚性和传递荷载的能力。
钢管架在四周布设两排，排间距为1m，根据承台尺寸的大小，将钢管架支设在承台上。
（2）钢管脚手架竖向均以1.5m的间距布置。
同时，每排脚手架都应有斜撑钢管连接，避免钢管架倾覆。
两相邻竖向钢管横向加密，铺设5cm厚跳板形成上下爬梯，便于人员上下，钢管间距80cm；每列脚手架均设剪刀撑连接，剪刀撑用6m长钢管搭设，增强脚手架的整体稳定性。
在每层脚手架上均铺上5cm厚木板作为施工操作平台，同时整个钢管架四周设置安全网。
（3）墩身高度超过10米，脚手架与墩身之间，横向每隔2m设置4根钢管与墩身相连；纵向中间设置1根钢管与墩身相连接。
（四）钢筋的成型及安装
墩身所用钢筋符合国标规定，并经现场取样送试验室复查合格后，才能投入使用。
本工程墩身钢筋使用普通钢筋，型号为HPB300和HRB400的钢筋。
普通钢筋应符合以下要求：
（1）钢筋进场时应备有出厂合格证、出厂证明书，检验报告书，及钢筋实物上应挂有标识牌，标识上AZ应注明钢筋的各项物理指标。
（2）钢筋的堆放要垫枕木，并有遮雨措施，避免钢筋锈蚀、污染，同时应采取措施避免压弯。
（3）钢筋表面无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。
（4）钢筋应平直，无局部折弯。
对于局部有弯曲现象的，在加工前要先进行调直，并对表面的污染物清理干净，加工后的钢筋表面不得有消弱钢筋截面的伤痕。
（5）进场后的钢筋应及时送试验室检验，送检的数量应符合规范要求，经检验合格后方可投入生产使用。
并注明钢筋的使用的部位。
3.4.2钢筋车间加工成型
钢筋连接在钢筋车间加工时，采用闪光对接焊，闪光对焊要求同一焊接人的对焊质量稳定，接头强度100%满足对接焊的强度要求，且经检测合格，实际加工中也均有该焊接人进行闪光对焊，其他人进行闪光对焊时，必须经试验检测合格，才可进行对焊接头的加工。
钢筋原材及接头的检测频率应符合国家现行标准的要求。
闪光对接焊中同一断面的钢筋接头截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率，不得超过50%。
钢筋的接头应避免钢筋的弯曲位置处，距弯曲点不应小于10d。
3.4.3钢筋的安装
钢筋加工成型后，由汽车运至施工墩位处。
根据设计图对加工成型的钢筋进行安装和绑扎，钢筋的位置、间距和砼保护层厚度均符合设计要求，保护层采用砼结构专用塑料保护层垫块，垫块按梅花形排列，每平方米不得少于4个。
对于5m以上的墩身，钢筋安装采用分节段安装、绑扎，分节安装模板，钢筋分节绑扎的高度与模板的分节高度相对应，便于模板的安装。
钢筋安装过程中，经常复核钢筋骨架的中心线是否与墩中线重合，如偏差较大，则及时调整，避免偏差的累积，同时检查墩身钢筋的垂直度应符合规范要求。
现场钢筋安装采用双面搭接焊，搭接焊的接头在同一断面的数量及起弯点距接头的距离均同闪光对接焊，搭接接头的搭接部位要预先弯曲，使搭接钢筋的轴线在同一直线上，搭接长度为10d（d为钢筋直径）。
安装就位后，应进行检查，作出记录并妥加保护，不得在其上行走和递送材料。
墩身钢筋为环氧涂层钢筋时，不得使用无涂层的普通钢筋和金属丝进行绑扎作业，环氧涂层钢筋与普通钢筋之间不得有电连接，支承环氧涂层钢筋的垫块和绑扎环氧涂层钢筋的铁丝采用塑料包裹，并在施工过程中，随时检查涂层钢筋的涂层损伤情况，及时进行修补。
钢筋加工的允许偏差：
受力钢筋间距：
±20mm
钢筋骨架尺寸：
长：
±10mm直径：
±5mm
箍筋、螺旋筋间距：
±10
弯起钢筋的弯起位置：
±20mm
箍筋内净尺寸：
±3mm
钢筋安装完毕后，经检查合格，予以签证后，方可转入下一道工序。
（五）模板安装
全桥墩身平面尺寸和高度种类繁多，墩身模板的分节形式较多。
模板安装前先试拼，表面除锈、涂刷脱模剂。
墩身模板采用整体钢模，模板平面方向分为6块，直线段2块，圆弧端4块，上下分节，模板各块间均采用螺栓连接，上下接缝处采用内贴白胶带挤密，防止漏浆。
模板间利用拉杆对拉收紧，使模板处于密封状态，接缝处应平整，无凸凹不平现象，确保墩身外壁光洁、美观。
模板安装时，先插打定位销子，再上螺栓，拧紧。
对墩身高度大于5m的墩身，均先进行模板安装后再进行钢筋绑扎。
墩身的上下节连接处螺栓应拧紧，接缝处应平顺，不平时，对螺栓进行调节，使面板平整。
模板支承稳妥，并与承台预埋件相连接。
对于墩身模板与承台连接处的接缝，宜采用砂浆垫层，防止漏浆。
模板的安装要求：
（1）轴线偏位：
10mm；
（2）表面平整度：
3mm；
（3）相临模板错台：
1mm；
（4）高程：
±10mm；
（6）模板竖直度：
0.3%H且不大于20；
经项目部质检、报检监理合格后，由技术负责人填写《预检工程记录》，方可进入下一道工序。
（六）砼的灌注及养护和拆模
1、混凝土由输送管泵或砼搅拌车运送至浇筑墩位。
混凝土拌合严格按试验部门提供的施工配合比配料，砂、石、水泥、水及外加剂计量准确，保证拌合时间。
配料数量的允许偏差（以质量计）见下表：
材料类别
允许偏差（%）[集中搅拌站拌制]
水泥、混合材料
±1
粗、细骨料
±2
水、外加剂
±1
2、混凝土拌和物应拌和均匀，颜色一致，不得有离析和泌水现象，混凝土拌和物的坍落度应在满足施工要求的情况下尽量偏小，控制在12~14cm，砼初凝时间满足施工要求；
3、混凝土的灌注：
在灌注砼前，应对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查，并做好记录，符合设计要求后方可浇筑。
模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢应清理干净，重点应检查模板接缝是否严密确保不漏浆、模板支撑是否牢固。
各节墩身浇注时应水平分层，分层厚度不宜大于30cm。
砼通过泵管或串筒下落至墩中心浇筑面，用铁揪人工翻揪至周边，严禁用振动棒代替铁揪赶移砼；
4、砼的振捣：
在浇筑混凝土过程中，派有经验的混凝土工负责振捣，振捣采用插入式振动棒（B50或B70），其原则是“快插慢拔”，振动棒的移动距离不超过其作用半径的1.5倍，与模板保持5～10cm的距离，插入下层混凝土5～10cm，以消除两层之间的接缝，同时振捣上层时要在下层砼初凝之前进行。
每一插点要掌握好振捣时间，过短不易捣实，过长可能引起砼产生离析现象。
一般每一振点振捣时间为20~30s，每一处振捣完毕后应边振动边徐徐提出振动棒，将气泡引出至表面，振动过程中避免振动棒碰撞模板、钢筋、预埋件等。
对每一振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止。
密实的标志是混凝土不明显下沉，不再冒气泡，表面呈现平坦、泛浆。
施工中严格遵守操作程序，确保混凝土的内在质量和外观质量；
5、砼浇筑过程中，若出现泌水现象，在不扰动已浇筑砼的情况下，应及时将水清除，并薄洒一层水泥灰，通过轻轻点振将表层水份吸干，以确保砼外观质量；
6、砼浇注完成后，应进行二次收浆，确保表面平整度。
分节灌注且不是顶节者，可不收浆抹面。
7、砼的养护
a.混凝土浇筑完后，表面应立即覆盖清洁的塑料膜，初凝后撤去塑料膜，用浸湿的粗麻布覆盖，并经常洒水，保持潮湿状态最少7d。
当条件许可时，也可采取在混凝土表面喷雾降温、湿润空气等养护措施，在模板底部采取预先冷却的技术措施等。
保湿养护期间，应采取遮阳和挡风措施，以控制温度和干热风的影响。
b.混凝土拆模后的洒水养护宜用自动喷水系统和喷雾器，湿养护应不间断，不得形成干湿循环。
c.大体积混凝土应提前养护，且养护时间不应少于28d。
（七）夏（热）期施工
3.7.1原材料贮存、降温要求
a.水泥、砂、石的贮存仓、料堆等进行遮阳防晒处理，或在砂石料堆上喷水降温，以便降低原材料进入搅拌机的温度。
用冷却装置冷却拌和水，并对水管及水箱加遮阳和隔热设施，也可在拌和水中加碎冰作为拌和水的一部分。
b.混凝土配合比设计应考虑坍落度损失。
混凝土中可掺加减水剂。
掺用粉煤灰取代部分水泥，减少水泥用量。
c.搅拌站料斗、储水器、皮带运输机、搅拌楼都要尽可能采取遮阳措施，尽量缩短搅拌时间。
应经常测定混凝土的坍落度，调整混凝土的配合比，以满足施工所必须的坍落度要求。
d.混凝土宜选用水化热较低的水泥。
当掺用缓凝型减水剂时，可根据气温适当增加坍落度。
e.宜尽可能在棚内或气温较低的晚上或夜间搅拌混凝土，以保证混凝土的入模温度满足设计要求。
当设计未规定时，混凝土的入模温度不宜高于30℃。
f.宜采用混凝土运输搅拌车运输混凝土，混凝土运输容器应设防晒设施，尽量缩短运输时间。
运输混凝土过程中宜慢速搅拌混凝土，不得在运输过程加水搅拌。
3.7.2混凝土的浇筑
a.夏（热）期浇筑混凝土前，应作好充分准备，备足施工设备，保证连续进行浇筑；混凝土从搅拌机到入模的传递时间及浇筑时间要尽量缩短，并尽快开始养护。
混凝土浇筑宜选在一天温度较低的时间内进行。
b.浇筑场地应遮荫，以降低模板、钢筋的温度；也可在模板、钢筋和地基上喷水以降温，但在浇筑时不能有附着水。
c.应加快混凝土的修整速度，修整时可用喷雾器喷少量水防止表面裂纹，但不准直接往混凝土表面洒水。
混凝土浇筑前应将模板或基底喷水润湿。
浇筑宜连续进行。
四、分次灌注施工注意事项
对于墩高在15m以上的墩身，需分二次或三次进行施工。
对于此类桥墩，应在承台和底节墩身施工中注意以下几个问题：
1、第二、三节墩身施工时，模板装拆、钢筋提升均只能使用卷扬机，故承台施工时，应提前根据卷扬机放置方位、方向预埋钢丝绳的转向；
2、第一次墩身砼拆模时，应留顶节（高h=3m）横板作为第二节墩身模板支承，在拆除第一次墩身模板前，将其拉杆全部拧紧，再卸除各节钢模间的边接板，严禁松动顶节模板；分三次施工时，拆除第二节墩身模板要求亦相同；必要时，可对支承节模板增设夹箍；
3、对于水平施工缝的处理：
经凿毛处理的砼面，应用水冲洗干净，要浇筑次层混凝土前，平铺一层厚为10~20mm的1：
2的水泥砂浆；
五、竣工检查质量控制标准
1、墩身灌注完达到强度后，必须经测量人员进行结构尺寸的检查，并取得监理工程师的签认。
结构尺寸允许偏差及要求见下表：
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法
1
混凝土强度（MPa）
在合格标准内
按JTJ071-98附录D检查
2
断面尺寸（mm）
±20
检查3个断面
3
轴线偏位（mm）
10
用经纬仪测量纵、横各两点
4
支座处顶面高程（mm）
±10
水准仪每支座检查一点
5
支座位置（mm）
5
用尺量
6
预埋件位置（mm）
5
用尺量
2、因本桥墩台身顶无墩帽也无支承垫石，故对于放置支座的墩身顶面，其标高、平面尺寸、平整度均应按支承垫石施工要求进行施工。
六、总结
桥梁墩身施工的整个过程中，钢筋的安装及对中、模板安装、混凝土养护等方面的细节尤其重要，这将对墩身的质量及外观起决定性作用。
严格控制灌注过程中混凝土的振捣的前提下做到以上几点，将会对整个施工结果起到很好的作用。
七、致谢
本论文是在我的导师胡雨来教授的亲切关怀和悉心指导下完成的。
他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。
两年多来胡教授不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向胡老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
八、参考文献
JTGF40-2004.公路桥涵施工技术规范，JTGF80/1—2004.公路工程质量检验评定标准
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