立柱保护层厚度控制措施.doc

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立柱保护层厚度控制措施

为了进一步提升工程建设质量，消除质量通病，确保在工程建设中全面推行工程建设的程序化、规范化、精细化管理，现结合我标段时间情况，决定将立柱保护层作为通病防治的主攻项目。

　　目前高速公路桥梁下部结构基本上都采用钢筋混凝土结构，在钢筋混凝土构件中混凝土一方面与钢筋共同参与受力，同时保护钢筋免受外界侵蚀。

但由于混凝土自身逐渐风化的特性，混凝土表层会随时间逐渐失去混凝土自身的密实的水泥石结构，逐渐变得疏松，甚至出现裂隙。

钢筋混凝土中如果钢筋的保护层不足会影响构件的耐久性，严重的甚至使构件早早失效。

通过权威部门的统计，圆柱墩的保护层合格率一直偏低，一般只有40%左右，尤其8m～15m高度的墩柱中部保护层厚度合格率最低

　一、影响墩柱保护层厚度的因素分析

　　目前墩柱的施工工艺比较简单，多为先行加工安装钢筋，采用定型钢模板控制墩柱的几何尺寸，浇筑混凝土并振捣密实，根据环境采用合适的养生措施。

影响墩柱保护层厚度的因素有很多，从工序上分为以下几方面主要原因：

（一）钢筋加工安装原因

　　保护层厚度在施工过程中反映为钢筋与模板的距离，因此，墩柱钢筋的骨架几何尺寸直接影响成型后墩柱的保护层厚度。

在模板几何尺寸一定的情况下，墩柱骨架钢筋尺寸愈大，则相应的保护层厚度愈小，反之亦然。

其次，由于墩柱的平面位置要求比较严格，《公路工程质量验收评定标准》规定墩柱的轴线偏位为10mm，而墩柱保护层厚度的要求为±5mm，这就意味着墩柱钢筋的安装位置必须控制在设计位置±5mm内，否则墩柱的平面位置与保护层无法同时满足标准要求，出现这种情况时一般以牺牲墩柱保护层厚度来保证平面位置的准确，这也是目前的通病。

另外墩柱钢筋的骨架刚度也是很重要的方面，钢筋的精确定位目前一般只控制顶与底，如果骨架自身刚度不足，势必导致钢筋中部位置失去控制，进而影响到保护层的控制。

（二）定型钢模板原因

　　定型模板的几何尺寸直接决定成型后墩柱的几何尺寸，墩柱的几何尺寸与钢筋骨架的几何尺寸及平面位置共同决定了保护层。

在其它影响因素不变的情况下，模板几何尺寸愈大将导致保护层厚度愈大，反之亦然。

在假设钢筋平面位置与几何尺寸严格与设计一致的情况下，模板的最大几何尺寸误差也不能超过5mm，如果考虑到钢筋平面位置与几何尺寸的合理误差，模板加工要求的精度就更高。

　（三）混凝土浇筑

　　混凝土浇筑工艺直接影响到已经调整并加固完毕的钢筋及模板，如下料方式不当容易造成钢筋与模板间垫块脱离位置，振捣人员上下方式不当容易引起钢筋整体晃动并导致位置偏移，振捣棒插入位置不当容易导致钢筋移位。

　　三、针对性措施研究

　　控制保护层的总体工作思路在严格控制钢筋及模板平面位置、几何尺寸的基础上控制钢筋与模板的距离，并使钢筋、模板及相应的固定设施（垫块、模板固定支架及拉索）形成一个整体，在浇筑混凝土过程中避免破坏钢筋、模板的整体性，从而保证钢筋保护层厚度在控制范围内。

遵照这一思路，结合前面的原因分析，针对性的进行措施研究。

（一）墩柱钢筋加工安装

　　墩柱钢筋一般设计为竖向受力主筋按照一定间距焊接固定到环向骨架钢筋上，在主筋外侧按照一定间距盘绕螺旋形箍筋。

因此，控制墩柱钢筋笼的几何尺寸关键在于控制环向骨架钢筋的几何尺寸。

经多个工地观察发现现场加工工人很难准确把握环形骨架钢筋的半径，图纸一般只提供环形骨架钢筋中心轴线半径，无法直接用于生产控制。

经过多次数据测算调整，发现加工环形骨架筋的圆柱形构件半径＝环形骨架半径-环形骨架筋钢筋半径-4mm～6mm时效果最好。

环形骨架钢筋直径16mm～20mm时取用4mm，22mm～25mm时取用5mm，大于25mm时取用6mm。

　　钢筋骨架整体刚度通过加强主筋与环形骨架筋焊接及主筋与外部螺旋形箍筋固定来实现。

在钢筋加工、安装现场发现，对于钢筋笼整体的刚度而言，主筋与螺旋形箍筋的固结尤为重要，在主筋与螺旋形箍筋交叉点采用点焊或铁丝梅花形固定，即间隔一个交叉点固定。

另外螺旋形箍筋使用前先调直，在半径相近的圆形构件上弯曲成相近环形半径备用，保证螺旋形箍筋与主筋密贴。

　　钢筋安装定位先确定中心点，按照图纸设计半径±5mm在现场用墨线标出，钢筋安装时只有全部主筋都落在墨线形成的环内才可固定，完成钢筋的安装工作。

（二）墩柱模板加工

　　墩柱定型钢模板从模板设计、模板加工制作控制模板的几何尺寸。

模板设计一方面保证构件的几何尺寸，同时考虑模板的周转次数，进行相应的刚度设计；定型钢模板在起吊、运输、使用时需要考虑模板的承载情况，确保使用过程中模板不变形。

　　模板加工需要设计相应的胎模，在胎模上进行预拼装，检查各项数据指标，合格后电焊固定。

电焊焊接过程中一定要考虑电焊温度变化在模板内部形成的内应力，防止模板从胎模上落架后由于自身内应力过大逐步变形，根据模板刚度决定一次施焊长度，一般控制在2cm左右，并且实施跳焊，分散模板内部的温度应力，避免应力集中。

　　（三）墩柱混凝土浇筑

　　为减轻混凝土入模冲击力对钢筋与模板间垫块的影响，混凝土自由落体高度大于2m时采用串筒，必要时设置减速板。

另外人员上下通过专用软梯，禁止通过攀爬固定完毕的钢筋。

振捣时严格控制振捣棒的落点位置在距离钢筋10cm～15cm处，禁止振捣棒碰触钢筋。

（一）、立柱施工方法

1、模板加工

模板加工在专业厂家进行加工，圆形立柱模板采用两块半墩柱形定型钢模。

在模板定制时使用的钢板按6mm进行加工，保证模板的刚度及强度。

模板加工时直径比设计直径大5mm。

要做倒角及曲面圆顺、尺寸准确、坚固耐用。

模板每节根据立柱的长度加工，每隔0.6～0.8m增加一道加强肋板，模板制作时加工成企口缝，防止出现漏浆现象。

2、施工放样

在施工前首先将图纸提供的立柱中心坐标数据进行复核，复核无误后方可进行。

放样时按照各立柱的坐标，用全站仪准确放出位置，并根据坐标轴线引出四个控制点在承台（系梁）上，便于支立模板时准确就位。

3、钢筋加工及安装

立柱钢筋采用在加工场加工成钢筋笼，现场对接的施工方法。

钢筋采用双面焊，单面搭接焊连接，双面焊长度为5d，双面焊为10d。

钢筋骨架制作时，按设计尺寸做好加强筋箍圈，标出主筋的位置。

把主筋摆在平整的工作平台上，并标出加劲强筋的位置。

焊接时，使加劲强筋上任一主筋的标记对准中部的加劲筋标记，扶正加劲筋，并用木制直角板校正加劲筋与主筋的垂直度，然后点焊。

在一根主筋上焊好全部加劲筋后，用机具或人工转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊接好，然后吊起骨架搁在支架上，按设计位置布好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。

在现场吊装时，根据立柱中心点，用吊车将立柱钢筋笼吊放到位，并与立柱或承台钢筋骨架焊接成一个整体。

在施工承台（系梁）时注意预埋立柱钢筋，必须满足规范要求的搭接长度。

为保证钢筋保护层厚度，绑扎时在钢筋上绑扎相同标号的混凝土垫块，混凝土垫块采用在专业生产厂家的生产的梅花形垫块，确保保护层厚度。

4、模板安装

立柱模板为定型钢模，在使用前应认真进行除锈工作，使钢模表面无铁锈、无污物洁净。

模板安装时,桥墩模板顶部四周对称采用紧固螺栓固定在四周地锚上，确保中线、垂直度，模板间连接缝加海绵双面胶垫，保证模板密贴、不漏浆。

模板采用内撑外拉法加固，外侧采用钢脚手架支撑稳固，防止出现偏斜。

模板组装完毕、加固时，用经纬仪、水准仪检查、校正模板中线和标高，使垂直度、标高和各项尺寸符合要求。

模板安装示意图如下：

墩柱模板安装示意图

5、混凝土浇筑

立柱砼标号为C30级，采用42.5级水泥。

混凝土采用拌和站按设计配合比集中拌合，混凝土输送车运送，采用混凝土输送泵泵送、串筒入模，插入式振动器分层捣固密实，分层、连续浇注完毕。

混凝土施工时严格控制水灰比及坍落度，分层均匀对称灌注，每层灌注厚度不超过30cm，捣固棒按梅花形捣固，插入下层混凝土5cm左右，严禁撞击模板及钢筋，防止出现漏振、过振。

按规范要求做三组标准养护试件，和同期养护试件。

立柱施工如下图。

5.1、立柱混凝土浇筑时注意事项

1、混凝土严格按照设计配合比换算的施工配合比配料，接头先用水泥纯浆淋湿。

落差超过2m的部分用串筒下落混凝土，以防离析。

混凝土集中拌和，保持拌和时间不小于1.5分钟，拌和均匀，并且为了保证混凝土外观质量，塌落度应控制在7~9cm之间，不得过大。

施工人员在搭设坚固稳定的脚手架上施工，施工时经常检查砼坍落度。

2、浇筑前，要对所有操作人员进行详细的技术交底，并对模板和钢筋的稳固性以及砼的拌和、运输、浇筑系统所需的机具设备是否齐全完好进行一次全面检查，符合要求后方可开始施工。

3、浇筑时，下料应均匀、连续，不要集中猛投而产生砼的阻塞。

在钢筋密集处，可短时开动插入式振捣器以辅助下料。

首盘下料时，串筒下口不得大于1.0米，防止“烂根”现象发生。

4、施工中随时注意检查模板、钢筋及各种预埋件的位置和稳固情况，发现问题及时处理。

5、浇筑过程中，要随时检查砼的坍落度，和易性，严格控制水灰比，不得随意增加用水量，前后台密切配合，以保证砼的质量。

6、加强砼振捣工作，正确进行振捣，尤应注意边部振捣，防止出现蜂窝、麻面，防止振捣器与模板接触，应距模板有一定距离，一般保持10cm左右。

插入式振捣器振捣，每30cm一层分层浇筑，不漏振，不过振，振捣操作人员应加强责任心，施工中应常总结，提高振捣水平。

7、质量要求：

立柱28天砼抗压强度≥30Mpa，立柱钢筋受力钢筋间距±20mm;箍筋间距±10mm;钢筋骨架尺寸长±10mm、宽、高±5mm；弯起钢筋位置±20mm；保护层厚度±5mm；立柱间距±20mm,竖直度﹤0.3%H且不大20mm;柱顶高程±10mm;轴线偏位±10mm;断面尺寸±15mm;分节浇筑时,节段间错台3mm.支座垫石轴线偏位5mm;断面尺寸±5mm;顶面高程±2mm;顶面高差1mm;预埋件位置5mm;