花瓶式带系梁墩柱施工技术

刘亮

摘 要：吉林大街立交桥工程采用花瓶式带多道横系梁墩柱结构，横系梁采用精螺纹钢筋预应力形式，施工中如何处理墩柱与横系梁的连接，如何处理张拉槽口，如何保证墩柱外观质量都是值得我们研究的课题。本文根据设计图纸采用理论计算和现场分析相结合的方法，提出了一套解决此类结构施工的新方法，通过实践证明是合理的。

关键词：花瓶式墩柱；系梁；张拉；钢筋定型

1 引言

随着城市桥梁的发展，美观已成为设计意图中的主流思想，然而，即使设计美观，但能否保证施工出的结构能达到设计者预想的理想效果，这取决于我们在施工过程中如何改进施工工艺来保证结构物达到设计者预想的效果[1]。

吉林大街立交桥工程是长春市四环路道路排水桥梁互通工程的一个重要组成部分。桥梁上部结构为现浇预应力混凝土连续箱梁，由分离的左、右两幅桥组成。上部结构采用鱼腹式预应力砼连续箱梁，单箱四室断面。下部结构采用花瓶式桥墩，钻孔灌注桩基础，墩柱结构形式为花瓶式墩柱，根据跨度不同墩柱厚度为1.4米、1.6米两种，墩柱通过承台与桩基础连接，上部第一类系梁配置预应力粗钢筋。每个墩柱横系梁个数为2到4个不等，最高的墩柱为6#、7#墩柱，每个有4道横系梁。最矮的墩柱为1#和12#墩柱，每个墩柱有2道横系梁。该桥设计新颖，是长春市一亮丽风景线，然而如何才能在施工中保证其设计成果成为本工程施工的重点和难点[2]，为此作者从大半径钢筋定型、定型钢模板设计、张拉槽口处理、外观质量控制出发，提出了一套解决该类工程施工的新方法。

2 花瓶式墩柱施工方法

2.1 施工方案比选

根据当前同类工程的施工经验可知，对于本工程墩柱的施工主要采用整体定型钢模板一次性带系梁浇注成型的方案3，为了保证施工质量，作者提出了两种施工方案：墩身采用定型钢模板，系梁采用木模板一次性浇注成型；.墩身采用定型钢模板，系梁采用清水板做模板，两次浇注成型。

各种构思优缺点的比较

为了说明作者所采用方案的优越性现将上述三种方案进行比较分析如下：

（1）采用整体定型钢模板一次性带系梁浇注成型。优点：整体性好、浇注速度快、能保证系梁与墩身之间的接缝良好。缺点：砼浇注时比较麻烦；振捣时气泡不能全部排出，特别是系梁上的气泡更不易排出；另外，采用整体定型钢模板一次性带系梁浇注成型施工对钢筋施工精度要求较高，特别是对系梁钢筋施工精度要求较高，如果钢筋稍有偏差模板就扣不上去，这会给施工带来很多麻烦。

（2）墩身采用定型钢模板，系梁采用木模板一次性浇注成型。优点：整体性较好；避免了二次浇注系梁施工缝的处理；且浇注速度快。缺点：是木模板与钢模板接触处无法保证紧密，容易因木模板与钢模板错缝而导致浇注出的墩柱混凝土在系梁与墩身接缝处出现烂根现象；振捣时气泡不能全部排出，特别是系梁上的气泡更不易排出；影响墩柱美观。

（3）墩身采用定型钢模板，系梁采用清水板做模板，两次浇注成型。优点：首先，节省模板支立时间又节省钢模板的材料及制作费用；其次，可以保证墩柱及系梁砼的浇注过程中振捣密实，保证墩柱的美观；第三，在墩柱砼施工过程中，钢筋稍许的误差不会影响施工进度；第四，这样可以保证墩柱与系梁接缝处严密，避免烂根现象，从而保证了墩柱的外观。缺点：施工工序较多；对劳动力的要求较多。

根据以上优缺点的比较，我们最终选用了第三种方法，即墩身采用定型钢模板，系梁采用清水板做模板，两次浇注成型。这种施工方案虽然有缺点，但这些缺点我们可以通过采取相应措施很容易地予以克服。

2.2 具体施工工艺

2.2.1 墩柱结构形式

本工程花瓶式带系梁墩柱结构形式如图1所示：

2.2.2 施工工艺流程

根据作者提出的施工方案，对应的施工工艺流程如下：

2.2.3 钢筋施工

本工程墩柱为花瓶式墩柱，其钢筋为大半径圆弧线型（图2），施工过程中的弯筋机不具有弯制如此大半径钢筋的功能，在施工过程中如何保证钢筋施工精确以确保墩柱模板能顺利施工是其重点，为此作者提出了一种弯制大半径钢筋的简易办法，实践证明是合理可行的。

根据现场及施工工具的具體情况我们采取了现场试验的方式制作了钢筋弯制模具平台如图2所示，图中黑点为定位钢筋支点，1、2、3为对应三种半径的钢筋，支点越往上对应的圆弧半径越小，弯制钢筋时钢筋下端固定，人工借助杠杆的力量将钢筋上端弯向支点方向，待钢筋上端到最上端的支点位置时停止弯制，然后放松钢筋，使钢筋自由回弹至设计位置。通过现场弯制结果发现，采用本方法所得钢筋弯制半径尺寸与设计半径仅相差0.3m，满足设计及施工要求，并符合钢筋的保护层厚度要求。

2.2.4 模板施工

（1）墩柱施工模板采用6毫米钢板制做4套定型钢模板。其中有2套同型号的模板各周转8次，另外两套定型钢模板各周转4次，模板分块分节制作，采用螺栓连接，为增加模板刚度，在模板外加12cm的型钢桁架。模板间接缝处夹双面胶，防止漏浆。（2）模板支立前，检查墩柱钢筋的位置是否准确。经检验合格后，进行模板支立。模板采用汽车吊吊装就位。模板吊装前要进行打光、磨平、除锈、拼装并涂刷脱模剂。模板支立结束后，进行调整及加固。最后检查模板位置、垂直度以及A类系梁的预应力孔道位置。经检验合格后，进行砼浇筑。（3）墩柱模板固定：根部采用在承台上预埋钢筋，然后用方木加以固定。墩身用工字钢固定，工字钢之间用拉杆连接以防止模板侧胀。墩柱校正采用手拉葫芦校正。墩柱系梁模板与墩身模板采用螺栓连接，在混凝土施工前，要对系梁模板进行加固，以免混凝土浇注时胀模。（4）系梁模板采用清水板做面板、直径5cm钢管作支撑、六九方木作肋支立。在墩柱模板的设计过程中，考虑到墩柱与系梁接缝处的施工缝问题，我门将墩柱模板系梁预留孔四周缩小1cm，在下一步系梁模板施工时，可以将系梁清水板按设计尺寸支立，这样可以保证系梁浇注完成后不会出现系梁与墩柱的接缝处的烂根现象。

2.2.5 混凝土施工

（1）砼采用商品混凝土进行分层浇注，分层浇注厚度不大于30cm。振捣采用插入式振捣器梅花形振捣，振点间距为振捣器作用半径的1.5倍，并与模板保持5-10cm的距离。振捣过程中避免振捣器碰撞模板、钢筋及其它预埋件。砼浇注至墩柱顶标高后在支座垫石处进行拉毛。（2）砼浇筑完一段时间后，进行覆盖浇水养护。砼强度达到10Mpa方可拆模。拆模时注意模板碰损墩身砼。拆模后用土工布及塑料布包裹并浇水养护，养护时间不少于7天。将拆下的模板运至指定场地，将模板上的砼残渣清除干净，人工用砂纸和磨光机把板面的砂浆和脱模剂打磨干净，露出金属本色，随后校正，以备倒用。

2.2.6 预应力粗钢筋的施工

本墩柱上部第一道横系梁采用后张法预应力施工，我们在墩柱模板施工时就考虑好了张拉槽口的预留问题，我们在墩柱定型钢模板上对应张拉槽口位置处切了一个比张拉槽口小3cm的预留孔，在模板施工时用杨木板将张拉槽口提前支立出来，以保证预应力的施工。具体施工和后张法钢绞线施工大同小异，这里就不再作过多的叙述。

2.2.7 封锚

本工程墩柱施工中保证墩柱外观质量的一个重点就是墩柱张拉槽口的封堵，长时间以来，我们在工程施工中封锚做的都不够完美，总是因为各中原因造成封锚不密实，蜂窝麻面现象特别严重，特别是锚槽上边总存在一道缝隙浇注不满，有的缝隙还特别大，必须在施工完封锚后进行二次修饰，这样一来对墩柱的质量造成影响，又对墩柱的外观美造成了影响。为此，本工程墩柱系梁封锚中，我们将过去以往将封锚进料孔留在侧面的做法改为留在墩柱顶上，并改进墩柱封锚槽口形状来保证墩柱封锚外观质量，具体如图3所示。

如图3所示，将进料口用10cm径的PVC管预留，并将锚槽上侧做成锥形，这样就可以保证在浇注封锚混凝土时能将锚槽浇注密实，且避免了蜂窝麻面的产生。另外，为了保证封锚外观质量，必须加强封锚砼质量控制，必须保证封锚砼的塌落度控制在180mm～200mm以内，如果塌落度太大，将难以报证砼灰浆不从封锚模板缝流出，造成墩柱外观质量缺陷，反之，如果塌落度太小，就不能保证砼的震捣密实，避免不了蜂窝麻面的产生，从而影响墩柱外观质量。

3 結束语

根据本文的分析研究可以得出以下结论：

（1）在施工中可变因素比较多，但往往它们又遵从理论原理，在施工中如能将理论与实际紧；密联系起来，将对知识的探索、对新事物新工艺的发现、对施工工艺的改进、对工程质量的提高等提供不少有利的保证。（2）本文所提出的花瓶式墩柱模板、钢筋、及封锚的施工方法具有很强的使用性，可以解决同类工程中的施工问题，具有推广价值。

参考文献：

[1] 徐燕，峰胡敏.墩柱预制拼装施工技术应用[J].建材与装饰， 2017：262～264.

[2] 沈文刚.花瓶式墩柱施工及外观质量控制措施探讨[J].中国高新科技， 2017（4）：63～65.

[3] 赵东.柱间系梁与墩柱整体成型施工技术[J].山西建筑， 2017（16）：173～174.