高速公路桥梁圆柱墩施工控制

王 瑞 鹏

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

1 概述

桥墩是高速公路桥梁建设最为重要的地基基础部分。圆柱墩是目前桥梁上应用最普遍的下部结构形式，刚度和强度大，可以适应各种复杂受力状态，具有结构简单、美观大方的特性，在施工中外观质量容易控制，且与桩基础衔接方便，景观协调性要好。

在某高速公路桥梁施工中，桥梁下部构造采用直径为1.8 m的钢筋混凝土圆形双柱式桥墩(见图1)，圆柱墩下为底系梁，墩身高度19.646 m，分节段进行施工。本文笔者结合自身施工经验，以该大桥施工为例，总结了圆柱墩施工质量控制要点。

2 施工工艺要点

2.1 地系梁顶凿毛处理

在进行墩柱施工前，对其施工范围内系梁顶部的混凝土进行凿毛处理，将表面松散层、石屑等清理干净。

本项目中的圆形柱式桥墩首件制工程墩身高度超过10 m，应分节段进行施工。在进行分节段施工时，须对墩、台身等部位接缝处进行凿毛和清洁(见图2)。

在分段施工时，须做好施工缝质量控制。当混凝土强度达到5 MPa以上时，即可将混凝土表面水泥砂浆和松弱层凿除。在浇筑前，新旧混凝土接面部位用高压水冲洗干净，并进行充分湿润，在水平缝接面上铺一层水泥砂浆，厚度在l cm～2 cm。

2.2 测量放样

墩身处系梁顶面混凝土凿毛处理后，根据设计的墩柱中心及轴线控制点坐标，测量人员在系梁顶面将墩身位置和轴线控制点精确放出。

2.3 立墩柱钢筋笼

本项目中，受现场条件制约，墩柱钢筋先在钢筋场加工成半成品后由平板车运到施工现场拼装成钢筋笼。为保证钢筋笼有足够保护层厚度，在钢筋笼纵向每0.5 m焊接螺纹钢，其端部须切割平整。现场根据实际情况进行距离调整，当距离调整合适，达到设计保护层厚度后，将钢筋焊接在钢筋笼主筋上。在钢筋笼前后左右分别用扎丝将混凝土垫块与钢筋笼加强箍连接，混凝土垫块强度应与墩柱混凝土强度一致，不得用卵石、碎石或金属管及木块作为钢筋笼的垫块。

钢筋笼在吊装前验收合格后，用汽车吊将钢筋笼吊装。吊放钢筋笼时，要对准孔位，直吊扶稳，缓慢下沉，避免碰撞，钢筋笼放到设计位置时，应立即固定。钢筋笼底部钢筋要与伸出桩基顶面的钢筋进行焊接连接，其连接处采用单面搭接焊进行连接，焊缝长度为10d(d为主筋直径)。

在钢筋笼吊装完成以后(见图3)，可在钢筋笼顶部拉多向风缆以保证施工安全。

2.4 墩柱模板安装

本次桥墩工程采用下构圆柱墩附着式支架模板一体化技术进行施工，模板每节高3 m，由两块半圆形钢模组成，型钢支架按1.5 m间距一层环绕钢模布置；每节模板均设置3层作业平台并满铺钢筋焊网，第3层平台由型钢连接成整体并设置有竖向爬梯。

模板应先试拼，并进行编号方便以后有序拼装，避免反复调试。模板试拼成功后，采用汽车吊进行模板吊装，人工辅助安装。在第一节模板安装前，测量人员用全站仪将桥墩桩位放出来，并进行标记，以墩柱中心为圆心，用墨斗进行画圆，将该墩柱圆形轮廓线在地系梁上描绘出来。

在模板拼装时，模板边缘要对准圆形轮廓线。模板在使用前要对模板打磨清理(见图4)，去除模板表面的锈及污染物，并涂好脱模剂。为避免出现模板漏浆现象，采用螺栓将模板的上下接头紧密连接，使用双面胶粘贴模板接缝处，多措施保证接缝严密。

第一节模板安装完成后，进行二次复核。在模板顶面拉线，通过交叉点找到墩柱圆心，并用吊锤复核模板垂直度。为保证钢筋保护层厚度，用钢尺进行检查，确保厚度准确。为了防止模板底部漏浆，现场要用水泥砂浆对模板底部进行封底。重复第一节模板的安装步骤，完成其他几节模板的安装。

模板全部安装后(见图5)，采用缆风绳固定保证其垂直度和稳定性。

2.5 混凝土浇筑

采用吊车起吊料斗方式进行施工(见图6)。混凝土由拌和站集中拌制，浇筑过程中要考虑罐车运输造成的混凝土坍落度损失影响的施工和易性。墩柱高度较高，不能向模板内直接倾倒混凝土，须用串筒导入模板内部，串筒的高度不超过1 m，防止混凝土发生离析。

混凝土浇筑分层进行，每层厚度30 cm。由专人负责振捣，保证振捣密实不漏振，入模后的混凝土及时振捣，防止过振。

振捣棒与侧模保持5 cm～10 cm距离，插入下层混凝土5 cm～10 cm。以混凝土不显著下沉，不出现大量气泡，表面均匀平整并泛浆为准，表明已经振捣密实。振捣过程中，防止振捣棒冲击模板、预埋件，造成模板损坏和预埋件移位。

为对混凝土振捣过程进行监督，指定专人以每2 m为一个检测点，对混凝土的振捣进行检查。在施工中，用秒表对每一次振捣时间进行控制，对振捣位置进行记录填写。

2.6 拆模、养护

当混凝土强度达到70%时方可拆除模板。采用吊车配合人工拆除，拆除按照由上往下的顺序进行。

墩柱养护将采用滴灌法，其具体过程如下：脱模后用塑料薄膜缠绕墩身(见图7)，用封口胶将接口封紧。墩顶放置一个底部穿小孔的大水桶，并将抽水管放置在水桶内固定好，每隔几个小时抽水到墩柱顶往水桶灌水，水露出后通过湿润墩柱混凝土表面达到养生目的，养护时间不少于7 d。

3 外观质量控制措施

在桥梁圆柱墩施工中，墩体出现气孔、蜂窝麻面、冷缝、水波纹、鱼鳞纹是最为常见的外观缺陷(见图8)。为确保施工质量，针对出现的病害成因，做好混凝土配合比、原材料及施工质量控制，采取有效确保墩体成型后的外观质量。

3.1 气孔

出现气孔病害的成因主要在于混凝土水灰比、模板及振捣方法。在进行混合料拌和时，当存在水灰比过大、掺水计算不准、配合比调整不及时等问题，会造成混凝土含水量和坍落度过大。由于模板不能吸收水分，水分蒸发后容易在墩体表面形成气孔。当模板表面不够光滑，涂抹的脱模剂太粘时，造成混凝土中的自由水和气泡难以逸出形成气泡。进行混凝土振捣时，当存在振动间距较大或振动时间不足时，容易导致混凝土表面的水分和气泡难以消除。

解决办法：严格进行混凝土坍落度和水灰比控制；在混凝土拌制时，掺加适量减水剂，进行用水量控制；选用的模板须表面洁净、光滑，尽量选用粘度较小的脱模剂；在振捣过程中，严格进行混凝土振捣间距和时间控制，同时用槌轻敲模板，帮助气泡逸出。

3.2 蜂窝麻面

在施工过程中，当混凝土出现漏振或振捣不良时，造成粗集料间孔隙未被砂浆充分填充形成蜂窝。当混凝土配合比选配不当容易出现麻面，主要是含砂率不足、集料级配不良和坍落度控制不严。当铺设的钢筋间距太小或模板出现漏浆时，也会造成集料间隙填充不严问题。

解决办法：从含砂率、坍落度控制等方面进行混合料配合比优化；为避免模板出现漏浆，可指定专人进行模板拼装检查，确保接缝连接紧密牢靠；重视和加强振捣过程中的质量控制。

3.3 冷缝

冷缝主要是由于分层浇筑时，层间浇筑间隔时间过长导致的两层交界处出现的色差现象。在进行上层混凝土浇筑时，由于下层混凝土已经初凝，两层连接部位出现明显色差。

解决办法：对混凝土的生产能力及浇筑时间进行严格控制；必要时可掺加适量缓凝剂；进行浇筑工艺优化，确保将分层浇筑间断时间控制在下层混凝土初凝时间内。

3.4 水波纹

在混凝土施工中，由于混合料含水量和坍落度过大，振捣后的水泥浮浆滞留在混凝土表面，终凝后在表面形成颜色较深的水波纹。另外，在分层浇筑过程中，振捣棒深入下层混凝土的深度不足时，也会在墩体表面形成水波纹现象。

解决办法：对入模混凝土进行坍落度检测，严格禁止坍落度不符合要求的混凝土入模；分层振捣时，振动棒须深入下层混凝土5 cm～10 cm；避免出现欠振或过振。

3.5 鱼鳞纹

新拌制的混凝土出现离析时，骨料间隙被泌水导致的水膜及水泥稀浆挤占，骨料表面被水泥稀浆分散包裹，水分迁移后形成水膜痕迹及水泥石。水泥石易与模板粘连，拆模时造成脱落，则会在墩体表面形成粗糙、色差等鱼鳞状波纹。

解决办法：采取防止混凝土离析措施，主要有进行控制骨料最大粒径、适当增加砂率、控制混凝土泌水等措施；适当采取二次振捣，提高混凝土密实度。