城市高架桥高墩柱施工要点分析
2017-04-24
前言
近年来，城市交通拥堵严重，为缓解交通压力，开始建设市内高架桥快速通道，尤其是在主要交通路口，修建2层、3层的大型互通立交，使得桥梁墩柱高度超过20m。由于是城市桥梁，要求在保证工程施工质量的前提下，必须达到美化环境的视觉效果。然而，在实施过程中会遇到许多问题，需要技术人员很好地解决。
1、城市高架桥高墩柱的特点
城市高架桥墩柱的高度一般在20m左右，几何尺寸在1.5～2.5m，外形为带装饰槽的长方形实心混凝土体，墩柱上端为花盆状，有些墩柱间设有上系梁，系梁底部为圆拱形，其目的主要体现城市高架桥高墩柱的外观美，却给施工带来了不小难度。
2、城市高架桥高墩柱施工难点
城市高架桥高墩柱施工的难点主要体现在3个方面，即主筋的连接、混凝土质量的控制及混凝土的振捣。
1）主筋的连接。由于墩柱较高，承台内预埋墩柱主筋时，不可能一次安装到位，需要分节段安装，节段间连接的形式一般采用搭接焊，需要吊车配合人工将搭接的钢筋固定住，再由施焊人员站在高支架平台上进行立面焊，因此，要求施焊人员不仅专业技能水平高，而且抗外部环境干扰能力强，总之，施工难度较大。
2）混凝土质量的控制。混凝土的性能指标主要是和易性，即流动性（稠度）、粘聚性和保水性3个方面。高墩柱混凝土的施工一般采用泵车，因此，要求到达现场的混凝土流动性要符合配合比设计要求。但在实际施工过程中，混凝土的流动性受到原材料、拌和时间、运距及外界气温等多种因素影响而会出现或大或小的情况，尤其是在运距较远、道路交通状况不明且外界气温较高时经常出现，因此，搅拌站要根据运输时间、气温等因素及时做出微调，确保到达现场的混凝土流动性满足施工需要。与此同时，粘聚性和保水性两个指标同样重要，否则，在混凝土施工过程中会出现离析、泌水等情况，轻则影响墩柱的外观质量，如水柳现象；重则影响墩柱的内在质量，如混凝土强度不合格等。
3）混凝土的振捣。振捣是混凝土施工的关键工序，振捣的好坏直接影响着混凝土的密实程度。在进行高墩柱混凝土施工时，往往会遇到混凝土如何振捣的难题。如振捣工直接站在墩柱顶部振捣，由于高度达20m且模板内光线昏暗，即使安装照明灯、使用加长振捣棒，也无法保证振捣充分、不出现漏振的情况；如让振捣工直接下到墩柱底部振捣，又由于墩柱内箍筋纵横交错、空间狭小，振捣人员操作困难。
3、高墩柱施工需注意的几点事项
3.1施工工艺的选择
城市高架桥高墩柱的施工工艺不同于山区的高墩柱，山区的高墩柱最大高度可达到上百米，内部往往是空心，施工工艺一般都选择爬模工艺，分节段施工，控制的重点偏向于工程的内在质量，而城市高架桥墩柱的施工目标需要兼顾内在与外观质量两者，因此，施工工艺需要进行比较、选择。
一般而言，城市高墩柱的施工工艺都选择一次浇筑成型，而不采取分段的施工工艺，其主要原因是前者可有效实现内在与外在质量的目标；而选择分段浇筑成型，则面临着外观质量的风险，主要是由于分次浇筑所带来的冷缝接茬、混凝土的外观色泽不一等现象，进而影响墩柱的外观质量。
3.2主筋连接方式的选择
主筋的连接方式主要有2种，焊接和机械连接。焊接的形式一般分平焊、立焊等，墩柱主筋焊接时采用立面搭接焊，较之平焊难度大，要求施焊人员具有较高的焊接水平；对于高墩柱而言，主筋连接建议使用机械连接中的直螺纹连接方式。
与焊接方式相比较而言，直螺纹连接可提高施工效率、保证连接质量，消除焊工水平参差不齐所带来的质量隐患。直螺纹连接质量控制的关键在于2方面，后台加工与前台安装。后台加工时要完全按照规范要求进行钢筋直螺纹的加工并使用专用螺纹环规检查螺纹的宽度、深度等指标；后台安装时，使用专用力矩扳手进行安装，确保每根钢筋的直螺纹力矩达到规范要求。
3.3模板的制作与安装
通常在模板加工制作前，需对所有墩柱的高度进行配模。配模时，主要考虑模板节段的长度、重量，一般模板制作长度为3m/节，如节段长度过短，墩柱的分段太多，影响外观视觉效果；如节段长度过长，模板太重，不易安装、拆卸。在有些情况下必须制作一些短节模板，如20、30、50cm/节等，主要是为了调节带系梁的墩柱，安装时，需将短节模板安装在墩柱底部，拆模后回填土可掩盖短节模板处的混凝土，消除对外观视觉效果的影响。
3.4混凝土的质量
混凝土的质量直接影响墩柱的内在和外观质量，是质量监控的关键，因此，需从混凝土的源头抓起。当前，混凝土主要来源于商品混凝土搅拌站，然而，由于数量众多、规模及水平参差不齐，在选用时需综合考虑多种因素，尤其在运距上，最好选择离现场0.5h车程。另外，需要选用1～2家的备用站，以防急用。
混凝土配合比设计及原材料的选用决定着混凝土质量的好坏，因此，在配合比设计时，综合考虑原材料、运距、气温等因素，确定水胶比、塌落度等重要参数，同时，需定期安排试验人员对搅拌站原材料进行检测，检测频率主要根据用灰量的大小而定，往往大家都忽略这一重要环节，全部由搅拌站自行控制，其实，定期对原材料检测非常有必要，使得项目经理部能掌控混凝土的质量状况。
3.5混凝土的振捣
振捣工序是混凝土施工工艺最重要的工序之一，振捣工水平的高低很可能直接影响墩柱的内在及外观质量，因此，在施工之前，首先确定混凝土施工的具体方案并对现场一线振捣人员进行全面、详细的技术与安全交底，使他们对整个施工方案了然于心，做到有的放矢。
其次，由于墩柱内箍筋设计纵横交错、空间狭小、操作不方便，通过实践摸索，可安排两人同时下到墩柱底部以上6m处负责插棒的位置与振捣时间的控制，墩柱顶部各安排三人负责每根振捣棒的插、拔等工序，做到上下结合、分工明确，便可解决可能会出现振捣不密实或漏振的难题。
3.6成品养护
墩柱强度的高低与后期成品养护密切相关。一般情况下，墩柱拆模后，便用塑料膜包裹作为养护，不洒水，原因就是高墩柱洒水不方便。
实践摸索养护保湿的方法，即拆模后，先用土工布包裹，再用塑料薄膜包裹，最后，在墩柱顶部安置一小水箱，四周扎眼，让水自然流向墩柱四周，确保墩柱表面始终处于湿润状态。
4、结语
通过采取一次浇筑成型、直螺纹钢筋连接、大节段模板拼装、混凝土和易性控制、施工振捣及成品养护等措施，可以有效解决高架桥高墩柱施工中存在的施工难题，保证工程内外在施工质量。
