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1、安徽省交通建设有限责任公司 储根法 二0一三年三月三十日,曲线式墩柱一次浇筑成型施工工法,主要内容,1.1工程背景 马鞍山长江公路大桥江心洲引桥及互通（K9+080-K14+120），全长5040m，衔接左汊21080m悬索桥与右汊2260m斜拉桥，地处拭待开发的江心洲，与著名的长江三矶之一的采石矶风景区和马鞍山城区相邻，在一定意义上，也为一座重要的城市桥梁。 江心洲互通立交主线桥由直径1.2m群桩基础、矩形整体式承台、矩形佛手墩柱及跨径40m整体2.4m高变宽预应力混凝土现浇连续箱梁组成, 主线桥墩柱共有双柱、三柱、四柱，边墩共有双桩、三柱共5种84座柱式墩柱，墩柱采用矩形圆弧倒角实体柱式墩
2、，墩柱两外侧墩柱上部向外弯曲与上部箱梁的斜腹板相协调，弯曲段高度3.85m，呈佛手状，柱顶端设长度变化的上系梁以适应不同宽度桥梁，桥墩墩身高度普遍在7.0m10.5m，互通内连接主线桥上下的4座匝道桥过渡墩采用独立的花瓶型实体薄壁桥墩。,1.1工程背景,图1.1-1 马鞍山长江公路大桥引桥墩柱实体图,1.2技术背景 曲线式墩柱适用性强、造型美观，但构造复杂：钢筋外倾且稠密、空间定位较困难、模板外倾且模内操作空间小、墩顶预埋件多。传统的施工方法为墩身主筋现场逐根接长，水平箍筋逐层绑扎，墩身标准段、曲线段模板分次安装，混凝土分次浇筑，施工周期长，易产生错台、色差、冷缝、保护层合格率低等外观及质量缺
3、陷。 安徽省交通建设有限责任公司结合项目总体进度、质量要求，通过开展的混凝土质量通病治理及QC攻关活动，推行施工技术与质量标准化建设，重点优化钢筋、模板的制作、安装与混凝土浇筑关键工序，最终总结形成本工法。,1.3技术水平 本工法现已作为墩柱施工标准化在全线推广应用，我公司也作为马路标准化建设丛书主编单位主编了施工技术与质量标准化墩柱施工质量标准化。,图1.3-1 马鞍山长江公路大桥标准化建设丛书,2.1质量、安全方面 2.1.1质量显著提高 墩身钢筋加工、平地整体胎模长线法整体制作采取工厂标准化作业，便于质量控制与验收，现场分节拼装成整体，确保了墩身钢筋安装精度；墩身模板采用大面定型钢模板，
4、采取体外对拉加固自稳体系，一次性拼装成整体，有利于模板拼缝、错台检查及平面位置、垂直度控制，提高了墩柱成品外观质量与几何尺寸精度，实现了成品墩身无拉杆孔；模板涂刷统一的优质脱模剂，墩柱混凝土一次性连续浇筑，确保了拆模后成品墩身无施工接缝，混凝土色泽一致。,2.1质量、安全方面 2.1.2施工安全、风险小 钢筋场内加工、现场装配式安装较常规现场加工受外界影响因素少；取消了传统模板二次安装、支撑、拆除工序，提高了施工安全性。,2.2工期、进度方面 墩柱钢筋骨架在场内胎模法批量制作，与承台施工平行作业，现场钢筋骨架装配式安装，墩柱模板一次性快速安装、混凝土一次性快速连续浇筑，与常规的钢筋现场散绑，钢
5、筋、模板分两次安装，混凝土分两次浇筑相比，单座墩柱施工周期可缩短4-5天。,2.3节约成本、经济效益方面 本工法提高了模板、钢管支架周转材料的使用率；减少了钢筋加工材料浪费，提高了工效，取消了常规施工二次接缝处理、脚手架作业平台搭设拆除、模板安装拆除人员、起重吊装设备的投入，实现了工序有效转换，加快了进度，减少了项目管理费用支出。,墩身四周搭设钢管脚手架作为墩身钢筋骨架安装、模板安拆及混凝土浇筑作业平台，墩身钢筋骨架在工厂采用平地胎模法整体制作，现场分节安装成整体，墩身模板采用墩身曲线形式的定型钢模板分节拼装，整体一次支立，从而实现了墩身、柱间系梁混凝土一次连续浇筑成型。,4.1关键技术创新点
6、 4.1.1墩身钢筋胎模法整体制作、分节套筒连接 墩身钢筋下料、加工实行工厂标准化作业。墩身钢筋骨架采用平地整体胎模制作，分节钢筋骨架现场采用机械套筒连接成整体，墩身钢筋加工与安装精度高、进度快。 4.1.2定型钢模板整体一次性拼装 墩身模板采用大面积定型钢模板，改变了以往模板“内拉外撑”的繁琐加固方式，采取体外对拉加固自稳体系，实现了成品墩身无拉杆孔，墩身、柱间系梁分节模板一次快速拼装成整体，减少了模板安装曝露时间与外界污染。墩身模板整体一次性拼装，拼缝少，避免了错台，有利于墩身平面位置、垂直度控制，提高了墩柱成品整体外观质量与几何尺寸精度。,4.1关键技术创新点 4.1.3墩身混凝土整体浇
7、筑 墩身钢筋骨架内设置混凝土浇筑、振捣通道，墩身、柱间系梁混凝土分层浇筑，多点振捣，一次连续浇筑成型，避免了冷缝，达到混凝土色泽一致，确保了墩身混凝土的整体性。,4.2操作要点,4.2操作要点 4.2.1墩柱预埋主筋定位 墩身承台内预埋主筋定位是控制墩柱平面位置、垂直度、钢筋保护层最关键工序。采用全站仪放设墩身底部四周拐点并在承台模板上做连线标记，作为墩身预埋主筋平面位置控制基线，根据主筋设计保护层净距、间距要求精确定位预埋主筋。,图4.2.1-1 墩柱预埋主筋定位,墩身轮廓线,4.2操作要点 4.2.1墩柱预埋主筋定位 预埋主筋与承台钢筋焊接牢固，绑扎足够数量的箍筋形成劲性骨架，以防承台混凝
8、土浇筑、振捣时预埋钢筋变形、移位，对长期外露钢筋涂刷防锈水泥浆，主筋连接丝头旋入机械套筒或保护帽，整体包裹进行防锈保护。,图4.2.1-2墩身预埋筋劲性骨架,4.2操作要点 4.2.2墩身与承台结合部位凿毛 承台混凝土强度达到2.5MPa后，对墩身预埋钢筋内侧承台顶面混凝土进行凿毛，凿至砼面有较多石子外露（新鲜砼）为止，并冲洗干净。 4.2.3测量放样 采用全站仪在承台顶面放设墩柱纵、横轴线和柱模内外平面轮廓线，墨斗弹出连线，测量出墩底四周标高，作为钢筋绑扎、安装和立模基准。,4.2操作要点,图4.2.3-1 凿毛与测量放样,4.2操作要点 4.2.4脚手架搭设 墩身四周采用48mm3.5mm
9、碗扣支架或扣件式钢管搭设双排脚手架作为墩身钢筋安装、模板安拆及混凝土浇筑时工作平台。 脚手架四周闭合，基础落于承台及处理硬化好的地基上，内外侧利用钢管及扣件按规范要求设置斜杆或剪刀撑，确保支架的整体稳定性。脚手架内侧与外模之间预留模板安装、拆距除间距，作业层、通道宽度范围内脚手板铺满铺稳，外围平台栏杆比最上层作业层高1.2m。,4.2操作要点 4.2.4脚手架搭设,图4.2.4-1双排脚手架搭设,图4.2.4-2脚手架作业层平台,4.2操作要点 4.2.5钢筋加工与安装 现场设立钢筋加工区，专门用于钢筋堆放与加工。,图4.2.5-1钢筋加工区,图4.2.5-2原材堆放区,4.2操作要点 4.2
10、.5钢筋加工与安装 1、主筋丝头加工:墩身主筋（25mm）采用滚扎直螺纹套筒连接，现场设置丝头加工作业平台，实现了钢筋下料、丝头加工、打磨、成品堆放、验收流水化作业。,图4.2.5-3滚扎直螺纹丝头加工：实行工厂化流水作业,4.2操作要点 4.2.5钢筋加工与安装 2、半成品加工：半成品采用分类加工，针对变截面段主筋及箍筋因各部位尺寸不等，采取逐根编号下料加工、分类堆放。,图4.2.5-4半成品分类堆放,4.2操作要点 4.2.5钢筋加工与安装 3、墩身钢筋骨架加工：为了保证现场墩身钢筋安装的精度及安装效率，有效解决曲线段主筋及箍筋各个方向及尺寸不等的技术难题，墩柱钢筋骨架在钢筋加工车间采用平
11、地整体胎模长线法整体制作。 因曲线墩柱墩身曲线段尺寸固定，现场采用型钢设置固定曲线段+长度可调的标准段墩身钢筋骨架长线胎模，根据墩身主筋布置，胎模采用可调节支撑型钢架，以适应于不同截面钢筋骨架制作及便于吊装移位。 。,4.2操作要点 4.2.5钢筋加工与安装 以马鞍山长江公路大桥引桥矩形佛手柱式墩为例，墩柱高度方向由变化的直线段+4m曲线段，直线段截面尺寸（横桥向顺桥向）为1.62.0m，中墩曲线段顶端截面尺寸为2.32.0m，边墩曲线段顶端截面尺寸为2.32.5m，现场在平地上放样胎模中心线与墩身直、曲段截面轴线重合，采用12.6槽钢按墩身直线段间隔1.5m、曲线段间隔1m设置胎膜台座（相邻
12、台座之间采用型钢连接，以确保整体刚度），考虑到墩身曲线段截面渐变，曲线段台座一侧设置宽度可调节10010的角钢与台座铰接、另一侧按墩身线形设置10010的角钢与台座固结，最上层主筋支撑架设置高度可调节505的角钢与宽度可调的10010的角钢铰接，同时曲线段胎架支撑型钢高度也随之渐变，胎膜两侧10010角钢侧面按主筋间距焊接用于固定主筋可抽拔定位筋的定位螺母，完成4m固定曲线段+变化的直线段墩身骨架长线胎模的制作，此台架可适用于不同高度中墩、边墩钢筋骨架的制作。,4.2操作要点 4.2.5钢筋加工与安装,图4.2.5-5墩身直线段钢筋骨架示意图,4.2操作要点 4.2.5钢筋加工与安装,图4.2
13、.5-6长线胎模横断面,4.2操作要点 4.2.5钢筋加工与安装 墩身钢筋骨架采用分节制作，整体绑扎，首先安装可调节10010与505角钢，505角钢与另一侧固接10010角钢采用定位销连接，两侧10010角钢安装主筋支撑筋，形成整体胎膜，在胎模型钢及支撑筋上按标识放置主筋，墩身主筋采用滚扎直螺纹套筒连接，同一断面的钢筋接头数量不超过断面钢筋数量的50%，相邻钢筋接头错开不小于35d的距离，曲线段各根主筋需严格按照设计位置摆放，精确调整曲线段主筋朝向并用锁母锁紧，然后分别在每节主筋顶、中及尾端上共焊接三道加劲箍筋（直径同主筋），加劲箍筋与主筋逐根点焊牢固，以保证成品钢筋骨架起吊刚度、骨架拆分及
14、现场安装时套筒的对接精度，按照加劲筋成型法的施工流程，最后绑扎墩身箍筋，箍筋绑扎紧贴主筋，上下层网格对齐，层间距精确，制作完成钢筋骨架。,4.2操作要点 4.2.5钢筋加工与安装,可活动胎架,图4.2.5-7长线胎模,图4.2.5-8墩身钢架骨架整体制作,4.2操作要点 4.2.5钢筋加工与安装 墩身钢筋骨架匹配制作完成后，在相邻两节钢筋骨架对应的钢筋上用油漆做出连接标记，进行节段编号，在分节钢筋骨架加劲箍筋处设置起吊环，确保钢筋骨架在吊装时的刚度，避免发生扭曲变形，完成两侧墩身主筋支撑的抽拔，解除一侧可活动10010、505角钢与另一侧10010角钢的连接，以便于分节钢筋骨架拆分起吊移位，分
15、节钢筋骨架起吊移位至规定地点规范存放。,4.2操作要点 4.2.5钢筋加工与安装 4、钢筋骨架安装：检验合格的钢筋骨架，按前场安装顺序，采用平板运输车分节运至现场，平板运输车设置同胎膜间距相同的钢筋骨架支撑台座，以防止钢筋骨架堆放、运输时变形。 由吊车采用“二点起吊”的方法分节安装，吊装吊顶设置钢丝绳扁担梁与加劲箍筋吊点连接，以保证钢筋骨架垂直度，人工配合钢筋骨架准确就位。 墩柱主筋采用带锁母的滚扎直螺纹套筒与节段钢筋骨架和承台预埋标识记号的主筋对号入座，逐个连接，采用扳手将套筒和待接长钢筋连接拧紧，再将接长钢筋与套筒采用锁母锁紧，并采用力矩扳手对连接质量进行检验。,4.2操作要点 4.2.5
16、钢筋加工与安装,图4.2.5-9墩身钢架骨架安装,4.2操作要点 4.2.5钢筋加工与安装 为保证墩身钢筋骨架平面位置、垂直度，将墩身平面位置放样于承台上，通过掉锤测量，高度上每2-4m在脚手架上利用钢管搭设一道主筋安装外形框架形成劲性骨架对已安装钢筋骨架进行校核、保护。 逐节钢筋骨架安装完成后，在墩身钢筋骨架侧面绑扎与设计要求钢筋净保护层厚度相匹配的并与墩身混凝土同标号、同色泽、呈梅花型的混凝土保护层垫块。,图4.2.5-10墩身钢筋安装劲性骨架及保护层垫块设置,4.2操作要点 4.2.5钢筋加工与安装 曲线段两侧墩身柱端设上系梁，先进行上系梁底模安装，再完成上系梁钢筋安装。 墩柱钢筋安装后，如不能及时进行模板安装，四周应设置揽风绳进行固定并用彩条布进行包裹防污、防锈。,图4.2.5-11墩身上系梁钢筋安装,4.2操作要点 4.2.6模板加工、安装 1、模板设计,图4.2.6-1墩身模板拼装示意图,4.2操作要点 4.2.6模板加工、安装,图4.2.6-3系梁侧模与底模连接,图4.2.6-2邻节
