無支架現(xiàn)澆立柱施工技術(shù)研究

顧力翔（上海市機(jī)械施工集團(tuán)有限公司， 上海 200072）

城市高架道路路口由于車流量大，轉(zhuǎn)向車道多，及保證視野開闊性及交通安全性的原因，往往設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行路口高架設(shè)計(jì)時(shí)采用大跨徑的鋼砼組合梁結(jié)構(gòu)，避免路中車道有立柱存在安全隱患，雖然路口處采用鋼砼組合梁的形式可以大幅度減少橋梁上部結(jié)構(gòu)的自重，但是跨度一旦增大，橋梁的重量也相應(yīng)地增加，必須用直徑更大的墩柱作為支撐。下部墩柱通常采用的是帶系梁的開花式雙柱墩，這種墩柱的優(yōu)點(diǎn)是可以將橋梁上部結(jié)構(gòu)的重量通過支座將荷載均勻地傳遞到墩柱、承臺(tái)及樁基礎(chǔ)上，大大增加了受力面積。

針對(duì)上述中的相關(guān)技術(shù)背景，本人認(rèn)為路口大口徑立柱施工大多通過在澆筑承臺(tái)前將底部一段立柱鋼筋預(yù)留在承臺(tái)中，待承臺(tái)混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，在承臺(tái)上搭設(shè)腳手架，鋼筋接長(zhǎng)，支模，澆筑立柱混凝土的形式。本文將從工程背景、施工步驟一步一步地闡述無支架現(xiàn)澆立柱運(yùn)用在路口大口徑立柱的施工中，一方面可節(jié)約搭設(shè)腳手架人工費(fèi)、材料費(fèi)，同時(shí)，節(jié)約了腳手架搭拆的工期，減少了施工場(chǎng)地的占用，立柱一次成型，外觀質(zhì)量?jī)?yōu)。

1 工程簡(jiǎn)介

兩港大道（新四平公路-S2）快速化工程位于中國(guó)（上海）自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)臨港新片區(qū)內(nèi)，是上海市高快速路網(wǎng)的重要組成部分，是臨港新片區(qū)對(duì)外交通樞紐的重要廊道，工程全長(zhǎng) 11 km，西起新四平公路，東接兩港大道的跨線橋，接兩港大道北段。本施工區(qū)主線高架跨路口段上部結(jié)構(gòu)使用鋼砼組合梁，最大跨徑 75 m，主線高架標(biāo)準(zhǔn)橋?qū)?26.1 m。下部結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆立柱尺寸（長(zhǎng)×寬）2.2 m×2.8 m，最長(zhǎng)立柱高度 13.697 m。

2 總體設(shè)想

現(xiàn)澆高架橋墩柱采用模架一體化（無落地腳手架）工藝進(jìn)行施工，高架橋梁墩柱混凝土澆筑采用一次澆筑從承臺(tái)頂面到立柱頂。澆筑用清水混凝土澆筑，澆筑后表面平整、光滑、無缺陷、無接搓、色澤一致。

立柱鋼筋在鋼筋加工廠一次整體加工成型后采用平板車運(yùn)至工地，鋼筋籠采用 80 t 汽車吊吊裝就位，就位時(shí)調(diào)整鋼筋籠中心與測(cè)量放線立柱中心點(diǎn)重合，對(duì)中過程中調(diào)整鋼筋骨架的垂直度。

現(xiàn)澆墩柱的鋼筋籠骨架插入承臺(tái)后，現(xiàn)澆墩柱鋼筋底部主筋用Φ32 mm 的鋼筋加四面斜支撐以保證現(xiàn)澆墩柱鋼筋籠的橫向縱向穩(wěn)定性，同時(shí)在距離現(xiàn)澆墩柱鋼筋頂端1m處四個(gè)面設(shè)置φ10 mm 的纜風(fēng)繩，纜風(fēng)繩角度為 60°，固定在地面上預(yù)埋的地錨螺栓上。

現(xiàn)澆墩柱鋼筋籠吊裝完后，接下來進(jìn)行模板的一體化施工，現(xiàn)澆墩柱模板采用汽車吊配合登高車進(jìn)行安裝。現(xiàn)澆墩柱混凝土采用天泵泵送混凝土，分層澆筑，插入式振搗器配合附著式振搗器進(jìn)行振搗，為防止出現(xiàn)混凝土離析現(xiàn)象，采用混凝土導(dǎo)管送料?；炷翝仓芭蓪Ｈ诉M(jìn)行檢查預(yù)埋件及現(xiàn)澆墩柱鋼筋籠的位置，混凝土澆筑前應(yīng)先清理模板，刷油，等所有條件檢驗(yàn)合格后，經(jīng)過監(jiān)理工程師審批通過，方可澆筑。

待混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，使用 25 t 汽車吊拆除鋼模并進(jìn)行立柱后續(xù)養(yǎng)護(hù)。

3 無支架現(xiàn)澆立柱施工工藝

立柱鋼筋在承臺(tái)混凝土澆筑前預(yù)先安裝完成，具體施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 無支架現(xiàn)澆立柱施工流程圖

3.1 鋼筋籠加工與安裝

（1）加工現(xiàn)澆墩柱鋼筋籠時(shí)，必須嚴(yán)格參照設(shè)計(jì)圖紙及滿足規(guī)范要求：且在鋼筋籠上端參照施工方案設(shè)置 U 形吊環(huán)。按照設(shè)計(jì)施工圖做法在鋼筋籠四周安裝附加筋，確保現(xiàn)澆墩柱鋼筋籠的保護(hù)層厚度?，F(xiàn)澆墩柱鋼筋籠在模塊上進(jìn)行整體鋼筋綁扎成型。

（2）現(xiàn)澆墩柱鋼筋籠加固措施。現(xiàn)澆墩柱鋼筋籠采用整體起吊安裝，考慮到現(xiàn)澆墩柱鋼筋籠起吊時(shí)的強(qiáng)度和剛度穩(wěn)定性，會(huì)同設(shè)計(jì)單位咨詢后，擬沿鋼筋籠縱向布置桁架筋，在起吊的地方布置兩個(gè)剪刀撐，如圖2 所示。

圖2 桁架加固圖

（3）鋼筋籠吊裝。測(cè)量人員采用全站儀在已澆筑的承臺(tái)頂面縱橫向主筋放樣，放出立柱四個(gè)角點(diǎn)，同時(shí)采用線繩將現(xiàn)澆墩柱四個(gè)角連線,通過焊在承臺(tái)鋼筋籠上的立柱箍筋對(duì)立柱位置進(jìn)行定位，由于墩柱鋼筋為整體一次吊裝，吊裝時(shí)應(yīng)避免立柱鋼筋碰撞承臺(tái)鋼筋。

3.2 立柱模板安裝

立柱鋼筋籠吊裝加固完畢后，進(jìn)行承臺(tái)混凝土的澆筑及養(yǎng)護(hù)（本文不予闡述），接下來進(jìn)行立柱模板的安裝，根據(jù)墩柱的斷面結(jié)構(gòu)尺寸不同，考慮模板的最大周轉(zhuǎn)效率和工期、施工順序安排，每套模板配置高度調(diào)整段和標(biāo)準(zhǔn)段。

模板采用冷軋鋼板制作，骨架為槽鋼，模板制作時(shí)委托具有一定資質(zhì)的廠家進(jìn)行加工制作。加工時(shí)必須保證模板結(jié)構(gòu)尺寸準(zhǔn)確，剛度和強(qiáng)度滿足施工要求。鋼模整體密封性能、表面平整度及光潔度符合要求，圓角要平順，以保證墩身外美、內(nèi)實(shí)，模板拼縫采用平口法。

由于本工程立柱施工采用“模架一體化”（無落地腳手架）工藝，在進(jìn)行模板安裝時(shí)，人員采用登高車上下。

現(xiàn)澆墩柱頂?shù)牟僮髌脚_(tái)與墩柱模板筒設(shè)計(jì)同施工，操作平臺(tái)為在墩柱頂部模板上用 8 號(hào)槽鋼加工焊接而成。操作平臺(tái)頂層螺栓和柱頂模板的圍檁型鋼連接固定，每邊4個(gè)高強(qiáng)螺栓，柱頂操作平臺(tái)底面鋪設(shè) 18 mm 厚竹膠板，外圍設(shè)高度 1.2 m，形式采用φ48 mm 鋼管護(hù)欄維護(hù)，四周下邊設(shè)30 cm 高踢腳板，防止器具掉落，刷安全標(biāo)化的黑黃漆，上下采用密目網(wǎng)密封。

為確保平臺(tái)安裝方便，平臺(tái)由 4 片組合而成，每片安裝為 1 面；平臺(tái)托板直接通過高強(qiáng)螺栓連接到模板的圍檁槽鋼上。

（1）現(xiàn)澆墩柱模板運(yùn)進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)后，用螺紋鋼將墩柱模板連成一個(gè)整體，然后分別安裝立柱的單面直模板，采用L型拼裝的方式，將所有模板進(jìn)行預(yù)拼裝；現(xiàn)澆墩柱立柱每個(gè)面單獨(dú)拼裝，可以采用單塊拼裝或者 L 型拼裝，上下左右模板對(duì)齊之后采用對(duì)拉螺栓固定，然后檢查拼縫位置是否對(duì)齊，發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)臺(tái)等問題及時(shí)調(diào)整。

（2）現(xiàn)澆墩柱鋼模板安裝采用汽車吊配合安裝，安裝順序采用先下后上的方式。第一步，用 L 型模板或單面模板將立柱下節(jié)進(jìn)行安裝，下節(jié)模板根據(jù)承臺(tái)頂面原先放線調(diào)整到位后，第二步，進(jìn)行中節(jié)模板的安裝，上下節(jié)模板需對(duì)準(zhǔn)插銷孔，再根據(jù)全站儀的垂直度校正。待中下節(jié)模板安裝完畢后，第三步，進(jìn)行頂部花瓶式的鋼模板安裝，順序如下圖，順序?yàn)椋篈1區(qū)（直線段調(diào)節(jié)區(qū)）→A2（柱帽區(qū)）→A3區(qū)。L 型模板拼裝如圖3 所示。

圖3 L 型模板拼裝

3.3 立柱混凝土施工

現(xiàn)澆墩柱采用從下到上一次性澆筑，采用層層澆筑，每次澆筑高度不大于 50 cm，用 14 m 長(zhǎng)的插入式振搗棒進(jìn)行振搗，為防止?jié)仓叨冗^高引起的離析現(xiàn)象，采用混凝土導(dǎo)管送料澆筑，保證導(dǎo)管口距離承臺(tái)頂面小于 2 m。混凝土澆筑的過程中，班組長(zhǎng)及時(shí)查看模板的穩(wěn)定性及位置偏移情況，在澆筑混凝土之前派工人將模板內(nèi)的垃圾清理干凈。

3.4 立柱模板拆除

模板拆除同模板安裝采用汽車吊和登高車配合進(jìn)行，拆除鋼模板前必須先將鋼絲繩的鎖扣扣住模板的吊孔，方可拆除插銷和螺栓，拆除順序先上后下，以花瓶段模板拆除為例，拆模順序?yàn)椋合炔捎脝纹?L 型拆除 A3 區(qū)模板及柱頂操作平臺(tái)，然后單片或L型整體拆除 A2、A1 區(qū)鋼模板。

下部模板的拆除，首先將鋼絲繩的鎖扣扣住模板的吊孔，然后拆下縱向拼縫對(duì)拉螺桿及縱橫向定位銷，每塊模板都需留下水平法蘭盤全部和頂部一顆螺栓不松動(dòng)，最后依次松掉頂螺栓、水平法蘭盤螺栓時(shí)，所有的連接螺栓，插銷全部松開后，輕敲模板，讓模板與混凝土面剝離，切勿注意倒腳位置，必須混凝土強(qiáng)度達(dá)到 2.5 MPa 方可拆除。

3.5 立柱混凝土的養(yǎng)護(hù)

現(xiàn)澆墩柱的養(yǎng)護(hù)采用纏繞保護(hù)膜的形式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，進(jìn)行滴水養(yǎng)生同步進(jìn)行，在鋼模板拆除后，立即纏上塑料保護(hù)膜，每天進(jìn)行灑水，養(yǎng)護(hù) 14 d。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過無支架現(xiàn)澆立柱施工工藝關(guān)鍵技術(shù)研究，形成一套創(chuàng)新性的施工方法、工藝及施工管理辦法，主要應(yīng)用于城市高架工程跨路口現(xiàn)澆墩柱施工，有效提高工程施工進(jìn)度，同時(shí)節(jié)約施工成本，從而降低工程建設(shè)費(fèi)用，可以為城市快速路高架及道路的建設(shè)積累大量有價(jià)值的施工資料和施工經(jīng)驗(yàn)，將對(duì)類似市政公路工程起到很好的示范作用，并將推動(dòng)我國(guó)建筑施工行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，提高我國(guó)建筑施工行業(yè)的技術(shù)水平。