墩柱模架一体化施工技术

顾京

（中铁建大桥工程局集团第二工程有限公司，广东 深圳518116）

1 概况及原理

墩柱模架一体化施工打破传统的立柱钢筋分两部分加工（承台内预埋钢筋部分和承台以上立柱钢筋部分），合二为一成为整体，即在钢筋集中加工车间利用墩柱钢筋笼加工胎架集中加工整体钢筋笼，运至现场、整体吊装就位，在承台混凝土浇筑前完成墩柱钢筋笼的安装。采用此工艺，无需单独搭设脚手架，立柱模板吊装就位后，在柱顶安装操作平台，人员采用登高车上下，混凝土浇筑采用商品混凝土泵送入模。

2 总体施工工艺要求

墩柱钢筋在加工车间制作，并根据施工条件整体或分节段加工成笼体，现场安装。墩柱模板采用定型钢模板，汽车吊吊装，≤15m 的墩柱一次性支立模板；＞15m 分两次浇筑；混凝土泵送入模，一次浇筑成型。

本标段立柱施工采用大块钢模板，立柱混凝土采用分层一次浇筑成型的施工方法。采用清水混凝土工艺。

立柱钢筋在加工车间加工成型后运至工地，吊装时采用两台吊车吊装就位，当立柱钢筋直径≥16mm 时不得采用焊接，须采用机械连接；立柱其余钢筋在设计未要求的情况下采用点焊的形式进行连接并整体成形。

立柱钢筋安装好后，立柱钢筋底部采用Φ25 钢筋加适当数量的斜支撑以保证立柱钢筋笼的稳定性，同时在距离立柱钢筋顶部1m处四个角设置不小于φ8 的缆风绳，缆风绳直接固定在承台基坑外侧四个角的地锚处。

钢筋安装完成后，进行模板安装，模板采用吊车配合人工进行安装。墩柱混凝土采用泵车泵送混凝土进行浇筑，浇筑时注意分层浇筑，为防止出现混凝土离析现象，采用直径Φ200 的PVC 管设置串桶。混凝土浇筑过程中指定专人检查模板及预埋件的位置，浇注混凝土前将模板内清理干净，检验合格后，方可混凝土浇筑。

3 无支架施工技术

3.1 工艺流程

墩柱为单柱式及双柱式墩，立柱施工紧跟承台施工进行，在承台模板安全完成后，进行墩柱钢筋吊装，待承台强度满足要求拆模后进行立柱模板及混凝土施工。

3.2 立柱钢筋

3.2.1 加工技术要求。在标准化钢筋集中加工车间，配置智能数控钢筋加工设备。立柱钢筋加工前，首先根据设计图纸的立柱外形尺寸制作钢筋笼加工胎具，所有钢筋在胎架上进行焊接。胎架总长11.5m，由五个胎架外框+5 套钢齿板组成，外框采用8#、10#槽钢焊接制作，外框上设有固定齿板的螺栓孔，每个胎架外框上设置可拆卸的钢齿板，钢齿板根据钢筋位置精确开槽。立柱钢筋在定型加工的立柱胎架上加工成型，所有箍筋与主筋节点处采用CO2气体保护焊进行点焊，保证立柱钢筋笼的整体性。

3.2.2 立柱钢筋吊装及加固。待承台钢筋及承台模板安装完成后，技术员在承台顶层钢筋位置放样出立柱结构四个角点，同时采用线绳将立柱四个角带线,角点放样后必须把各个点引到四周的钢板桩上，并做标记，用来复核吊装后立柱位置偏差，避免重复放样劳工费时。

柱钢筋通过平板车运输至现场，然后采用2 台吊车将整根立柱钢筋进行配合垂直整体吊装至承台预埋位置（小于5.5 吨重钢筋笼采用2 台25t 汽车吊抬吊，6～13 吨重钢筋笼采用50t 汽车吊及一台25T汽车吊，13～16 吨钢筋笼采用70t 汽车吊吊及一台25T汽车吊）。由于整体钢筋笼重量大，全部作用于承台钢筋网片，会使之变形，立柱底部保证每个面有三根钢筋直接落底至承台垫层上，采用焊接L形钢筋作为钢筋落底措施。立柱钢筋四角设置4 根缆风绳（直径不小于8mm），确保钢筋笼稳定。

3.3 承台混凝土浇筑

混凝土采用普通商品混凝土，混凝土浇筑前，因承台高度为2.5m，无法满足规范要求，须设置临时下料口。下料口间距为1.5m，下料口处将顶部钢筋间距临时放大，以满足甭管伸入承台内部要求，待混凝土浇筑至1.5m左右后将承台钢筋恢复。

3.4 立柱放样及顶面处理

对承台立柱的交接面，做好施工缝的处理。立柱施工前应凿除立柱范围内的浮浆至露出骨料，混凝土凿毛后要用水冲洗并清除积水。并经监理验收。根据立柱设计结构尺寸、与线路位置关系和人员作业面，将立柱四角的角点放样到承台上，立柱轮廓线用墨线弹出，作为立模基准线。用砂浆在模板四周浇筑一个约10cm宽，3～5cm高的平台，水泥砂浆顶面在同一水平面内，以保证模板底部不漏浆，模板底面水平。

3.5 墩柱模板

3.5.1 模板设计。墩柱模板采用厂家定制整体钢模，无内拉杆设计。模板为4 片式，钢面板背焊两层型钢骨架。模板标准节长度为3m，模板采用6mm厚的钢板作为面板，竖肋采用[10#槽钢间距280mm。1.5*2.0 墩柱横肋采用双拼16#槽钢间距750mm，模板四周采用φ25 精轧螺纹钢对拉，采用双螺母。

3.5.2 模板制作及验收。模板委托专业单位进行加工制作，加工成型后先在厂内进行预拼装，对模板平整度及拼缝进行检查，精轧螺纹钢长度要求在模板安装结束后，精轧螺纹钢在螺母（锚具）外露部分长度不少于6 丝,拼装后进行试吊，检查模板接头处连接质量，经验收合格后方可出厂。

3.5.3 模板安装。模板安装采用20～35t 汽车吊，从底部依次向上安装。由于采用无落地支架法，工人作业时需要攀爬至一定高度拆卸螺杆，为确保安全，采用φ18 圆钢焊接到模板的四角上，涂油漆进行颜色区别，保证工人作业时任何一个位置都可以挂双扣安全带，随走随移。人员使用登高车上下作业，并且穿戴双扣安全带。

立柱模板安装时，解开立柱钢筋笼上部的四根缆风绳，待立柱模板安装到位后4 根缆风绳固定到立柱模板上口。模板试拼装后，将模板按编号组拼成L型，以减少拆解及拼装时间，同时方便模板的存放及打磨作业。

墩柱模板安装时首先进行最下节模板拼装，将最下节模板定位加固后，方可安装中节模板，各节模板水平接缝处用定位销及连接螺栓固定牢固。待中下节模板安装完毕后，安装带有操作平台的上节模板，操作平台与最上节钢模板拼接好后，整体吊装。

模板安装需注意的问题：（1）在模板底部及拼缝处，采用4cm高、5cm宽的海绵条作为止浆措施，务必一次安装到位。（2）采用混凝土垫块作为模板限位措施，若模板安装过程中，垫块碎裂或掉落，安装完成后，需对垫块查漏补缺。（3）模板及平台安装完毕后，在立柱顶部四个方向设置缆风绳，采用围护桩或单独打设的4m 长[30#槽钢做地锚。（4）模板安装前在模板内侧涂抹高性能脱模剂，要求涂刷到位、均匀，避免流淌。（5）登高车内操作人员需经培训合格，并持证上岗。所有上下立柱的人员需戴好安全帽，佩戴好双扣安全带。

3.5.4 操作平台。因立柱采用模架一体化（无落地脚手架）工艺进行施工，需在顶部设置操作平台。操作平台与顶节立柱模板固定牢固，操作平台宽620mm，操作平台上铺设花纹钢板，四周设置1200mm高的护栏，操作平台面板三角架采用[8#槽钢，操作平台为可以拆解式，操作平台详见下图。

方柱模板、施工平台安装完成实景图

3.5.5 模板校核。模板安装完成后，在模板4 角设置线锤，用来测出模板的垂直度，并且在模板底部安置千斤顶，对模板的垂直度进行调节，以便满足规范要求。模板安装之后，要再次对混凝土保护层垫块进行检查，在掉落或破碎的位置处重新补上。为方便作业人员及机具的运送，通过登高车上下作业平台，并且穿戴双扣安全带。

3.6 墩柱混凝土浇筑

混凝土采用泵车入模，登高车配合施工，作业人员佩戴双扣安全带通过脚踩钢筋笼钢筋上下的方法，配合进行施工。随时观察模板接缝严密性和牢固情况，发现异常立即停止施工，待消除隐患后继续浇筑。

因立柱较高，混凝土浇筑前要提前将外径20cm的串筒用塑料绳安装好，混凝土从高处直接倾卸时，串通长度须保证砼自由倾落高度不超过2m，在混凝土浇筑时，随时调节汽车泵管高度用以调整串筒与浇筑面混凝土高度。

3.6.1 混凝土的拌制及运输。（1）混凝土需严格按照批准的配合比拌制，拌制前需进行骨料含水率检测，及时调整施工配合比，拌制过程中不允许改变水灰比。（2）立柱混凝土采用普通商品混凝土，运输采用混凝土罐车。（3）采用泵送混凝土应符合下列规定：混凝土的供应必须保证输送混凝土的泵能连续工作。泵送间歇时间不宜超过30min。

3.6.2 混凝土的浇筑要求。（1）工前清理、报监。浇筑混凝土前，应对模板、钢筋和预埋件进行检查；同时模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢应清理干净；模板间缝隙填塞严密。自检合格后，报监理工程师检查合格后方可浇筑。（2）分层浇筑、振捣要求。混凝土浇筑前应做好施工准备工作，因立柱较高，要提前将外径20cm 的PVC串管安装好，混凝土从高处直接倾卸时，串管长度须保证砼自由倾落高度不超过2m，在混凝土浇筑时，随时调整串管长度；混凝土分层浇筑，分层厚度控制在40cm，使用的4 台15m 长插入式振动器，必须在浇筑前下至立柱底，振动器移位间距应不超过振动器作用半径的1.5 倍，且与模板应保持50～l00mm 的距离，每一振点的振捣延续时间宜为20～30s，以混凝土停止下沉、不出现气泡、表面呈现浮浆为度，并应避免振动棒碰撞模板及其他预埋件。墩顶钢筋须设立人孔，以便作业人员下到柱底进行振捣，作业人员上下需佩戴双扣安全带，现场需设置低压照明灯，确保安全。（3）泌水及浮浆处理。由于采取分层浇筑，当两层之间间隔较久时，分层之间很容易产生泌水或浮浆现象，浇筑过程中可将泌水装入水桶，用尼龙绳将水桶提升出模板。（4）分节浇筑施工缝处理。模板安装前，需对水平施工缝进行处理：用墨斗在该施工缝下部1～2cm处弹一条水平墨线，沿该墨线用手动切割机切一条深3～4cm 的沟缝，将沟缝与施工缝之间的砼凿除，从而使外露的施工缝成为一条规则的直线。

处理时注意以下事项：（1）已浇节段的混凝土强度应不低于2.5MPa。（2）经凿毛处理后的混凝土面，采用洁净水冲洗干净。（3）施工缝处浇筑时应细致捣实，保证新旧混凝土紧密结合。

3.6.3 混凝土养护。混凝土浇筑完成后，应及时进行滴灌养护，带模养护24 小时拆除模，拆模后立即采用塑料薄膜包裹，墩顶继续滴灌养生，总的养护时间不少于7 天。

3.7 模板拆除

模板拆除必须得保证墩身混凝土强度不得低于2.5MPa。

模板拆除采用汽车吊进行施工，拆模前先将待拆模板挂好在吊钩上才能拆除模板的连接螺栓，按先安装后拆除、后安装先拆除的原则进行施工。拆除模板时，严禁采用抛扔或猛力地敲打和强扭等方法进行模板拆除，模板拆除过程现场必须有专人指挥，吊机作业半径内严禁站人。模板拆除后，应维修整理，分类整齐存放。

4 结论

墩柱模架一体化施工工艺将传统的搭设脚手架、立模工序合二为一，利用模板作为脚手架，有效的节省人工及脚手架的租赁费用。钢筋集中加工、无落地脚手架立柱施工具有明显的节能减排、缩短工期、降低风险、减少人工、提高工效等优点，能有效提高桥梁立柱施工效率。