时速350km客运专线铁路无砟轨道简支箱梁桥墩施工外观质量控制措施研究 摘要：通过对无砟轨道简支箱梁桥墩外观质量的高标准要求进行研究，以及结合对大桥施工经验的积累，总结出：高标准，严要求下的客运专线桥墩施工可以从模板设计、安装、混凝土原材料几个方面控制，以及配合比选定、混凝土搅拌、模板除锈等方面的改进来减少墩身外观出现的蜂窝、砂线、裂纹、气孔等现象，整体提高墩身外观质量。津秦铁路客运专线双线流线形圆端实体墩施工时不断根据现场实际情况，严格按照总结出的经验，加强每一工序的过程控制，取得了良好的效果，为今后同类型施工提供借鉴。关键词：桥墩 蜂窝 砂线 裂纹 气孔 外观质量1、概述以铁路客运专线24.6m、32.6m后张法预应力混凝土简支箱梁所采用的双线流线形圆端实体墩为例。在墩顶支撑垫石之间对应于梁底人洞位置设置0.5m深、横向宽1.5m、纵向与顶帽同宽的凹槽，凹槽底面设置排水坡。部分桥墩周围设置吊篮（吊篮至梁底160cm左右，供检查维修时使用）。墩身结构尺寸如附图1所示。根据施工图纸，本桥桥墩高度均小于15m，为减少结构物的施工接缝，墩身采用一次性浇注成型。附图1：墩身结构尺寸图 单位cm2、桥墩施工存在的主要外观质量问题（1）、模板底与承台顶面空隙较大，浇注混凝土时漏浆，造成墩身根部烂脚，影响墩身外观和结构质量。（2）、模板锈蚀严重，安装前铁锈清理未尽、使用不合格脱模剂等因素，极易造成墩身表面泛黄或泛黑。（3）、模板变形严重、接缝处刚度较差，造成结构物表面不平整，错台超出规范值2mm。（4）、结构物表面出现气孔、砂线、蜂窝、裂纹。3、原因分析及采取的措施为了达到设计及施工规范要求，根据以往的施工经验，在施工前分析原因，采取一些切实可行的措施。（1）、承台顶面平整度较差，造成模板安装时模板底口与承台顶面空隙较大。如若填塞砂浆强度不够或不实，浇注混凝土时，浆体将冲破填塞砂浆流出模板外。拆模后墩身根部形成烂脚。严重影响墩身质量及外观。一般在墩身立模前根据测量放样，用高标号砂浆调整承台顶面模板底法兰处，并用水平尺检验，高差控制在2mm内。但调平砂浆不能侵占结构物体积，且待砂浆强度达到5MPa以上方可立模。最后在模板法兰与调平砂浆的缝隙间再抹一层砂浆。这样浇注混凝土不会出现模板根部漏浆，而且在结构强度满足要求拆模后，再人工凿除调平砂浆，桥墩的根部就不会出现烂脚现象。（2）、模板表面锈蚀严重，安装前铁锈清理未尽，或采用废机油作脱模剂将使墩身脱模后表面泛黄、泛黑。混凝土浇注前，大量的灰尘粘连在模板脱模剂上亦会造成此种情况。通常先用打磨机将模板铁锈打磨干净，再用洗衣粉水清洗。清洗过的模板表面晒干后会有一层黄锈，特别是第一次使用的模板。遇此情况，可在模板上涂刷一层水泥浆，干硬后再用打磨机打磨。最后用干净的土工布清理，并均匀涂上新机油和柴油按配比兑成的脱模剂（也可采用色拉油、模板漆等作脱模剂）。由于现场生产组织，各工序衔接不上。制安完模板与浇注混凝土之间有一定的时间间隔，而施工便道通行的车辆较多，造成尘土飞扬，使大量的灰尘粘在模板脱模剂上，造成拆模后墩身表面泛黄、泛黑。通常在打灰前用塑料薄膜等把模板顶口封盖，待浇注混凝土时再撤除。（3）、模板设计的刚度较差，特别是圆弧角与直线段模板接口处，混凝土浇注时受力不一，极易造成模板错台，甚至出现崩模危险。所以在模板设计时，除考虑模板强度计算，还要考虑模板的刚度是否符合要求，特别是在模板的变弧线接口设置加强拉杆，使其受力一致，不会错台。加强拉杆布置如附图2所示。附图2：加强拉杆布置图 单位mm（4）、结构物表面的气孔、砂线、蜂窝、裂纹是目前还无法完全攻克的一项技术难题，但可以尽量在施工中从原材料、施工工艺上避免。混凝土振捣时，振动时间不够，振动棒不能将混凝土中气体完全引出，是存在气孔的的主要原因。而浇注混凝土时将水泥浆溅在模板上未及时清理，新浇注混凝土与水泥浆、模板之间的粘结力不一，造成拆模时水泥浆与模板同时脱落，从而形成气孔，影响外观。为避免此情况，浇筑混凝土过程中应派专人清理溅在模板上的水泥浆，以及浇注速度不能太慢，防止漏清的水泥浆与模板粘结力增大。克服蜂窝麻面的主要办法有以下几点：、调整混凝土坍落度。坍落度过小，振捣混凝土时不易提浆。通常根据混凝土的浇注方式（泵送、非泵送）和现场的实际振捣效果调整。、下料不均、布料点过少、混凝土自由落点高于2m将引起混凝土离析，最后形成蜂窝。在浇筑混凝土时，按此桥的墩身截面，用长1m的串筒布置两个下料点均匀布料。串筒的最低端离新浇混凝土面不能大于2m。禁止用振动棒牵引混凝土。、混凝土漏振是出现蜂窝的常见原因之一。混凝土浇注过程中，最好分人、分区振捣，要求混凝土摊铺厚度一般控制在3040cm，振捣时振动棒插入下层混凝土510cm，棒间距根据棒的型号大小控制，直径5cm振动棒一般控制在20cm，不能碰钢筋，离模板15cm左右为宜。、混凝土搅拌不均也能导致混凝土出现蜂窝。原材料中含泥量偏大材料结块、冬季施工砂石料冻结成块、以及搅拌时间不够或搅拌机损坏都容易造成混凝土搅拌不均匀。在搅拌楼上料斗顶口加设一层过滤网，滤除结块原材料。同时经常清洗和检查搅拌机，搅拌时间控制在90120s。这样可以有效减少混凝土搅拌不均现象。、在安装模板时，调整模板拼缝。一般用双面胶填塞模板阴阳接口处缝隙，减少漏浆，避免因漏浆而产生的蜂窝。减少砂线的主要方法有以下几点：、加强原材料控制。原材料中胶凝材料特别是水泥细度模数偏小容易造成混凝土泌水；胶凝材料和外加剂不能有效结合或配比不合适也是造成混凝土泌水的主要原因。因此做好原材料控制和配合比试验是解决混凝土泌水的前提条件，从而减少泌水造成的结构物外观出现砂线。、加强混凝土振捣时间的控制。每一振点的振捣延续时间宜为2030s，以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面呈现浮浆为度，防止过振。同时注意振动时振动棒要快插慢拔。、及时清理混凝土表面的泌水。混凝土泌水主要是由胶凝材料的细度、胶凝材料与外加剂之间不能有效结合以及坍落度过大引起。所以加强原材料控制和做好配比试验能有效减少泌水。当混凝土中泌水严重过时，在浇筑混凝土过程中要将水引向浇筑面中心人工清理出模板。同时，布料和振捣可由边向中进行。减少墩身裂纹的主要方法：、加强墩身养护。墩身拆模后，表面温度与芯部温差会突然加大，极易造成裂纹。特别是在北方地区，昼夜温差达十多度。在拆模同时用塑料薄膜将墩身包裹严实，并在墩顶设置2个自动滴水箱加强养护。如附图3所示。附图3：墩身养护、混凝土在空气中结硬时体积减小的过程叫收缩。混凝土在不受力的情况下这种自由变形，在外部或内部（钢筋）约束时，将使混凝土产生拉应力，甚至使混凝土开裂。混凝土的组成和配比是影响混凝土收缩的重要因素。在做配比试验时，尽量在满足要求的前提下减少水泥用量和降低水灰比。同时加强养护，使混凝土不至因干燥失水引起收缩，进而导致墩身开裂。、减少结构物的外载作用。特别是混凝土龄期较短时有长期荷载作用易造成混凝土徐变，从而使混凝土开裂。、加强保护层厚度控制。保护层过厚，钢筋对混凝土表面的约束力较小容易造成混凝土在收缩徐变过程中开裂。所以严格按照规范设置保护层厚度和减少表层粗钢筋的使用可以有效减少墩身裂纹。、降低墩身芯部温度。墩身芯部温度过高，与表面形成较大的温差，通常在大体积墩身施工时内部设置循环冷却水管，通水养护，降低混凝土芯部温度。、桩基施工时做好地质确认，严格按设计、规范施工。减小桩基的不均匀沉降引起的墩身开裂。4、结语本文是通过对铁路客运专线和大桥的施工经验积累。严格把关混凝土的外观质量是今后工程建设的一个重点也是难点。只有在施工中严把质量关，注重每道工序的细部环节，把施工经验从点滴积累，才能创造出更多的精品工程。津秦铁路客运专线根据以上总结出的经验，从模板设计、墩身施工到养护，加强每一环节的过程监控。从目前已施工墩身外观质量来看，效果非常好，如附图4所示。墩身气孔、砂线较少，无蜂窝、烂脚现象。表面色泽一致，达到了较理想的预期效果。附图4：墩身外观图