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【摘要】由于大体积砼U型桥台具有体积大，一次性浇筑模板固定难度大，且施工完成的砼桥台极易产生裂缝等外观质量问题，采用料石镶面施工工艺极大的改善了一次性浇筑模板固定难度大、砼外观难以控制等质量问题，越来越多的受到了业主、监理和施工单位的青寐，笔者通过大体积砼U型桥台料石镶面施工实践，详细介绍大体积砼U型桥台料石镶面施工工艺及施工中注意的一系列问题，供类似工程施工参考借鉴。
【关键词】大体积砼；U型桥台；料石镶面；施工
On the U-size tall concrete abutment body change units of construction materials stone cladding
Ma Xiao-feng,Li Yue-ming,Li Yun-qiang,Li Qun-long
(Zhejiang Dacheng Construction Group Co., LtdHangzhouZhejiang310012)
【Abstract】As the U-shaped mass concrete abutment with bulky, difficult time casting a fixed template, and complete construction of the concrete bridge abutment can easily produce the appearance of cracks and other quality problems, the use of stone cladding material greatly improves the construction process a one-time placement template fixed difficult, difficult to control the appearance of concrete and other quality problems, more and more by the owners, supervision and construction unit of blue sleep soundly, the author of U-shaped mass concrete abutment stone cladding material of construction practice, details of mass concrete U-shaped abutment stone cladding material of construction technology and construction of a series of problems in attention, learning reference for similar construction.
【Key words】Mass concrete;U-type abutment;Stone cladding materials;Construction
1. 前言
近些年，交通建设突飞猛进快速发展，山区高速公路也越来越多，大体积U型桥台是公路建设中比较常见的桥台形式，但由于大体积砼桥台台身具有高度高，一次性浇注砼量大，砼外观质量难以控制等问题极易发生。由于料石镶面具有良好的整体外观、采用料石镶面施工工艺改善了模板固定难度大、装模工序复杂且耗时较长、外观质量难以控制、容易出现裂缝等诸多缺点问题，在大体积砼U型桥台施工中,如何保证质量、加快进度、提高外露面的美观程度、尽量避免和减少施工中出现的各种质量缺陷,一直是桥梁建设者及管理者关注的重点。用料石镶面替代砼U型桥台模板的施工工艺能较好地解决上述问题，已越来越多的受到了业主、监理和施工单位的青寐。
2. 高大体积砼U型桥台砼台身施工缺点具体分析
高大体积砼U型桥台砼台身施工一般情况都是先固定钢管骨架,再逐步进行拼模,待整个桥台四周的模板全部组装好后再分层浇筑砼的施工方法。此方法经过认真分析有如下缺点：
2.1模板固定难度大,装模工序复杂且耗时较长。由于U型桥台断面尺寸一般都较大,背部又常设计为斜坡,模板的骨架钢管定位较难,横向拉杆如采用钢筋则易产生柔性变形、如采用钢管则增大了工程造价,保证不了整个模板系统的稳定性、大面平整度和刚度。同时模板拼装时间较长,需求模板数量较大,只能进行流水作业,易造成设备资源浪费。
2.2外观质量难以控制。由于U型桥台为大体积砼,砼施工时产生的侧向压力较大,施工中经常出现跑模的现象,容易造成平整度差、沉降缝不垂直、蜂窝麻面、表面不光洁和施工痕迹明显等质量缺陷。
2.3容易出现裂缝。U型桥台断面尺寸大,每次浇注砼数量多,水化热高,特别在内蒙古等地区气候干燥,昼夜温差较大,砼施工的温度很难控制,大体积砼散热困难,砼表面经常产生各种裂缝。
2.4砼施工必须连续浇筑。在组装好模板后,由于U型桥台砼体积大,只能分层进行砼浇注。因为分层浇注会产生施工缝,而对施工缝的处理很难掌握,容易造成外观质量缺陷。
3. 施工工艺介绍
施工放样→U型台身正、侧面第一层料石砌筑→第一层背面模板安装→台身第一层砼浇筑→拆除模板并养护→U型台身正、侧面第二层料石砌筑→第二层背面模板安装→台身第二层砼浇筑→拆除模板并养护如此施工循环至设计标高→台身勾缝。
4. 工艺特点及要求
4.1施工放样：放样采用全站仪采用极坐标法放出台身的几个交角点，随后用墨线弹出台身的平面位置线。
4.2U型台身正、侧面第一层料石砌筑：选择料石的外形应方正、成六面体，厚度200~300mm，宽度为厚度的1~1.5倍，长度为厚度的2.5~4倍，丁石长度应比相邻顺石宽度至少达150mm，修凿面每100mm长须有斜纹4~5条，侧面修凿面应与外露面垂直，正面凹陷深度不应超过15mm，表面凹陷深度不大于20mm，外露面带细凿边缘时，细凿边缘的宽度应为2～50mm。砌筑料石时为两顺一丁砌筑，采用采用坐浆挤压法。浇筑一次砼的砌筑层数一般按3~4层砌筑。
4.3模板安装：模板全部采用大面积定型钢模板，要求表面光滑平整，拼缝严密。
4.4砼浇筑：混凝土浇注前基础表面应洒水湿润，且模板验收通过后方可进行基础混凝土的浇筑。浇筑混凝土塌落度一般情况下为9～12cm。混凝土一般应集中拌和、罐车运输。
混凝土到现场后要对混凝土进行检验，合格后方可使用。主要检验以下几点：混凝土开盘时间，出场时间，运至现场的时间；混凝土开盘鉴定，混凝土配合比齐全、无误；在现场进行混凝土合易性的检测实验，要求混凝土塌落度在要求范围以内；混凝土无离析现象，混凝土未初凝。检验合格后要立即使用。在浇筑过程中根據浇筑方量，制作混凝土试块。试块必须现场制作，并符合实验规范的要求。
混凝土分层浇筑。每层厚度不大于30cm，浇筑间隔时间不大于20 分钟。混凝土使用插入式振捣棒振捣或平板振动式振捣器。插入式振捣器按梅花型均匀布置振捣，间距40cm。并插入下一层混凝土中5～10cm 并停留3～5s。
当混凝土表面无明显气泡泛起与下落，证明混凝土已经振捣密实。不得过振、漏振。
在振捣混凝土过程中应随时对模板与支撑进行检查，如发现有漏浆或支撑松动现象要及时加固。
在混凝土浇筑过程中安排专人对各种预埋件进行检查，如发现发生错位要及时调整。
4.5拆除模板并养护：模板拆除应在规定的强度内进行有效拆除，拆除时注意不得破坏砼棱角。
养护：采用覆盖洒水养护法进行养护，养护期间混凝土表面要撒水養护，保证混凝土始终处于湿润状态。如大气温度过高，则在混凝土表面上覆盖塑料布保湿。
4.6施工注意事项
（1）料石在确保符合设计、规范要求的前提下应表面洁净，与混凝土接触面必须保证是新茬粘结。
（2）加强控制混凝土的浇筑速度，避免水化热集中发生。
（3）加强养护并采取其他规范允许的相应措施，尽量减少混凝土收缩变形。
（4）芯片石间距严格控制在4~6cm之间。
（5）料石饱水抗压强度不得低于50MPa，并应选择材质好、强度高的玄武岩及花岗岩。
（6）混凝土强度不得低于设计要求。
（7）台身若为片石砼，则片石混凝土砌体中片石的含量为50%~60%，且片石使用前应充分湿润，凿除一切水锈、风化层。
（8）为使镶面石与填芯片石混凝土更好的联结，建议应在料石砌体与片石混凝土之间增加钢筋。
5. 大体积U型桥台料石镶面、混凝土填芯施工工艺的优点
大体积U型桥台料石镶面、混凝土填芯施工工艺的优点具有以下优点：
5.1料石强度高，远远超过设计砼的抗压强度，大大的提高了桥台的整体强度。
5.2料石为粉红色、尺寸一致，具有装饰作用，提高了桥台的外观质量。且能与周围环境相适应、相协调。
5.3避免了现浇砼的施工期长、费用高、模版直立困难、水化热大、干缩裂缝多的缺点。采用料石镶面时宜增加施工层数,以利于水化热散发。由于细石砼浆砌料石每2~3层浇注一次砼,砼层厚不到1 m,散热面积较大,能有效避免裂缝产生,同时每层施工缝在外表上又看不出来,故可按需增加施工缝的数量,减少每次砼的浇注数量。取消了大量模板的使用,降低了工程成本,加快了工程进度。镶面石既作为桥台整体的一部分,又作为片石砼的固结模板,从而节省钢管及模板。每个桥台均可同时施工,无需考虑一次投入大量模板,因而可加快工程进度。
5.4软弱地基路段，采取此种施工工艺，可以避免地基的不均匀沉降造成墙身拉裂的现象。
5.5可以几乎同步进行台背路基填筑，使台背高填方路基尽早完成工后沉降，较少桥头跳车。
6. 结束语
由于高大体积U型砼桥台台身具有诸多缺点，通过改料石镶面的施工工艺，实践证明，只要对原材料质量、施工工艺、施工质量等关键环节，控制有力、把关到位、措施得力，该结构能够保证混凝土和料、片石良好结合，满足设计规范和使用要求。采用料石镶面工艺能够大大的加快工程施工进度，节约工程施工成本，保证桥梁整体外观，值得类似工程项目实施借鉴。
参考文献
［1］公路桥涵施工技术规范 JTG/T F50-2011.
［2］公路工程质量检验评定标准 JTG F80-2004.
［文章编号］1619-2737（2012）09-09-212
［作者简介］ 马晓锋（1978.10-），男，职称：工程师，学历：本科（专业道路桥梁），研究方向：从事道路桥梁施工技术及管理工作。
李群龙（1987.06-），男，职称：助理工程师，学历：本科（专业道路桥梁），研究方向：从事道路桥梁施工技术及管理工作。
李云强（1979.11-），男，职称：工程师，学历：本科（专业道路桥梁），研究方向：从事道路桥梁施工技术及管理工作。
李月明（1979.11-），男，职称：工程师，学历：本科（专业道路桥梁）， 研究方向：从事道路桥梁施工技术及管理工作。
【关键词】大体积砼；U型桥台；料石镶面；施工
On the U-size tall concrete abutment body change units of construction materials stone cladding
Ma Xiao-feng,Li Yue-ming,Li Yun-qiang,Li Qun-long
(Zhejiang Dacheng Construction Group Co., LtdHangzhouZhejiang310012)
【Abstract】As the U-shaped mass concrete abutment with bulky, difficult time casting a fixed template, and complete construction of the concrete bridge abutment can easily produce the appearance of cracks and other quality problems, the use of stone cladding material greatly improves the construction process a one-time placement template fixed difficult, difficult to control the appearance of concrete and other quality problems, more and more by the owners, supervision and construction unit of blue sleep soundly, the author of U-shaped mass concrete abutment stone cladding material of construction practice, details of mass concrete U-shaped abutment stone cladding material of construction technology and construction of a series of problems in attention, learning reference for similar construction.
【Key words】Mass concrete;U-type abutment;Stone cladding materials;Construction
1. 前言
近些年，交通建设突飞猛进快速发展，山区高速公路也越来越多，大体积U型桥台是公路建设中比较常见的桥台形式，但由于大体积砼桥台台身具有高度高，一次性浇注砼量大，砼外观质量难以控制等问题极易发生。由于料石镶面具有良好的整体外观、采用料石镶面施工工艺改善了模板固定难度大、装模工序复杂且耗时较长、外观质量难以控制、容易出现裂缝等诸多缺点问题，在大体积砼U型桥台施工中,如何保证质量、加快进度、提高外露面的美观程度、尽量避免和减少施工中出现的各种质量缺陷,一直是桥梁建设者及管理者关注的重点。用料石镶面替代砼U型桥台模板的施工工艺能较好地解决上述问题，已越来越多的受到了业主、监理和施工单位的青寐。
2. 高大体积砼U型桥台砼台身施工缺点具体分析
高大体积砼U型桥台砼台身施工一般情况都是先固定钢管骨架,再逐步进行拼模,待整个桥台四周的模板全部组装好后再分层浇筑砼的施工方法。此方法经过认真分析有如下缺点：
2.1模板固定难度大,装模工序复杂且耗时较长。由于U型桥台断面尺寸一般都较大,背部又常设计为斜坡,模板的骨架钢管定位较难,横向拉杆如采用钢筋则易产生柔性变形、如采用钢管则增大了工程造价,保证不了整个模板系统的稳定性、大面平整度和刚度。同时模板拼装时间较长,需求模板数量较大,只能进行流水作业,易造成设备资源浪费。
2.2外观质量难以控制。由于U型桥台为大体积砼,砼施工时产生的侧向压力较大,施工中经常出现跑模的现象,容易造成平整度差、沉降缝不垂直、蜂窝麻面、表面不光洁和施工痕迹明显等质量缺陷。
2.3容易出现裂缝。U型桥台断面尺寸大,每次浇注砼数量多,水化热高,特别在内蒙古等地区气候干燥,昼夜温差较大,砼施工的温度很难控制,大体积砼散热困难,砼表面经常产生各种裂缝。
2.4砼施工必须连续浇筑。在组装好模板后,由于U型桥台砼体积大,只能分层进行砼浇注。因为分层浇注会产生施工缝,而对施工缝的处理很难掌握,容易造成外观质量缺陷。
3. 施工工艺介绍
施工放样→U型台身正、侧面第一层料石砌筑→第一层背面模板安装→台身第一层砼浇筑→拆除模板并养护→U型台身正、侧面第二层料石砌筑→第二层背面模板安装→台身第二层砼浇筑→拆除模板并养护如此施工循环至设计标高→台身勾缝。
4. 工艺特点及要求
4.1施工放样：放样采用全站仪采用极坐标法放出台身的几个交角点，随后用墨线弹出台身的平面位置线。
4.2U型台身正、侧面第一层料石砌筑：选择料石的外形应方正、成六面体，厚度200~300mm，宽度为厚度的1~1.5倍，长度为厚度的2.5~4倍，丁石长度应比相邻顺石宽度至少达150mm，修凿面每100mm长须有斜纹4~5条，侧面修凿面应与外露面垂直，正面凹陷深度不应超过15mm，表面凹陷深度不大于20mm，外露面带细凿边缘时，细凿边缘的宽度应为2～50mm。砌筑料石时为两顺一丁砌筑，采用采用坐浆挤压法。浇筑一次砼的砌筑层数一般按3~4层砌筑。
4.3模板安装：模板全部采用大面积定型钢模板，要求表面光滑平整，拼缝严密。
4.4砼浇筑：混凝土浇注前基础表面应洒水湿润，且模板验收通过后方可进行基础混凝土的浇筑。浇筑混凝土塌落度一般情况下为9～12cm。混凝土一般应集中拌和、罐车运输。
混凝土到现场后要对混凝土进行检验，合格后方可使用。主要检验以下几点：混凝土开盘时间，出场时间，运至现场的时间；混凝土开盘鉴定，混凝土配合比齐全、无误；在现场进行混凝土合易性的检测实验，要求混凝土塌落度在要求范围以内；混凝土无离析现象，混凝土未初凝。检验合格后要立即使用。在浇筑过程中根據浇筑方量，制作混凝土试块。试块必须现场制作，并符合实验规范的要求。
混凝土分层浇筑。每层厚度不大于30cm，浇筑间隔时间不大于20 分钟。混凝土使用插入式振捣棒振捣或平板振动式振捣器。插入式振捣器按梅花型均匀布置振捣，间距40cm。并插入下一层混凝土中5～10cm 并停留3～5s。
当混凝土表面无明显气泡泛起与下落，证明混凝土已经振捣密实。不得过振、漏振。
在振捣混凝土过程中应随时对模板与支撑进行检查，如发现有漏浆或支撑松动现象要及时加固。
在混凝土浇筑过程中安排专人对各种预埋件进行检查，如发现发生错位要及时调整。
4.5拆除模板并养护：模板拆除应在规定的强度内进行有效拆除，拆除时注意不得破坏砼棱角。
养护：采用覆盖洒水养护法进行养护，养护期间混凝土表面要撒水養护，保证混凝土始终处于湿润状态。如大气温度过高，则在混凝土表面上覆盖塑料布保湿。
4.6施工注意事项
（1）料石在确保符合设计、规范要求的前提下应表面洁净，与混凝土接触面必须保证是新茬粘结。
（2）加强控制混凝土的浇筑速度，避免水化热集中发生。
（3）加强养护并采取其他规范允许的相应措施，尽量减少混凝土收缩变形。
（4）芯片石间距严格控制在4~6cm之间。
（5）料石饱水抗压强度不得低于50MPa，并应选择材质好、强度高的玄武岩及花岗岩。
（6）混凝土强度不得低于设计要求。
（7）台身若为片石砼，则片石混凝土砌体中片石的含量为50%~60%，且片石使用前应充分湿润，凿除一切水锈、风化层。
（8）为使镶面石与填芯片石混凝土更好的联结，建议应在料石砌体与片石混凝土之间增加钢筋。
5. 大体积U型桥台料石镶面、混凝土填芯施工工艺的优点
大体积U型桥台料石镶面、混凝土填芯施工工艺的优点具有以下优点：
5.1料石强度高，远远超过设计砼的抗压强度，大大的提高了桥台的整体强度。
5.2料石为粉红色、尺寸一致，具有装饰作用，提高了桥台的外观质量。且能与周围环境相适应、相协调。
5.3避免了现浇砼的施工期长、费用高、模版直立困难、水化热大、干缩裂缝多的缺点。采用料石镶面时宜增加施工层数,以利于水化热散发。由于细石砼浆砌料石每2~3层浇注一次砼,砼层厚不到1 m,散热面积较大,能有效避免裂缝产生,同时每层施工缝在外表上又看不出来,故可按需增加施工缝的数量,减少每次砼的浇注数量。取消了大量模板的使用,降低了工程成本,加快了工程进度。镶面石既作为桥台整体的一部分,又作为片石砼的固结模板,从而节省钢管及模板。每个桥台均可同时施工,无需考虑一次投入大量模板,因而可加快工程进度。
5.4软弱地基路段，采取此种施工工艺，可以避免地基的不均匀沉降造成墙身拉裂的现象。
5.5可以几乎同步进行台背路基填筑，使台背高填方路基尽早完成工后沉降，较少桥头跳车。
6. 结束语
由于高大体积U型砼桥台台身具有诸多缺点，通过改料石镶面的施工工艺，实践证明，只要对原材料质量、施工工艺、施工质量等关键环节，控制有力、把关到位、措施得力，该结构能够保证混凝土和料、片石良好结合，满足设计规范和使用要求。采用料石镶面工艺能够大大的加快工程施工进度，节约工程施工成本，保证桥梁整体外观，值得类似工程项目实施借鉴。
参考文献
［1］公路桥涵施工技术规范 JTG/T F50-2011.
［2］公路工程质量检验评定标准 JTG F80-2004.
［文章编号］1619-2737（2012）09-09-212
［作者简介］ 马晓锋（1978.10-），男，职称：工程师，学历：本科（专业道路桥梁），研究方向：从事道路桥梁施工技术及管理工作。
李群龙（1987.06-），男，职称：助理工程师，学历：本科（专业道路桥梁），研究方向：从事道路桥梁施工技术及管理工作。
李云强（1979.11-），男，职称：工程师，学历：本科（专业道路桥梁），研究方向：从事道路桥梁施工技术及管理工作。
李月明（1979.11-），男，职称：工程师，学历：本科（专业道路桥梁）， 研究方向：从事道路桥梁施工技术及管理工作。