1、1郑 州 市 三 环 路 快 速 化 工 程西三环陇海路互通立交（K7+059.754K8+626.71）段桥梁墩柱清水混凝土施工工法批准：审核：编写：中国水电路桥郑州市三环路快速化工程 BT 项目第三项目经理部第六工程处二 一 二 年 九 月 二 十 五 日2郑州市西三环陇海路互通立交工程桥梁墩柱清水混凝土施工工法中国水电路桥郑州市三环路快速化工程 BT项目总承包部1.前 言清水混凝土是指直接利用混凝土成型后的自然质感作为饰面效果，不作其它外装饰的混凝土工程。要求混凝土表面平整光滑，色泽均匀，无碰损和污染，对拉螺栓及模板缝设置整齐美观，无普通混凝土质量通病。陇海路互通立交是郑州市三环路快速化
2、工程中的关键性工程，为三层全互通立交桥，含陇海路主线高架桥、西三环主线高架桥及立交匝道桥。其中南北方向为西三环快速通道，主线高架全长 2470m。东西向为陇海路快速通道，主线高架全长 1114m。立交匝道共分为 ES、EN、NE、 NW、WN、WS、SE、 SW、JS 九条匝道。主要工程内容包括：桥梁桩基、承台、墩身、预应力混凝土连续箱、钢箱梁、防撞墙、铺装层等。本工程桥梁墩柱身采用独柱墩、门架墩等结构型式的现浇钢筋混凝土墩柱，墩柱混凝土强度标号为 C40。由于郑州市三环路快速化工程是郑州市交通畅通工程的关键性项目，也郑州市面向全国各地的窗口工程，故规定所有桥梁外露结构混凝土为清水混凝土。为实
3、现这一目标，特编制本施工工法。2.工 法 特 点本施工工法通过改进施工工艺、提高墩柱混凝土外观质量，使其达到清水混凝土免装饰标准要求。墩柱清水混凝土造价比普通混凝土造价提高近20%，但清水混凝土以自然色为饰面，美化了市容市貌和城市环境，总体来说提高了社会效益。3. 适 用 范 围本工法适用于郑州市西三环陇海路互通立交工程西三环主线桥、陇海路主线桥及所有匝道桥桥梁墩柱混凝土工程施工。4. 工 艺 原 理本工法通过合理进行混凝土模板规划、改善模板制作及安装工艺、选用最佳脱模剂、优化混凝土配合比、提高混凝土拌和及振捣质量、加强混凝土脱模后养护及防护等3手段，消除普通混凝土的质量通病、提高桥梁墩柱混凝
4、土整体观感质量。清水混凝土施工技术的关键是：（1）混凝土配合比设计和原材料控制。新拌混凝土必须有极好的工作性和粘聚性，绝不允许出现分层离析现象。原材料产地必须统一，砂、石的色泽和级配颗粒级配均匀。（2）模板工程。清水混凝土使用的模板必须具有足够的刚度，在混凝土的侧压力下，不得有任何变形，以保证墩身结构尺寸均匀、断面一致和防止混凝土浆液流失。模板表面要平整光洁、板面方正、接缝严密、钢模板周边加工应采用铣边工艺，面板经抛光处理。（3）养护。清水混凝土如养护不当，混凝土表面极易因失水收缩而产生微裂缝，影响混凝土外观质量和耐久性。因此对外露混凝土表面应及时粘贴塑料薄膜进行覆盖养护。5. 施 工 工 艺
5、 流 程 及 操 作 要 点5.1 施工工艺流程墩柱清水混凝土施工艺流程见图 5-1 所示。图纸会审及设计交底制定施工方案及作业指导书向作业层进行技术交底模板加工钢筋下料 测量放线基础凿毛脚手架搭设钢筋安装墩柱模板安装墩柱混凝土浇筑混凝土养护脱 模成品保护钢筋加工检验批验收模板试拼模板刨光整修涂刷脱模剂混凝土厂家确定混凝土试拌优化混凝土配合比混凝土生产4图 5-1 墩柱清水混凝土施工艺流程图5.2 施工操作要点根据陇海路互通立交桥的施工特点，墩柱主要采用柱顶扩大的板式墩（也称花瓶墩）和双柱墩两种。大 部 分 桥梁墩柱的墩帽和墩身尺寸比较统一，模板可多次循环利用。因此，墩身所使用的模板安排在模板
6、加工工厂制作成组合式定型钢模板。墩柱钢筋在现场搭设的加工棚内制作成型，运至现场绑扎。为确保施工精度，墩柱顶顶支座垫石混凝土预留为二期进行施工。墩 柱 高 度 小 于 12m 可 采 用 一 次 立 模 浇 筑 到 顶 的 方 法 ， 大 于 12m 采 用二 次 浇 筑 。墩 柱 工 程 混 凝 土 施 工 前 先 按 设 计 墩 柱 要 求 尺 寸 浇 注 试 验 墩 ， 以 验 证 墩 柱 模 板刚 度 、 平 整 度 和 光 洁 度 是 否 满 足 清 水 混 凝 土 施 工 要 求 ， 确 定 优 化 后 的 混 凝 土 配 合 比和 原 材 料 是 否 能 使 混 凝 土 保 证 色
7、 泽 一 致 ， 混 凝 土 振 捣 工 艺 、 机 械 设 备 组 合 、 人 员 组织 方 法 等 是 否 满 足 施 工 需 求 。 试 验 墩 经 工 程 师 检 验 合 格 后 方 可 正 式 进 行 墩 身 施 工 。5.3测 量放线 及施工准备在承台表面测设墩柱控制边线及承台顶面高程，经复核后，弹出墨线作为桥墩施工基准控制线。承台混凝土终凝后达到2.5Mpa强度后，人工凿除承台顶面与墩柱连接处混凝土表面水泥砂浆及软弱层，形成毛面，并用清水冲刷干净。并将预先埋入承台内的墩身钢筋进行扳正、校直、清除附着在钢筋上的水泥浆。墩柱施工前，按设计尽寸要求对模板进行规划设计，确定模板形式、分缝
8、位置、分块大小，并对模板刚度和稳定性进行验算。对已进场钢模板进行试拼、调整和刨光处理。墩柱清水混凝土采用泵送混凝土，浇筑前对混凝土进行试拌，并优化混凝土配合比，原材料按规范要求确定后，不得随意更改。5.4搭设墩柱施工支架和工作平台5.4.1 脚手架搭设方案墩柱施工脚手架采用扣件式钢管脚手架搭设，搭设高度 10m 以下的脚手架采用双5排外脚手架，脚手架立杆间排距 1.21.5m，横杆步距 1.5m。搭设高度超过 10m 的脚手架采用三排外脚手架，脚手架立杆间排距 1.2m，横杆步距 1.5m。脚手架里立杆距墩柱边线 50cm，顶部工作小横杆间距不大于 0.75m。脚手架搭设前，要将施工范围内地面
9、整平夯实，与土质地面接触的部位，要在夯实后采用 10cm 厚 C20 混凝土进行硬化处理，局部不能硬化部位脚手架立杆下铺衬一层5cm 厚的垫木。墩柱脚手架须环柱进行搭设，互相拉接。在脚手架顶部工作小横杆上满铺竹笆作为工作平台，工作平台周边设高 1.5m 钢管围栏，钢管围栏立杆间距 1.5m，水平向设三道横杆，分布高度分别为 50cm、100cm 和150cm，围栏底部设 18cm 高踢脚板，踢脚板外侧涂刷宽 10cm 45倾斜黄黑警示漆。脚手架搭设简图如下图所示：5%顺 水 坡素 土 夯 实木脚 手 板 通 长钢 制 底 座安 全 平 网连 墙 件小 横 杆大 横 杆立 杆5%顺 水 坡素 土
10、 夯 实木脚 手 板 通 长钢 制 底 座安 全 平 网小 横 杆大 横 杆立 杆图 5-2 脚手架搭设剖面图图 5-3 脚手架搭设立面图5.4.2 盘梯及工作平台搭设方案每个墩柱搭设上人坡道或施工盘梯一座。高度不大于 6m 的脚手架，可采用一字型斜道；高度大于 6m 的脚手架，采用之字形盘梯。坡道或盘梯搭设在承台长边一侧， 并随脚手架搭设施工采用钢管自下而上同时搭设，盘梯钢管立杆间排距、横杆步距与主体脚手架一致，并通过横杆脚手架钢管可靠连接。盘梯单幅宽度 0.750.9m ，通道坡度为61：1.6，每 3m 设一个转向平台，宽度不小于斜道宽度。 坡道两侧设钢管护栏及木质踢脚板，栏杆高度为 1
11、.0m，并在 0.6m 处设置一道横杆，挡脚板高度不小于 180mm。坡道板采用 5cm 厚木板，木板上每隔 30cm 设置一根防滑木条，木条厚度为 50cm，板头的凸棱处采用三角木填顺。盘梯顶部与柱顶工作平台相通，柱顶工作平台是在脚手架顶部满铺竹笆形成用于通行、放置施工器具和进行混凝土浇筑施工的施工作业场地。作业平台下脚手架小横管加密布置，每块竹笆通过 3 道 10#铁丝捆绑固定在脚手架小横杆上。施工脚手架顶部工作平台外围及靠墩身侧均设置防护栏杆。脚手架搭设时，其顶部内侧及外侧立杆高出墩柱顶部至少 1.2m，并在上部设置防护栏杆，栏杆四周悬挂安全警示牌。防护栏杆采用483.5mm 钢管，用扣
12、件与立杆连接，栏杆的横杆设置两道，上杆离作业平台高度1.2m 以上，下杆离作业平台高度 0.50.6m。1： .61： .65cm木 板 5cm防 滑 木条 ,间 距 30cm5cm木 板5cm木 板5cm防 滑 木条 ,间 距 30cm5cm木 板5cm防 滑 木条 ,间 距 30cm钢 管 护 栏说 明 ： 盘 梯 设 在 脚 手 架 内 ， 用钢 管 搭 设 ， 盘 梯 单 幅 宽 度0.75m， 护 栏 临 木 踏 板 位 置 设宽 18c的 木 踢 脚 板 。工 作 平 台15cm踢 脚 板护 栏 高 度 大 于 1.2m图 5-4 施工盘梯及工作平台搭设立面图5.4.3 脚手架稳固
13、保护措施脚手架外排立杆断面必须设置剪刀撑进行稳固。剪刀撑斜杆杆件采用 6m 规格钢管，从地面直至顶部，全立面覆盖。外观立面目测要求图形大小一致，杆件挺直，交合高度一致。剪九撑斜杆设置的角度应与地面成 4560夹角。纵向总距较长的脚手架立面，应取 60夹角为宜。剪刀撑斜杆接长不采用对接扣件连接，应采用搭接连接。搭接距离不小于 1m，并用两只旋转扣件牢固连接，扣件距接头位置不小于 100mm。接长方向的杆件在被接长的杆件下方叠起。剪刀撑斜杆采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不大于 15cm。脚手架外侧面采用绿色密目安全网进行全面围挡，脚手架平面每三
14、层设一道尼龙防抛安全网。工作平台铺竹笆，人行通道满铺 5cm 厚木板，通道侧面设木质踢脚板。 5.4.4 搭设工艺脚手架基础施工完毕后，进行脚手架的整体搭设施工。搭设的标准是：外观必须整体平整，横平竖直、几何图形一致。内侧连接牢固，平坦通顺。施工脚手架根据立杆及横杆的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆、横杆及剪刀撑。钢管脚手架的施工程序为：里立杆外立杆小横杆大横杆安全网防护栏杆斜拉杆连墙杆竹笆密目网。脚手架在施工过程中，如遇大门或必须留有施工出入口，需要除去部分落地立杆,原则上可挑空 1-2 付里外立杆。但需在开口两侧设置人7字形斜杆，交合于悬空上部。斜杆应里外各设一付。斜杆的起步应从开口处第
15、二立杆底部设立。脚手架施工过程中及时校正立杆的垂直度和步层大横杆的水平度。保持始终如一的步距、纵距和横距。为了保证脚手架每一立杆均匀受力，立杆与小横杆应作对称设置。所有扣件的螺栓紧固力矩应保持在 4065 牛米范围内。同时要求要求扣件的开口处（即螺栓的拧合处）朝外。里立杆、里大横杆的对接扣件闭合口朝墙内侧方向；外立杆、外大横杆扣件闭合口朝脚手架外侧方向。避免在操作中钩挂作业人员衣裤，酿成事故。脚手架搭设各阶段施工方法如下：（1）立杆每根立杆底部设置底座或垫板，垫板采用 5cm 厚木板。脚手架下部必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于 20cm 处的立杆上。横向扫地
16、杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于 1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不小于 50cm。起步立杆先竖里立杆、后竖外立杆程序设立。里立杆保持与建筑物 500mm 净空距离。平行里立杆向外伸展 1200mm1500mm 净距取外立杆位置。以后，按脚手架设计规格，等距离设里外立杆。立杆竖起后，应有临时的拉结或斜撑保护，切勿单独操作，引起脚手架倒塌伤人。立杆接长除顶层顶部可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。对接、搭接应符合下列规定：立杆上的对接扣件应交错布置：两根相邻立杆的接头不
17、应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于50cm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的 1/3。搭接长度不小于 1m，应采用不少于 2 个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于 10cm。立杆顶端高出墩身顶部不小于 1.5m，以便在顶部搭设防护栏杆。（2）纵向水平杆纵向水平杆设置在立杆内侧；纵向水平杆接长采用对接扣件连接也可采用搭接；对接、搭接应符合下列规定：纵向水平杆的对接扣件应交错布置：两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不小于 500mm；各接头8中心至最近主节点的距离不大于纵距的 1/
18、3。搭接长度不小于 1m，应等间距设置 3 个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于 100mm。使用木脚手板时，纵向水平杆应作为横向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上。(3)横向水平杆横向水平杆的构造要求：主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于 150mm。作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不大于纵距的 1/2；当使用木脚手板时，横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上。(4)剪刀撑施工脚手架搭设时，脚手架四周外侧立面均设置剪刀撑。每道剪刀撑跨越立杆的根数为 5
19、7 根，宽度不小于 4 跨，且不小于 6m，斜杆与地面的倾角在 4560之间。剪刀撑斜杆的接长采用搭接，搭接要求与立杆搭接要求相同。剪刀撑斜杆采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不大于 15cm。（5）脚手板脚手板的设置应符合下列规定：作业层脚手板应满铺、铺稳，顺脚手架走向设置，不得垂直脚手架设置。木脚手板设置在三根横向水平杆上。当脚手板长度小于 2m 时，可采用两根横向水平杆支承，但应将脚手板两端与其可靠固定，严禁倾翻。脚手板铺设采用对接平铺或搭接铺设。脚手板对接平铺时，接头处必须设两根横向水平杆，脚手板外伸长度取 13cm15cm，两块脚手板
20、外伸长度的和不大于 30cm；脚手板搭接铺设时，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度大于 20cm，其伸出横向水平杆的长度不小于10cm。作业层端部脚手板探头长度取 15cm，其板长两端均应与支承杆可靠的固定。（6）安全网脚手架第一步完成后，应同时完成安全网铺设。全网分为立网和平网，平网两步设一层，立网在脚手架外侧全封闭设置。安全网与大横杆、小横杆牢固连接。搭设过程中及时铺设工作平台竹笆，并分别用 10#铅丝单根双圈绑于小横杆上。5.4.5 脚手架验收9脚手架施工完毕后，由施工负责人召集技术、质检、安监、搭设班组四方人员，携带扭矩扳手，进行外观和实测检验，检验合格后由质检部门下发“脚手架搭设验收
21、合格牌” 。脚手架验收合格后方可投入使用。5.5墩身钢筋施工5.5.1 材料及检验 所有进场钢筋都必须具有出厂质量证明书和试验报告单，进场钢筋应按不同的钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批抽取试样进行力学性能检验试验、可焊性试验、机械连接工艺性能试验，合格后方能允许使用。5.5.2 钢筋的存放钢筋在运输和存放过程中，应避免锈蚀和污染，钢筋宜堆放在仓库棚内，露天堆放时应垫高、覆盖。钢筋应储存于高于地面 0.3m 以上的平台、垫木或其他支承上，并应保护其不因暴露于大气而产生锈蚀。钢筋应用于工程时，应无灰尘、有害的锈蚀、松散锈皮、油漆、油脂、油或其他杂质。5.5.3 钢筋加工制作（1）钢筋下料前，要
22、核对钢筋规格、等级及加工数量，要按照设计要求和钢筋长度配料。下料后要对半成品钢筋分类、分墩台存放，并挂牌标明其使用部位和数量、编号等。（2）受力钢筋弯制、末端弯钩及箍筋末端弯钩，其形状和长度均应符合设计图纸要求，箍筋末端设置 135弯钩。箍筋弯钩的弯曲直径应大于被箍主钢筋的直径，且HRB335 钢筋不得小于箍筋直径的 4 倍；弯钩平直段长度不得小于箍筋直径的 10 倍。（3）钢筋的下料及加工在钢筋加工厂内进行，根据钢加厂技术员所下发的钢筋下料单统一加工钢筋。钢筋在下料时，如果有污物和锈斑，应先进行除锈和去污；钢筋应平直，无弯折。（4）墩身钢筋主筋在加工厂连接可采用套丝连接和闪光对焊，钢筋连接必
23、须严格按照规范要求进行施工。（5）钢筋加工质量标准见表 5-1。表 5-1 钢筋加工允许偏差检 查 项 目 允许偏差(mm)检 查 方 法检查方法10范围 点数受 力 钢 筋 顺 长 度 方 向 全 长 的 净 尺 寸 10弯起钢筋的弯折 20箍筋内净尺寸(mm) 5按每工作日同一类型钢筋、统一加工设备抽查 3 件 3 用钢尺量5.5.4 钢筋安装（1）脚手架搭设完毕，检验合格后，依据设计图纸进行钢筋绑扎。墩柱钢筋主筋净保护层厚度不小于 30mm，箍筋净保护层厚度不小于 25mm。（2）现场钢筋采用焊接时，应采用搭接焊或绑条焊形式。两连接钢筋轴线应一致，焊接长度双面焊不小于 5d，单面焊 10
24、d。焊缝高度应等于或大于 0.3d，并不得小于4mm；焊缝宽度应等于或大于 0.7d，并不得小于 8mm。（3）从事钢筋焊接的焊工必须经考试合格后持证上岗。钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊。焊接接头应逐个进行外观检查，焊缝表面应平顺、无裂纹、夹渣和较大的焊瘤等缺陷。（4）在同一根钢筋上应少设接头，钢筋接头应设在受力较小区段，不宜设在构件的最大弯矩处。在任一焊接接头长度区段（35d 长度范围内，但不得小于 500mm）内，同一根钢筋不得有两个接头，在该区段内的受力钢筋，其接头的截面面积占总截面面积的百分率不大于 50%。接头末端至钢筋弯起点的距离不得小于钢筋直径的 10 倍。（5）钢筋安装严
25、格按设计图纸给定的间距及位置设置，桥墩墩身主筋伸入承台底并与承台底钢筋连接在一起。箍筋采用闭合式，其末端做成 135弯钩，相邻箍筋的弯钩接头，沿墩身高度方向交错布置。（6）桥墩钢筋采用现场人工安装，主筋与箍筋之间采用扎丝绑牢。绑扎或焊接的钢筋不得有变形、松脱现象。绑扎好的钢筋骨架外侧安放混凝土保护层垫块控制钢筋保护层厚度，垫块与钢筋绑扎牢固、梅花形布置，每平米不少于 4 个。墩柱顶部钢筋绑扎时，墩顶钢筋及支座垫石混凝土钢筋暂留混凝土下料孔，待混凝土浇筑至墩顶部位时，及时剩余钢筋绑扎加固完成，然后浇筑剩余混凝土。（7）钢筋成型安装质量标准见表 5-2。表 5-2 钢筋成型和安装允许偏差检 查 项 目 允许偏检验频率 检验方法
