1、 超高A型清水混凝土塔柱施工工法 XX建設集團有限公司 XX1.前言隨著建筑行業技術的不斷進步，國內基礎設施的大力興建，大跨度橋梁、及鐵路站房大跨度鋼結構屋面將應用越來越廣，超高A型清水混凝土塔柱施工也將日益廣泛，本工程超高A型（鋼骨）清水混凝土塔柱共16根，主站房屋蓋采用“大跨度空間鋼桁架+雙向正交鋼管桁架”結構，整個屋面系統全部依托16根超高A型塔柱支撐，塔柱截面尺寸大，高度高，且塔身傾斜，最高 60.5m，塔柱內設勁性鋼骨，塔柱主筋為HRB400直徑50mm的鋼筋，鋼骨外筑C50混凝土，塔柱分肢部分采用雙柱，且互成角度，傾斜角度分別為87和83，模板傾斜度控制難。項目部先制定施工部署，采

2、取分段澆筑的施工方法，利用LEICA徠卡TC2003全站儀三維坐標定位技術,精確控制塔柱傾斜度和平整度，再由面到點、逐步深化、完善施工方案，確定施工工藝，最終圓滿完成了塔柱施工任務，取得了良好的效果，得到了鐵道部南昌鐵路局質監站、東南沿海鐵路福建有限責任公司、鐵四院監理的高度評價，因此特形成本工法。2.工法特點2.1、模板材料采用25mm厚鏡面木膠板，模板變形小，表面平整、光滑，異形模板裁割方便，混凝土澆筑完成后，表面平整、顏色均勻、外觀質量好。2.2、利用LEICA徠卡TC2003全站儀三維坐標定位技術，精確控制超高A型塔柱的傾斜度。2.3、塔柱豎向合理分段，模板加工、安裝快捷，提高了模板的

3、周轉使用率，并將超高A型塔柱施工簡單化，提高了生產效率。2.4、巧妙利用力學平衡原理，通過直徑16的對拉螺桿與鋼骨腹板焊接，將混凝土自重分解的水平力通過對拉螺桿傳到鋼骨上，保持了混凝土的整體穩定，大大減少了斜撐腳手架的使用量，提高了模板安裝效率，縮短了工期，節約了成本。2.5、模板排版規矩，板縫橫平豎直，螺桿眼間距均勻、柱中對稱，螺桿眼與豎向板縫平行，相得益彰，美觀大方。3.適用范圍本工法適用于各種大跨度橋梁、大跨度空間管桁架工程的超高A型混凝土塔柱施工。4.工藝原理根據塔柱與預應力弧形箱梁、站房框架梁、塔柱間連梁及鋼結構預埋件的關系，對塔柱施工進行分段，KZt1、KZt2共分為11段澆筑，K

4、Zt3共分為12段澆筑，KZt4共分為13段澆筑，再依據塔柱的分段高度和截面尺寸，對每個施工段、每個面的模板進行排板，并對每根拉桿的位置定位，保證板縫交圈，橫平豎直，施工縫接縫平整，螺桿眼排列規矩有序，力求達到塔柱整體的美觀效果。四個塔柱中，塔柱腳手架全高采用雙立桿，KZt1、KZt2腳手架搭設總高度為52.65米、KZt3、KZt4腳手架搭設總高度為61.65米，步距均為1.5m，每兩步一抱柱，縱、橫距見后圖2-5；塔柱澆筑段高度最大7.298m，最低2.500m，澆筑過程中，嚴格控制混凝土澆筑速度，控制在2m/h范圍內，減少混凝土對模板的側壓力，保證模板的剛度，確保混凝土表面平整、密實，塔

5、柱澆筑分段詳見圖14。 圖1 圖2 圖3 圖45.施工工藝流程及操作要點 5.1、工藝流程滿堂紅腳手架搭設 腳手架驗收（每10米高為一驗收批）合 格不合格綁扎塔柱豎向鋼筋水電預留預埋、焊限位條隱 檢不合格合 格 利用TC2003全站儀精確控制A型塔柱傾斜度，校正、固定模板安裝塔柱模板合 格不合格模板調整、找垂直度、校正模板角度、固定預檢混凝土澆筑混凝土養護模板拆除5.2. 施工準備 5.2.1、根據清水混凝土試驗不同配合比，完成樣板澆筑，并確定清水混凝土配合比；5.2.2、在模板面及承臺面距軸線一定距離彈基準線及標高控制點,以便控制塔柱的軸線水平位置及標高、垂直度、傾斜度。5.2.3、根據模板

6、配模圖,定尺、定角度加工,確保模板接縫順直。5.2.4、復核水平控制基準線及標高控制點,合模前對模板面板是否有損傷,是否已刷脫模劑（ZM-90長效脫模劑）, 面板清潔度如何,鋼筋及預埋件是否就位,面板與龍骨的連接是否牢固,節點硅膠是否已填實進行檢查,一切準備就緒,才能開始安裝模板。5.3.施工工藝5.3.1. 滿堂紅腳手架搭設本工程塔柱高度高，結構復雜，施工難度大，則對施工用腳手架的要求也高，KZt1、KZt2腳手架搭設總高度為52.65m、KZt3、KZt4腳手架搭設總高度為61.65m，立桿沿架體全高范圍內均采用落地雙立桿（局部支撐腳手架采用單立桿），腳手架步距1.5m，橫距和縱距見塔柱腳

7、手架平面布置圖，塔柱腳手架每兩步（3m）設置一道連墻（柱）件與已施工段塔柱抱緊，增強腳手架抗傾覆穩定性， KZt1、KZt2腳手架搭設35步、KZt3、KZt4腳手架搭設41步，塔柱最低處連梁支撐腳手架從基礎承臺上生根，高處的連梁在相鄰低處的連梁上表面起腳手架做支撐。5.3.1.1、塔柱KZt1施工用腳手架平面布置圖，詳見圖5，KZt2、KZt3、KZt4類此：5.3.2、 模板安裝 5.3.2.1、塔肢模板：模板采用1220mm 2440mm 25mm鏡面木膠板，內楞采用100100mm的方木，豎向排列,間距300mm, 抱箍采用14a#槽鋼，橫向排列,豎向間距500mm,抱箍兩端東西向對拉

8、螺桿采用3.2m（南北向2.2m）長25全絲的拉桿（見圖6）, 塔柱分肢及合肢以上部分混凝土內采用16的多功能對拉螺桿,側面各兩道, 豎向間距500mm,分別與鋼骨腹板和箍筋拉鉤焊接，雙面焊，焊接長度不少于5d（見圖7），塔柱傾斜面通過兩道16的對拉螺桿與鋼骨腹板焊接將混凝土自重通過對拉螺桿傳到鋼骨上，穩定自身重力分解的水平力，混凝土澆筑完畢后，可通過扳手掏出多功能錐母，形成規矩圓形的螺桿眼，錐母、墊片周轉使用；在塔柱接茬的位置，通過對拉螺桿固定槽鋼（或方木）以支撐上一澆筑段的模板（見圖8、圖9）: 模板底端支撐（圖9）下圖10、圖11為塔柱1模板排版圖，其它塔柱類此：注：塔柱上的對拉螺桿眼最

9、后全部采用高強聚合物砂漿抹平。 5.3.3.2、塔肢連梁模板：塔柱中的連梁分四個高度，2000mm、2500mm、3000mm、3500mm，梁側模內楞均采用100100mm的方木，豎向排列,間距300mm, 外楞采用14a#槽鋼，橫向排列,豎向間距500mm，均采用25全絲的對拉螺桿，拉桿具體位置見塔柱模板排版圖；其中2000、2500、3000底模統一配置，梁底面板為受彎結構,模板采用25mm的木膠板，次龍骨采用100100的方木，間距布置200mm，主龍骨采用100150的方木，間距500mm，梁底支撐采用483.5鋼管，立桿橫距600mm，縱距為500mm，如圖13所示。 3500mm

10、高的連梁底模采用25mm的木膠板，次龍骨采用100100的方木，間距200mm布置，主龍骨采用10#工字鋼，間距500mm布置，梁底支撐采用483.5鋼管，立桿橫距600mm，縱距為500mm，如圖14所示。5.3.3.3、 柱模板的安裝：首先根據塔柱澆筑段高度及塔柱傾斜度，計算出相應高度傾斜的水平距離，測量人員吊線定點，焊接25的鋼筋限位，上、中、下三排，每排兩道，用做模板內頂、就位，然后柱模板采用塔吊吊裝,通過塔柱腳手架與塔身500mm的間隙垂直緩慢落下,落在固定在塔身上的14a槽鋼（或方木）支撐面上,安裝就位,然后安裝外楞14#槽鋼、對拉螺栓固定，用硅模板膠或砂漿填補模板根部,防止漏漿，

11、模板與鋼筋用同強度混凝土墊塊限位,保證塔柱混凝土鋼筋保護層50mm的設計要求，梁、柱接頭最低點留10cm10cm清掃孔。 5.3.4、模板調整、找垂直度、校正模板角度、固定 5.3.4.1、利用LEICA徠卡TC2003全站儀三維坐標定位技術，精確控制超高A型塔柱的傾斜度和平整度，高精度校正模板： 測量人員在塔柱模板垂直線上間距不大于3m設置A、B測量控制點（同一高度的水平向取兩個測量控制點）， 校正模板，傾斜角度調整，角度控制如上圖15所示，三維坐標控制點A（X1,Y1,Z1）、B(X2,Y2,Z2)，高程差h=Z1-Z2,X向距離差L=X2-X1，則:=arctg(z1-z2)/(x2-x

12、1)，模板角度微調無誤后，將模內灰塵清理干凈后,封閉清掃口,最后洞口用方木加固，通過外楞槽鋼夾緊，擰緊對拉螺桿，固定模板。5.3.4.2、拼縫：為保證模板接縫均勻一致,水平交圈,豎向垂直成線以及接縫不漏漿,在膠合板接縫處打中性的硅膠,硅膠靠板的自重擠壓,形成12.2mm厚的膠縫,再用100mm100mm的方木貼縫螺釘固定,不僅解決漏漿問題,又能解決溫差變化引起模板的變形,提高接縫的視覺效果。施工縫位置,模板接茬處進行防漏漿處理,用彩條布或塑料膜一端伸入模板內側5-10cm,木膠板壓緊,塑料布另一端則折起來,通過龍骨固定在面板外側,確保施工縫澆筑后表面干凈.木膠板通過下端對拉螺桿眼固定槽鋼（或方

13、木）來支撐，見圖15，底模和側模采用企口連接，確保陰陽角方正，梁柱節點見圖16。5.3.5. 混凝土澆筑5.3.5.1、混凝土配合比選擇。為保證清水混凝土的效果，在塔柱施工前，在清水混凝土正式施工前，對比了兩家設計和生產能力最強的混凝土供應商提供的共7份清水混 凝土配比單，并逐一進行了樣板試驗，最后在試驗的樣品中，與甲方、設計單位、監理單位共同選定了一組感觀效果最好及穩定性最好的配比，清水混凝土配比如下所示： 配合比水泥（P.O42.5）水砂子石子（卡西）聚羧酸減水劑粉煤灰(F類I級)磨細礦渣砂率(%)水膠(灰)比用量(kg/m3)3501756909964.0030120410.35 表1為

14、確保混凝土表面色差，保證混凝土拌合物的性能，砂率宜控制在40%50%的范圍內，水泥用量也不應低于300kg/m3；宜采用較低膠結材料用量；用水量不宜超過180kg/m3，粗骨料用量不宜低于1000kg/m3；最大粒徑25mm；細骨料用量不宜低于620kg/m3。拌制混凝土所采用的原材料除應符合混凝土結構工程施工質量驗收規范GB50204-2002的要求外，還應滿足以下要求： 、水泥的要求：同一構件的水泥應采用同一生產廠家、同一品種、同一強度等級、同一批號，且采用同一熟料磨制，顏色均勻的水泥。、對粗骨料的要求:同一工程應使用同一廠家生產的連續級配良好，顏色均勻、潔凈的粗骨料，含泥量小于1%，泥塊

15、含量小于0.5%，針、片狀顆粒總含量小于15%。 、對細骨料的要求：細骨料應使用同一廠家生產的質地堅硬，級配良好的中粗河砂，其細度模數控制在2.33.0，含泥量小于1.5%，泥塊含量小于1%。 、對外加劑要求：外加劑要求與水泥具有良好的相容性，并要求減水率高、塌落度損失小，適量引氣、能夠明顯改善混凝土各項工作性能。嚴禁隨意更改外加劑的廠家及型號，必須確保同一工程使用同一類型、同一廠家生產的外加劑。 、對摻合料的要求：嚴格控制粉煤灰的使用量，保證清水混凝土的外觀效果。 、對拌合用水的要求：對混凝土使用的拌合用水，使用生活飲用水。5.3.5.2、澆筑。在混凝土澆注前,應清理模板內的雜物,完成鋼筋、

16、管線、預埋件的驗收簽證手續,澆筑時,先在塔柱根部灌入3050mm厚的水泥砂漿,隨鋪砂漿隨澆筑混凝土,每層澆筑的厚度控制在400mm左右（見圖18）,澆筑混凝土應連續,坍落度控制在 160 10 mm。 圖185.3.5.3、振搗。采用50mm直徑的插入式振搗棒，由于塔柱內還有管桁架預應力、雨棚埋件、鋼桁架牛腿、預埋電管、水管等，節點復雜，空間狹小，因此，同時準備部分直徑35mm的振搗棒配合使用，柱子中心及四個陽角部位應分別振搗，插入式振搗棒振點應從中間開始向邊緣分布,不得振碰模板,振搗棒不能壓,只能靠其自重沉下; 振搗時要做到“快插慢拔”，每插入500mm 深度時間控制在 710s,每 200

17、mm 跳位,振搗棒提升的速度為12s/500mm,以便將混凝土里面的氣泡趕出澆筑面外,而不能依靠模板的空隙透氣來排除混凝土中的氣泡。5.3.5.4、混凝土養護。塔柱清水混凝土系大體積混凝土，澆注后,外掛草簾被保溫，按大體積混凝土的要求，對混凝土中心點及表面進行測溫，控制每段澆筑的混凝土中心點溫度與表面溫度差不大于25，拆模后塔柱混凝土面用尼龍薄膜覆蓋，并澆水養護時間7d 。5.3.6. 模板拆除廈門的年平均溫度為21度左右，混凝土強度上的比較快，本工程的塔柱非框架柱，塔柱有一定的傾斜度，為保證塔柱表面和棱角不受損傷，塔柱模板一般7天后拆除，混凝土強度達到設計混凝土標準值的75%以上，技術部通過

18、試塊強度報告下發拆模通知后，工程部方可通知施工隊拆模，沒有通知不得擅自拆模，模板拆除后，應先將模板上的水泥漿等雜物用小鏟刀鏟掉，清理干凈后涂刷脫模劑，集中堆放，堆放整齊，堆放場地要平整，且不能堆放過高，以免模板變形；連梁底模根據同條件混凝土試塊拆除模板時,操作人員不得站在柱頂晃動、振動模板,禁止用大錘敲擊,防止混凝土面出現裂縫、缺口以及損傷模板。拆模時,應先拆除模板間的對拉螺栓及連接件,松動支撐。模板拆除后,應立即清理面層的污染物,對變形部位進行修理,對表面損壞部位用原子灰修補,砂紙磨平,均勻涂刷脫模劑,存放備用。底模拆除時的混凝土強度要求 （表2）構件類型結構跨度（m）達到設計的混凝土立方體

19、抗壓強 度標準值的百分率(%) 板2502，8758100梁、拱、殼8758100懸臂結構-1006.材料與設備6.1材料準備6.1.1、1220mm 2440mm 25mm鏡面木膠板；6.1.2、方木：100100mm、100150mm；6.1.3、6m長14a#槽鋼；6.1.4、3.2m和2.2m長25全絲對拉螺桿、2m長16的多功能對拉螺桿；6.1.5、扣件、鋼管、U托； 6.1.6、其它：海綿條、釘子、ZM-90長效脫模劑、尼龍薄膜、草簾被等。6.2機具準備6.2.1、汽車吊、塔吊；6.2.2、LEICA徠卡TC2003全站儀、振搗棒（直徑50mm和35mm）、單面壓刨機、平刨機、電焊

20、機、手提式電鉆、切割機、扳手、撬棍、滾筒、線錘、鐵錘等機具。7.質量控制7.3.1.模板支撐體系有足夠的強度、剛度和穩定性；7.3.2.模板接縫平整、嚴密、脫模劑涂刷均勻。7.3.3根據JGJ169-2009清水混凝土應用技術規程，允許偏差項目如下： 清水混凝土模板制作尺寸允許偏差與檢驗方法（表3）項目允許偏差 檢驗方法模板高度 2尺量模板寬度 1尺量整塊模板對角線 3塞尺、尺量板面平整度 32m靠尺、塞尺邊肋平直度22m靠尺、塞尺相鄰面板拼縫高低差 1.0平尺、塞尺按模板相鄰面板拼縫間隙0.8塞尺、尺量 清水混凝土模板安裝尺寸允許偏差與檢驗方法（表4）項目允許偏差檢驗方法軸線位移4尺量截面模內尺寸4尺量模板垂直度不大于5m42m托線板大于5m6經緯儀、線墜、尺量相鄰模高低差3尺量表面平整度3塞尺、尺量陰陽角方正3方尺、楔形塞尺量角線垂直35m線尺量預埋件、管、螺栓中心線距離3拉線、尺量8.安全措施8.1.支模時必須有施工用腳手架及防護網（欄），保證施工人員安全。8.2.在吊裝模板時，必須由專業信號工指揮塔吊，統一協調，防止吊裝時發生碰掛及脫鉤等事故。8.3模板存放處地面平整夯實并硬化，不得存放在松土或