解慶賀 宗小雨 王 昌 位石圈

中國(guó)建筑第八工程局有限公司 山東 青島 266100

1 工程概況

上海迪士尼度假區(qū)西南環(huán)路（西側(cè)）中心湖橋位于設(shè)計(jì)道路的直線段，長(zhǎng)100 m，分5跨，每跨長(zhǎng)20 m，單幅箱梁結(jié)構(gòu)頂寬16.35 m，樁基為鉆孔灌注樁，采用雙立柱圓截面橋墩，橋跨承重結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，單箱四室。上海迪士尼度假區(qū)中心湖橋（西側(cè)）為迪士尼園區(qū)建成后的主要觀光通道，橋梁和擋土墻結(jié)構(gòu)外露面采用露石混凝土[1-4]。露石混凝土是指混凝土結(jié)構(gòu)施工完成強(qiáng)度達(dá)到100%后，再采用噴砂工藝對(duì)表面水泥漿進(jìn)行處理，以達(dá)到形似外露石料的自然裝飾效果（圖1）。

圖1 露石混凝土效果圖

2 工藝原理

優(yōu)化模板配置和混凝土配合比，在混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、預(yù)應(yīng)力張拉完成后，對(duì)混凝土的外露面進(jìn)行噴砂處理。噴砂處理按照由上而下的順序進(jìn)行，橋梁工程各分部混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)不同，混凝土噴砂壓力不同，噴砂處理的深度為2～3 mm。

3 施工流程

橋梁外立面露石混凝土施工工藝流程為：支架基礎(chǔ)處理及預(yù)壓→支架搭設(shè)、預(yù)壓、沉降、變形觀測(cè)→卸載、底模板鋪設(shè)、標(biāo)高調(diào)整→底腹板鋼筋綁扎、波紋管安裝定位、鋼絞線穿束→內(nèi)模板安裝→箱梁第1次混凝土澆筑（底板、腹板）→內(nèi)模板拆除、頂模板安裝→頂板鋼筋綁扎、波紋管安裝定位、鋼絞線穿束→箱梁第2次混凝土澆筑（頂板）→預(yù)應(yīng)力張拉→預(yù)應(yīng)力孔道壓漿→張拉槽口封錨→模板、支架拆除→混凝土噴砂處理[5-7]。

4 施工要點(diǎn)

4.1 混凝土原材控制

同一座橋梁相同部位的混凝土原材（碎石、黃砂、水泥）采用同一產(chǎn)地和同一廠家。碎石和黃砂地材按照工程的實(shí)際需要量在拌和站一次性采購(gòu)，采用質(zhì)量穩(wěn)定的水泥，并選用高效聚羥酸作為外加劑。混凝土指標(biāo)要求如下：

1）施工配合比：混凝土砂率控制在29%，控制水泥用量。

2）石子粒徑控制在5～20 mm，且不得超過最小鋼筋間距3/4，嚴(yán)格控制扁平顆粒含量，保證其遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)要求范圍。

3）砂的細(xì)度模數(shù)要求≥2.7，控制在2.8。

4）在滿足泵送的前提下，盡量降低混凝土坍落度。墩柱混凝土坍落度應(yīng)控制在100～130 mm之間，箱梁混凝土坍落度控制在150～170 mm之間。

5）采用泵車泵送，第一車潤(rùn)管砂漿單獨(dú)攪拌、運(yùn)送。

4.2 模板工程

在墩柱施工中采用定型鋼模，墩柱內(nèi)部不再設(shè)置加固用的對(duì)拉螺栓。依據(jù)本橋墩柱的數(shù)量、高度以及截面尺寸，將模板設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)節(jié)1.5、1.2、0.4 m，模板板面為厚5 mm的冷軋鋼板。直線段采用的鋼模板高度為1.2、0.4 m，墩柱頂部采用高1.5 m的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)鋼模板（圖2），鋼模板采用φ16 mm×50 mm的高強(qiáng)螺栓連接，限位銷采用φ18 mm× 95 mm。在鋼模板兩端接頭處采用企口縫，以防止漏漿。

利用竹膠板＋鐵皮的組合方式鋪設(shè)箱梁底模板，首先箱梁底模采用厚15 mm鏡面竹膠板，然后涂抹高強(qiáng)黏合膠，再鋪設(shè)厚0.5 mm的鐵皮，鐵皮采用長(zhǎng)2 cm的鐵釘固定，間距控制在5～7 cm之間，鐵皮之間粘貼強(qiáng)力膠帶。

箱梁模板支撐體系中次龍骨采用100 mm×100 mm木方，在平直段間距30 cm；主龍骨采用100 mm×150 mm的木方，設(shè)置在腳手架頂托上。箱梁兩側(cè)圓弧板下，順橋向次龍骨采用100 mm×100 mm木方，間距20 cm，木方固定在定型桁架上，桁架放在支架U形頂托上部。

箱梁腹板側(cè)模采用厚10 mm的竹膠板，次龍骨為100 mm×100 mm木方，間距控制在25 cm；主龍骨為雙拼φ48 mm×3.5 mm的鋼管并用φ14 mm對(duì)拉螺栓和山形卡固定，沿腹板高度設(shè)置2層，間距控制在60 cm。箱梁頂板也采用厚10 mm竹膠板，下部木方縱向間距30 cm，橫向間距60 cm，采用碗扣架鋼管及頂托作為模板內(nèi)撐；腳手架間距為60 cm×60 cm，頂板支撐鋼管放在一次澆筑成型的底板上。

圖2 高1.5 m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)模板示意

4.3 混凝土澆筑

墩柱澆筑時(shí)，采用2根70型振動(dòng)棒，在φ1 000 mm直線段模板四周布置4個(gè)振點(diǎn)，中間布置1個(gè)振點(diǎn)；φ1 500 mm柱頂四周布置7個(gè)振點(diǎn)，中間布置2個(gè)振點(diǎn)。2根振動(dòng)棒分別從兩側(cè)逆時(shí)針振搗，同時(shí)應(yīng)保證每次澆筑高度在60～70 cm。振搗棒插入間距控制在25 cm，插入深度比澆筑高度深約10 cm?；炷琳駬v要快插慢拔，振搗時(shí)間為80～90 s，拔出速度稍慢，保證混凝土中的氣泡被帶出來的同時(shí)又不會(huì)在表面附近引入氣泡，每個(gè)振點(diǎn)半徑為500 mm。

箱梁混凝土分2次澆筑，采用50型振動(dòng)棒，每個(gè)箱室布置1根振動(dòng)棒，振距控制在40 cm。

1）第1次混凝土澆筑順序：垂直方向?yàn)橹本€段底板→圓弧段底板→腹板；順橋向?yàn)閺牡吞幭蚋咛?，橫橋向?yàn)閺闹虚g向兩側(cè)?；炷翝仓?層，先橫梁、底板，再腹板頂。

2）第2次混凝土澆筑順序：垂直方向?yàn)楦拱濉拱迳系菇恰敯?；水平方向?yàn)閺牡吞幭蚋咛帯；炷练?層澆筑，先橫梁，后腹板上倒角、頂板（圖3）。

圖3 箱梁混凝土澆筑順序總體布置示意

為了保證圓弧段混凝土澆筑質(zhì)量，防止振搗時(shí)弧頂混凝土向下流動(dòng)，應(yīng)將振點(diǎn)加密，并減短振搗時(shí)間。當(dāng)圓弧段澆筑完成后，再澆筑腹板，為防止腹板混凝土從根部外溢，底板與腹板混凝土澆筑應(yīng)交錯(cuò)進(jìn)行，同時(shí)要防止過振。箱室內(nèi)部安排專人振搗，同時(shí)安排專人負(fù)責(zé)底部?jī)蓚?cè)圓弧混凝土的成型，把箱梁內(nèi)底板上多余的混凝土鏟出，抹平收面。

4.4 混凝土噴砂處理

混凝土噴砂材料采用干凈的天然銅礦砂，砂中含水量不大于1%，在經(jīng)過篩選、不含油污的條件下才能使用。噴射混凝土?xí)r，壓力不小于0.8 MPa，為了保證噴砂的效果和力度，噴槍口部產(chǎn)生的壓力為0.6～0.7 MPa；噴槍與混凝土面的距離應(yīng)控制在50 cm，噴射角度呈45°，由左向右或由上向下，從一側(cè)勻速進(jìn)行噴射施工，噴射行程控制在100 cm，2次噴射痕跡重合5 cm?；炷羾娚包c(diǎn)噴射厚度為2～3 mm，呈點(diǎn)、網(wǎng)狀全面均勻地噴射到混凝土表面。

混凝土不同的強(qiáng)度決定了噴槍在噴射時(shí)移動(dòng)的速度。對(duì)于混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30的部位，移動(dòng)速度控制在8 cm/s，強(qiáng)度等級(jí)為C50的部位，噴槍的移動(dòng)速度控制在5 cm/s。

混凝土噴射完畢后對(duì)露石的深度進(jìn)行檢查，外露深度宜控制在2～3 mm，達(dá)不到要求的應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)噴，補(bǔ)噴時(shí)噴槍距離墻面宜控制在60 cm，噴嘴的移動(dòng)速度控制在10 cm/s。

5 質(zhì)量控制措施

5.1 模板工程

1）鋼模板進(jìn)場(chǎng)后必須在打磨刨光、細(xì)砂紙打磨、干凈紗布擦拭、均勻涂刷機(jī)油后才能使用，同時(shí)在模板周轉(zhuǎn)施工時(shí)，支設(shè)前必須按照新模板進(jìn)場(chǎng)的工藝進(jìn)行處理。

2）模板拼裝完成后，拼縫處擠出的雙面膠帶、密封膠必須清理干凈，防止?jié)踩牖炷林?，使拼縫出現(xiàn)缺陷。同時(shí)在墩柱模板密閉性檢驗(yàn)合格后，才能澆筑混凝土。

3）在澆筑混凝土前，鋼模板根部必須用水泥砂漿抹平，縫隙砂漿飽滿，盡量不出現(xiàn)模板內(nèi)的混凝土漏漿。

4）鐵皮在裝卸、吊裝的過程中必須輕拿、輕放，鐵皮不得有卷邊、折痕、凹陷等缺陷。當(dāng)鐵皮進(jìn)場(chǎng)后，成卷鐵皮板要豎向放置，不得平放，防止鐵皮在自重作用下出現(xiàn)折痕。

5）在鋪設(shè)箱梁底模板的鐵皮前，竹膠板表面平整度、尺寸、高程應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求，同時(shí)采用拖把清理干凈，不得有雜物，尤其是硬質(zhì)雜物。在鐵皮兩邊、中間涂抹3道高強(qiáng)黏結(jié)膠，每道黏結(jié)膠不得小于20 cm。

6）鐵皮在鋪設(shè)時(shí)，必須由2個(gè)人對(duì)成卷鐵皮進(jìn)行放張、拉近，再由1個(gè)人用耙子驅(qū)趕折皺處，鐵皮兩側(cè)同時(shí)從一個(gè)方向釘鐵釘，間距不得超過8 cm，一般控制在5～7 cm。鐵皮縫隙在涂抹原子灰時(shí)，原子灰必須涂抹平整、均勻，超出鐵皮的部分在變干前清理干凈，防止在粘貼強(qiáng)力膠帶時(shí)，黏結(jié)強(qiáng)度減弱。

7）在粘貼膠帶時(shí)，沿著鐵皮縫隙從一個(gè)方向進(jìn)行，利用刮平板邊貼邊壓緊，膠帶與鐵皮之間不得出現(xiàn)空隙。膠帶一次粘貼長(zhǎng)度不宜過長(zhǎng)，必須把鐵釘粘貼在內(nèi)，鐵釘不得外露在鐵皮表面，防止釘眼漏氣。在綁扎鋼筋時(shí)，必須輕拿輕放，不得刮擦、破壞鐵皮和膠帶。

5.2 混凝土工程

1）為了確保供應(yīng)混凝土有保證，應(yīng)選擇技術(shù)力量、綜合實(shí)力、信譽(yù)高的預(yù)拌混凝土攪拌站。

2）嚴(yán)格控制原材料，做到混凝土專用材料單獨(dú)存放、覆蓋。

3）混凝土澆筑前，需清理干凈模板內(nèi)的鐵絲、鋸末等雜物和鋼筋上的油污，對(duì)鐵皮的縫隙和預(yù)留孔位置進(jìn)行嚴(yán)格檢查，防止漏漿、漏氣。

4）混凝土澆筑過程中必須連續(xù)進(jìn)行，間隔時(shí)間不得超過30 min；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑速度，提前聯(lián)系拌和站，保證混凝土連續(xù)提供；施工中坍落度較小時(shí)，嚴(yán)禁向混凝土中加水，必須將混凝土退回拌和站重新攪拌或加入隨車的外加劑，攪拌均勻再使用。

5）在澆筑混凝過程中，由專人檢查模板支撐體系的沉降和變形。

5.3 混凝土噴砂處理

1）噴砂操作人員必須經(jīng)過培訓(xùn)和多次的練習(xí)，待其操作比較熟練后，才能進(jìn)行實(shí)體工程施工。

2）噴砂施工前，實(shí)體工程混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到90%以上；并需先清理混凝土表面，修補(bǔ)小的孔洞，倘若混凝土表面的脫膜劑未清理干凈，則應(yīng)采用鋼絲刷將其清刷干凈。

3）噴砂前在現(xiàn)場(chǎng)采取圍護(hù)措施，防止銅礦石顆粒四處迸濺傷人；為確保機(jī)械、設(shè)備正常工作，空壓機(jī)、噴砂機(jī)在使用前需進(jìn)行調(diào)試，保證壓縮產(chǎn)生的空氣潔凈，同時(shí)銅礦砂也需要篩選、凈化。

4）為了便于混凝土噴砂操作控制，盡可能減小壓縮空氣源與操作面的距離，檢查整個(gè)空氣壓縮系統(tǒng)，保證沒有漏氣位置存在，標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的噴砂軟管應(yīng)準(zhǔn)備充足，盡量減少系統(tǒng)管道接頭個(gè)數(shù)；為確保工作順利，空氣軟管和噴砂軟管都應(yīng)在作業(yè)時(shí)保持順直，為了避免增大壓力降、加快軟管磨損速度，系統(tǒng)供壓管道不得繞太多彎或者直接盤繞。

5）嚴(yán)格控制銅礦砂的粒徑、含水量，不得含有油污，同時(shí)應(yīng)采取防潮措施。

6）嚴(yán)格控制噴砂速度、角度、距離，噴砂深度應(yīng)由淺入深，避免一次成型，大面積施工完成后，再進(jìn)行細(xì)部補(bǔ)噴。

6 結(jié)語

橋梁工程混凝土外露骨料表面，這種具有隨機(jī)凹凸的表面，形狀、大小不同的骨料會(huì)產(chǎn)生迥然不同的景觀效果；外立面混凝土露出的骨料對(duì)強(qiáng)烈的光照形成漫反射，橋梁底面反射的光照強(qiáng)度減輕。隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)于建筑物、橋梁的景觀效果要求越來越高，在上海迪士尼度假區(qū)的橋梁工程中，采用露石混凝土施工取得了良好的效果，特別是對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)立面和底面采用外露骨料表面，在國(guó)內(nèi)尚屬首次，該方法具有一定的優(yōu)勢(shì)以及廣闊的應(yīng)用前景。