高速公路橋梁墩臺(tái)施工技術(shù)分析

陳培根

核工業(yè)長(zhǎng)沙中南建設(shè)工程集團(tuán)公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000

1 混凝土公路橋梁墩臺(tái)的特點(diǎn)

橋梁墩臺(tái)設(shè)計(jì)及施工中，強(qiáng)度為首要追求目標(biāo)，具體應(yīng)考慮到耐沖擊、耐侵蝕等方面的特性，保證橋梁在河流等特殊工作環(huán)境下依然可維持穩(wěn)定狀態(tài)；此外，地震對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的破壞性較大，因此墩臺(tái)的抗折能力也應(yīng)成為重點(diǎn)考慮對(duì)象。其次則是墩臺(tái)的穩(wěn)定性，特殊工況下某部分結(jié)構(gòu)存在問(wèn)題，墩臺(tái)以及全橋依然要維持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，以免出現(xiàn)不可修復(fù)的損傷。最后，墩臺(tái)還需具有可維護(hù)的特點(diǎn)，隨使用時(shí)間的延長(zhǎng)，行車荷載、現(xiàn)場(chǎng)水流、降雨、冰凍等因素均會(huì)對(duì)墩臺(tái)使用功能造成影響，其不可避免地出現(xiàn)各類問(wèn)題，從而對(duì)墩臺(tái)乃至全橋造成不良影響。因此墩臺(tái)需具有可維護(hù)性，以便根據(jù)實(shí)際情況采取養(yǎng)護(hù)措施，進(jìn)而改善墩臺(tái)的使用效果。

2 高速公路橋梁墩臺(tái)液壓滑模施工技術(shù)

2.1 基本原理

墩臺(tái)是高速公路橋梁結(jié)構(gòu)體系中的重要承重結(jié)構(gòu)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工需求選擇合適的施工技術(shù)。通常，液壓滑模施工技術(shù)因其加快周轉(zhuǎn)、攤銷利用率高；節(jié)約費(fèi)用、經(jīng)濟(jì)效益顯著；確保質(zhì)量、提高工作實(shí)效；確保安全、消滅高空作業(yè)事故隱患［1］；減少維護(hù)、縮短工藝間歇休整時(shí)間；方便養(yǎng)護(hù)、解決高聳結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)難題等方面的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛的應(yīng)用。液壓滑模施工技術(shù)的原理可從兩個(gè)方面闡述：首先，以千斤頂為主要工具，根據(jù)施工需求提升模板或平臺(tái)，較為典型的有爬升型千斤頂；其次，組織墩臺(tái)的澆筑作業(yè)，最終成型。液壓滑模施工技術(shù)的適用范圍較廣，在薄壁型空心高墩中被廣泛采用，且墩身越高、經(jīng)濟(jì)效益越顯著，但對(duì)施工人員的技術(shù)水平及混凝土的工作性有較高的要求，墩臺(tái)的外觀也存在較大的改進(jìn)空間。

2.2 施工工序

高速公路橋梁墩臺(tái)施工量相對(duì)較大，液壓滑模施工技術(shù)所涉及到的技術(shù)要點(diǎn)較多，所需的提升設(shè)備類型豐富，對(duì)施工場(chǎng)地的要求較高，必須具有足夠的平整度與穩(wěn)定性。各道工序的施工質(zhì)量均會(huì)對(duì)墩臺(tái)的整體品質(zhì)造成影響，例如在向上滑動(dòng)平臺(tái)時(shí)，則需要加強(qiáng)對(duì)混凝土強(qiáng)度的控制，保證鋼筋混凝土澆筑質(zhì)量，全程控制好施工進(jìn)度，協(xié)調(diào)好各項(xiàng)生產(chǎn)要素的關(guān)系。作為施工人員，應(yīng)全面掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，完整記錄平臺(tái)上升滑動(dòng)所需的時(shí)間，正常情況下滑升速度以0.3m/h較為合適，施工期間的各項(xiàng)數(shù)據(jù)均要得到完整的記錄。滑模施工的具體工序?yàn)榛ＴO(shè)計(jì)→組裝模板、平臺(tái)→澆灌混凝土→滑動(dòng)平臺(tái)→養(yǎng)護(hù)混凝土。

3 高速公路橋梁墩臺(tái)翻模施工技術(shù)

3.1 基本原理

翻模施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，塔吊為重要施工設(shè)備，可將大面積的鋼模順利提起，再組織墩臺(tái)澆筑等相關(guān)作業(yè)。操作平臺(tái)經(jīng)加固處理后，可保證墩臺(tái)支立的鋼模板與平臺(tái)形成緊密貼合的關(guān)系。平臺(tái)是主要的作業(yè)空間，可分為上下兩層，搭建過(guò)程中應(yīng)注重對(duì)各部分構(gòu)件的檢測(cè)與控制。墩臺(tái)施工量較大，可分節(jié)依次完成，盡可能保持各節(jié)高度的一致性。拆模過(guò)程中應(yīng)適時(shí)提升工作平臺(tái)，確保每節(jié)墩臺(tái)混凝土在強(qiáng)度、平整度、鋼筋保護(hù)層厚度等方面都滿足要求，從而充分發(fā)揮其承受設(shè)計(jì)荷載的作用［2］。

3.2 施工工序

通過(guò)翻模施工技術(shù)的應(yīng)用，有助于提高施工的連續(xù)性和均衡性，相較爬模施工而言，翻模施工工藝流程更為精簡(jiǎn)，混凝土的施工質(zhì)量高度可控，可有效改善混凝土的外觀質(zhì)量，墩臺(tái)的工程性能更為優(yōu)越。此外，翻模施工技術(shù)的適用范圍較廣，在狹小的空間內(nèi)也具有適用性，外界因素對(duì)施工的干擾相對(duì)較小，可保證墩臺(tái)的施工質(zhì)量和效率。翻模施工的具體工序?yàn)椋涸O(shè)計(jì)翻模模板→設(shè)置塔吊→設(shè)置安全通道→綁扎鋼筋。

墩臺(tái)施工期間需注重鋼筋綁扎的質(zhì)量，鋼筋是墩臺(tái)的重要組成部分，受力主筋以螺紋型鋼筋較為合適，可通過(guò)螺紋套筒高效連接，其施工效率較高，但所需成本偏多。綁扎鋼筋時(shí)，應(yīng)注重對(duì)綁扎高度的控制，需要與翻模模板高度相同，且在工作平臺(tái)逐步提升時(shí)綁扎作業(yè)應(yīng)及時(shí)跟進(jìn)。

4 公路橋梁高墩臺(tái)的主要施工流程

4.1 編制施工方案

施工方案是正式施工的必要指導(dǎo)，應(yīng)充分考慮到現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境、工程質(zhì)量要求等［3］。若橋梁墩臺(tái)施工量較大或是偏高，此時(shí)以翻模施工技術(shù)較為合適，配套使用2層或3層高度為2.25m的定型鋼模板，使之與鋼筋出廠定尺長(zhǎng)度相適應(yīng)。相對(duì)于爬模施工而言，翻模施工的效率相對(duì)較高，可利用吊車快速吊裝，施工所需的成本有所下降。對(duì)此，在編制施工方案時(shí)，應(yīng)兼顧各項(xiàng)影響因素，切實(shí)考慮吊車的規(guī)格及工作性能，選擇科學(xué)的澆筑方式，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求施工。

4.2 選擇施工機(jī)械設(shè)備

大彎度橋梁墩臺(tái)施工一般需配套汽車吊或塔吊設(shè)備，但其局限之處在于一次性覆蓋的橋墩數(shù)量相對(duì)較少，因此需耗費(fèi)更多的時(shí)間，期間投入的成本也隨之增加。若選擇的是滑模施工技術(shù)，則能夠省去搭建施工平臺(tái)的相關(guān)工作，其原因在于滑模自身可作為施工平臺(tái)而使用，因此施工效率相對(duì)較高。

4.3 高墩臺(tái)施工鋼筋的安裝

墩臺(tái)施工全流程中，鋼筋安裝是不可或缺的環(huán)節(jié)，安裝時(shí)應(yīng)順應(yīng)橋墩的輪廓，通過(guò)鋼筋勾勒出橋墩的整體“骨架”。樁基施工成型后，上部將存在部分鋼筋接頭，此時(shí)可順著鋼筋向上搭建。通常，鋼筋連接的可選方式主要包含三類：（1）螺紋套筒連接，其施工效率較高，可快速完成鋼筋連接作業(yè)；（2）焊接，局限之處在于焊接控制難度較大；（3）綁扎，是最為簡(jiǎn)單且應(yīng)用最廣泛的方式，其具有操作便捷、所需成本較低等多重優(yōu)勢(shì)。滑模和翻模澆筑施工均為逐層向上疊加，為提高澆筑的便捷性，可采用短鋼筋進(jìn)行綁扎，所形成的綁扎點(diǎn)較為薄弱，橫向受力效果欠佳。鑒于此，為切實(shí)提高鋼筋綁扎點(diǎn)的橫向扭力，需合理錯(cuò)開(kāi)鋼筋的綁扎點(diǎn)，避免過(guò)量集中在某平臺(tái)高度的情況。而根據(jù)現(xiàn)有橋梁的相關(guān)規(guī)定可知，相同平面的鋼筋綁扎接頭數(shù)量不宜超過(guò)該處鋼筋總量的1/2。

4.4 混凝土的澆筑

鋼筋連接到位后，組織全面的檢查，保證鋼筋按照設(shè)計(jì)要求完成，此后方可進(jìn)入到墩臺(tái)澆筑環(huán)節(jié)。澆筑所用混凝土為流體材料，在墩臺(tái)澆筑高度逐步增加之下，位于底層的混凝土所承受的壓力將隨之加大。對(duì)此，宜采用分層澆筑的方法，當(dāng)?shù)讓踊炷吝_(dá)到凝固狀態(tài)且具有較良好的抗壓能力后，方可組織更高層的澆筑作業(yè)。分層方式的不足之處在于各層之間難以緊密連接，因此需注重此方面的問(wèn)題，具體應(yīng)從混凝土性能、間隔時(shí)間等方面切入，后場(chǎng)混凝土的拌和、運(yùn)輸供應(yīng)能力應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)施工速度保持均衡協(xié)調(diào)，防止因長(zhǎng)時(shí)間待料形成不規(guī)則冷縫，確保最終成型的墩臺(tái)具有完整性及總體外觀質(zhì)量，以免對(duì)墩臺(tái)施工質(zhì)量造成不良影響。

5 結(jié)束語(yǔ)

高速公路橋梁建設(shè)質(zhì)量與駕駛?cè)思俺塑嚾说陌踩⑾⑾嚓P(guān)，在現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，高速公路車流量逐年遞增。墩臺(tái)是高速公路橋梁的重要結(jié)構(gòu)，施工前應(yīng)從現(xiàn)場(chǎng)施工條件、工程質(zhì)量要求等方面出發(fā)，選擇合適的施工技術(shù)，例如:翻模施工或滑模施工等，依據(jù)規(guī)范將各項(xiàng)工作落實(shí)到位，從根本上消除安全隱患，提高橋梁墩臺(tái)的施工質(zhì)量，給后續(xù)建設(shè)工作奠定良好基礎(chǔ)。