高速公路橋梁施工中高墩施工技術應用探討

劉 飛

中交第四公路工程局有限公司

1 引言

橋梁工程是高速公路施工一項關鍵節(jié)點工程，并且對其整體質量安全發(fā)揮著重要作用，因此，可以說橋梁工程是高速公路施工重要基礎。為了確保橋梁工程施工質量，經過長期實踐發(fā)現，有效地應用高墩施工技術對于確保橋梁施工質量而言有著至關重要作用。所以，加強對高墩施工技術在高速公路橋梁施工中應用分析極具現實意義。

2 高墩施工發(fā)展現狀概述

隨著高速公路工程及其相關橋梁工程建設數量與規(guī)模不斷擴大，應用于橋梁工程施工高墩施工技術得到較為廣泛關注與應用。同時隨著高速公路建設技術水平不斷提升，高墩施工技術也得到較大程度地發(fā)展與提升，同時也表現出極大發(fā)展?jié)摿εc價值。但是許多實際建設數據以及經驗表明，高墩施工是極易出現問題環(huán)節(jié)。導致該情況出現重要原因具體有以下幾點：一方面是施工單位綜合能力不足。在建筑工程發(fā)展歷史過程中，高速公路建設時間尚短，經驗不足，對于先進工藝技術應用水平不高，并且受到施工經驗匱乏影響，施工單位普遍存在綜合水平不高問題，這也就導致了高墩施工存在諸多問題關鍵因素。另一方面是目前我國采用高墩施工技術比較單一。我國地域遼闊，地形也是復雜多變，這就使橋梁工程建設施工受到諸多方面因素影響，僅僅依靠滑模施工技術難以滿足高速公路橋梁建設質量要求。此外，還存在對于高墩施工后期養(yǎng)護不力問題。對于高速公路及橋梁工程養(yǎng)護方面，許多相關部門并未嚴格按照相關標準落實養(yǎng)護工作，責任意識不強導致高墩質量問題日益突出。

3 高速公路橋梁高墩施工技術應用特點分析

首先，運用此項技術有著一定難度，且作業(yè)時間比較長。由于屬于橋梁工程關鍵部分，大多時候需要進行高空施工，因此也具備較高危險性。而高速公路施工本身也具備較大難度，在施工過程中存在諸多外界干擾因素，不利于整體工程順利推進。其次，施工成本較難控制。由于高速公路高墩橋梁具備較大作業(yè)難度，干擾因素也較多，所以許多建設單位為了加快進度，通常都采取平行施工方式對高墩橋梁進行作業(yè)，這就導致了高墩作業(yè)人員不足，要求額外招聘大量工作人員來開展作業(yè)。加上在施工過程中需要為所有高墩配備、設置6米多高模板，這方面將會加大工程在施工設備方面投入，進而使整體預算提高。此外，由于高墩發(fā)揮起對橋梁整體重量負荷作用，若是施工控制沒到位便容易導致承重受力不均勻極易引發(fā)橋梁斷裂問題，因此為了確保作業(yè)質量，深入對高墩橋梁施工技術運用實施探析、探討極為必要。

4 高墩施工技術主要類型

4.1 滑模施工

通常情況下，滑模裝置主要是由圍圈、模板、液壓千斤頂、支承桿、操作平臺以及提升架等構成。其施工原理在于根據整體建筑平面形狀，在特定標高或地面組裝好整套液壓滑模裝置，隨后采取液壓千斤頂于支承桿上爬升，在此過程中操作平臺、模板以及提升架也一同升高。對各層混凝土澆筑完畢后便實施模板滑升直到結構澆筑完畢為止。在具體作業(yè)時運用該種方法需要時常調平模板體系，從而確保構筑物與建筑物垂直。

4.2 液壓翻模施工

在高墩施工中使用頻率較高一項技術便是液壓翻模，其原理在于將液壓翻模工作平臺建設在具有特定強度的混凝土墩身上，并利用液壓起重設備來提升平臺，將其上升至特定高度后，利用起吊系統如吊籃等來提高內外吊掛，并由作業(yè)人員在吊掛上實施安裝、提升、拆卸模板以及加固鋼筋等工作。

4.3 爬模施工

在爬模結構中空心橋墩，凝固的混凝土橋墩均是受力主體，其中由內爬支腳機構的上下爬架與液壓千斤頂頂升油缸構成整體爬升設備，其中上下爬架分別連接油缸體以及活塞運動桿，上爬架連接外套架，如此一來便于外套架相連接網架工作平臺一同構成了爬模結構。在整體系統中，主要是依靠內外套架運動來提升爬模。在內外套架發(fā)生運動過程中，爬模方向也出現變化。內套架之間的導向輪可以確保系統得以穩(wěn)定上升。在內外套架出現相對運動過程中，模亦在逐步提升，此時，塔吊雙臂也在隨之上升，從而吊起物料。

5 高墩施工技術在高速公路橋梁中具體應用

5.1 測量放樣方面應用

鑒于高速公路橋梁施工，尤其是其中高墩施工環(huán)節(jié)具備較長施工工期，因此必須預先做好施工測量放樣工作，才能有效避免對施工進度推進造成不良影響。通常要求安排專業(yè)測量放樣工作人員來實施測量，并且技術人員應對高墩前、后、左、右進行全面測量，并確保測量數據詳實、準確，更好地為后期施工提供依據。測量同時需要注意保持施工場地清潔，不能留有雜物、建筑垃圾等，以免影響澆混凝土質量。其次，復核和加密控制點。嚴格根據作業(yè)技術要求，在具體勘察環(huán)節(jié)一般均需設置控制點，且控制各控制點之間距離為500m。不過在具體作業(yè)環(huán)節(jié)，容易受到具體作業(yè)現場影響，控制點位置會出現一些變化，具體間距通常與要求不相符，從而導致作業(yè)受到影響。所以，必須要做好復核控制點工作，同時在加密時嚴格根據和中線80m～100m距離來進行。

5.2 支架搭設與驗算方面應用

高支架在高墩施工發(fā)揮著垂直運輸以及相關具體操作輔助作用，避免橋梁出現變形問題。所以必須確保支架橫向、縱向、斜向較高強度與剛度，有效地將沉陷值控制合理范圍內。在進行支架搭設過程中，第一步是需要對基土進行充分夯實，并且使支架腳手架與墩柱承臺手架緊密相靠。第二步就是要進行碗口件支架搭設，根據相關操作規(guī)范要求來控制橫桿與立桿間排之間距離。第三步，在扣件搭設之前，還應做好支架受力分析、驗算。通過對支架應力傳導分析可知立桿底端受力最大，所以地基驗算與立桿底端計算極為關鍵。同時還應注意對結構自身重量以及操作平臺水平風荷載等驗算還有，確保立桿足夠剛度與穩(wěn)定性。第四步，搭設完畢后，需要保證縱向、橫向以及斜向連接桿性能良好，從而保障整體支架性能達標。而且還需保證支架基礎牢靠，嚴格控制沉陷值在特定范圍當中。

5.3 鋼筋工程方面應用

要想確保橋梁整體作業(yè)安全，在進行高墩作業(yè)時務必要采用鋼筋來綁定全部支架。具體綁定要求包括：首先應根據實際情況對鋼筋需求量進行準確計算，計算過程中應充分考慮支架數量。不僅如此，還需要對全部鋼筋和焊接完成的鋼筋一一編號，防止有混亂或是有遺漏等情況出現。其次，鋼筋在投入使用過程中需要對其進行截斷、焊接、綁扎等操作，具體綁扎順序詳見圖1。其過程需要對需要截斷、焊接數量、尺寸等進行準確計算，避免出現較大鋼筋資源浪費，對完成截斷、焊接鋼筋進行編號標記，便于施工使用。除此之外，需要將焊接接頭選于墩柱和四角處，以免出現重疊現象，并且需充分結合設計、抗震等方面要求，合理地把控鋼筋彎鉤長度。

圖1 順口綁扎鋼筋的順序

5.4 模板工程方面應用

模板工程方面應用除了必須遵循施工方案要求之外，在進行選擇墩臺身結構材料方面也有著具體要求，由于大塊組合鋼模板具備接縫嚴密、板面平整、尺寸精度高、不易變形，易于拆卸等優(yōu)點，從而普遍運用于模板工程。然而在實際安裝滑模結構（詳見圖2）時，必須注意加強對模板尺寸復檢，避免出現較大誤差。同時必須確保模板密實、牢固，避免在澆混凝土過程中出現混凝土泄露問題。不僅如此，在安裝模板時，還需要保障能夠穩(wěn)固安裝，防止在后期混凝土作業(yè)環(huán)節(jié)有跑模漏漿等情況出現。而且，還要求能夠保證準確將其安裝在指定位置。當墩身強度大于50%時，便可將模板拆除，先是將螺栓去下，隨后將有關支撐結構拆除，結合相關作業(yè)布置的進行操作，避免對墩身質量產生影響。在拆模時需要利用伸縮套住螺栓孔，輕輕拉動模板，隨后再反方向設置防溜繩，以防出現模板掉落危險，隨后由工作人員手動將其拆除。不過切不可采用大型工具，如大錘等來撬動模板，防止會破壞到模板表面，從而影響到整體工程施工質量。

圖2 高墩施工中的滑模結構示意圖

5.5 混凝土工程方面應用

首先，在混凝土集中拌制與運輸方面。在計算材料混合比之前，必須對骨料等含水量進行檢測，進而提高混合比科學性，為攪拌站進行混凝土攪拌提供依據。加強對混凝土攪拌時間控制，確保拌和均勻、顏色相同即可，過度攪拌將會出現離析、泌水等問題。使用專業(yè)混凝土運輸車輛進行混凝土運輸，運輸過程中需要對混凝土進行緩慢攪拌，避免混凝土出現沉淀、凝結現象。其次，在混凝土澆筑方面。由于墩身高度比較高，一次性對單個墩柱進行澆筑存在較大難度，因此需要對墩身進行分次澆筑，在具體澆筑環(huán)節(jié)需要注意控制施工縫，確保接縫緊密平整，確保整體澆筑外觀高度一致。在墩身、臺身實現終凝之前嚴格控制泛水現象出現。進行混凝土澆筑過程中必須設置安全穩(wěn)固工作臺。當混凝土泵送距離超過600m 時需要設置二級泵站轉送。在進行混凝土澆筑之前，必須安排專人對支架、拉桿、模板、鋼筋、預埋件等位置、尺寸進行全面檢查，確保沒有出現錯位、變形、位移等現象。在進行混凝土振搗前需要仔細檢查骨料含水量，在振搗過程中應確保混凝土在模板周邊充實、飽滿，混凝土澆筑表面光滑、平整，沒有出現氣泡、蜂窩等現象，并且在振搗過程中不能觸碰鋼筋、模板、預埋件，避免出現變形、位移等問題。值得一提是在進行混凝土作業(yè)時需要不間斷進行，如若情況特殊作業(yè)中斷，也需要避免中斷時間過長。

5.6 高墩拆模與養(yǎng)護

當高墩混凝土澆筑完畢后，必須等到混凝土完全凝結并且抗壓強度達到2.5MPa以上之后才能拆除模板，拆除模板過程中不可太過暴力，需要盡可能降低對混凝土表面以及棱角損害情況。拆模完畢后，需要立即清理干凈模板，并且采用相應養(yǎng)護方法。注意加強對墩身、臺身日常養(yǎng)護，做好定期灑水等養(yǎng)護措施。就當前來說，一個較為常用的養(yǎng)護方式便是定期使用高壓泵灑水以及使用養(yǎng)生布包裹。

6 高速公路橋梁施工中高墩施工技術應用優(yōu)化策略

對于高速公路橋梁施工而言，高墩施工技術具有著極為重要作用，不過在實踐過程中，工作人員還應當要積極采取有效措施來優(yōu)化此項技術的應用效果。

6.1 強化高墩施工技術的專業(yè)性控制

在進行高速公路橋梁施工時，如若高墩施工技術不具有良好專業(yè)性，必定會影響實際測量驗算結果完整性與準確性，甚至會對墩身質量產生影響。不過就現階段看來，建設行業(yè)也在逐步探尋更高標準高墩施工技術，在實際運用該項技術時，還是要求對相應工藝技術實際運用規(guī)則進行嚴格把控，以便于將該項技術作用有效發(fā)揮出來。不僅如此，還需要定期對相關技術人員進行專業(yè)培訓工作，并組織專業(yè)技術人員定期開展經驗交流，互相探討作業(yè)過程中遇到問題以及解決方法，大家取長補短，共同提高，提高施工有效性。

6.2 保證實際使用材料質量達標

在建設高速公路與橋梁過程中，通常會運用到諸多施工材料，所以要想將高墩施工技術有效發(fā)揮出來，便需要保障施工原材料質量達標。所以工作人員必須要嚴格原材料質量，如，需切實根據作業(yè)要求來把控鋼筋型號、混凝土攪拌所用水泥等，防止質量不達標材料流入施工，威脅到整體工程安全。

7 結束語

在進行高速公路橋梁施工之前，必須對高墩施工方案進行完善，尤其是應注意加強對新技術、新工藝有效應用，安排專業(yè)技術人員對施工技術進行嚴格把控。作為高速公路工程施工重要組成部分，橋梁高墩施工質量對整體工程質量與安全有著直接影響作用，這就要求施工企業(yè)必須對高墩施工技術具體應用及其要點進行嚴格把控，根據工程實際情況選擇合適高墩施工技術，確保整體工程施工較高質量與施工安全。