高速公路橋梁施工中的高墩施工技術(shù)

雷云暉

（中鐵二十局集團(tuán)第四工程有限公司，山東 青島 266000）

隨著高速公路橋梁工程跨度越來越大，墩身高度越來越高，建設(shè)過程中所面臨的風(fēng)險因素也隨之增加，這使得高速公路橋梁施工技術(shù)的質(zhì)量控制變得更為艱難，施工質(zhì)量難以把握。對此，文章以中鐵二十局集團(tuán)第四工程有限公司建設(shè)的合銅高速公路漆水河特大橋為例，展開理論分析，通過論述高墩施工技術(shù)在項目橋梁施工中的應(yīng)用，總結(jié)技術(shù)要點，為相關(guān)技術(shù)人員提供參考。

1 高墩施工技術(shù)概述

1.1 基本概念

當(dāng)前，高速公路橋梁項目建設(shè)取得了階段性的發(fā)展，高墩施工技術(shù)在該類工程中的應(yīng)用越來越廣泛，起到的作用也越來越大。根據(jù)高速公路橋梁建設(shè)的實際要求，橋墩的選擇具有多元化的特點。通常，在高速公路橋梁建設(shè)中，有各式各樣的橋墩可供使用，高墩是其中的一種，同時也是我國高速公路橋梁項目建設(shè)中應(yīng)用最為廣泛的一種。所謂高墩施工技術(shù)，是指應(yīng)用高墩橋墩，對其展開一系列施工工作。由于空心薄壁墩具有穩(wěn)定、堅固、節(jié)能的特性，作為高速公路橋梁的下部載體，可以為橋梁提供強(qiáng)有力的底部支撐，具有足夠的強(qiáng)度以及承載力，可以確保項目建設(shè)的整體質(zhì)量符合要求，因此在高速公路橋梁橋墩建設(shè)中最為常見。

1.2 技術(shù)特點

（1）施工周期更長。在實際的施工過程中，應(yīng)用高墩施工技術(shù)具有一定難度，再加上為確保公路橋梁項目建設(shè)的整體質(zhì)量，往往在施工時對該技術(shù)有更高的要求。如混凝土澆筑施工的質(zhì)量要求高，需按照批次分步進(jìn)行，每一個高墩在澆筑時，不能一次完工，需要經(jīng)過反復(fù)多次的澆筑，只有這樣才能達(dá)到所要求的墩身高度，因此澆筑的周期較長。加之在此期間內(nèi)，容易受到環(huán)境因素的影響，混凝土澆筑質(zhì)量難以控制和把握，技術(shù)實施所需的周期更長。

（2）技術(shù)精度要求更高。就高性能混凝土本身而言，原材料標(biāo)準(zhǔn)要求較高，在實際施工時，需要配置一些輔助施工設(shè)備，只有這樣才能夠確保施工安全有序進(jìn)行，這些都不同程度地增加了技術(shù)難度。另外，由于高墩的高度相對較高，因此對技術(shù)精度的要求更高，因而在操作過程中對技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)有較高的要求。與此同時，還需考慮項目施工周期的影響，需確保施工進(jìn)度，這也加大了高墩施工技術(shù)的難度。為了更好地保證此項技術(shù)的高效實施，必須對其采取有效的手段，進(jìn)行技術(shù)控制預(yù)管理。

（3）成本較高。相較于其他橋墩施工技術(shù)，高墩施工對于施工材料的質(zhì)量要求、施工進(jìn)度的要求更高，加之高墩施工的工程量很大，所需材料更多，因此需要大量的資金支撐。此外，該技術(shù)不同于其他公路橋梁施工技術(shù)，在施工過程中，技術(shù)的應(yīng)用存在統(tǒng)一性，造成技術(shù)上的資金投入更多。而且，高墩施工技術(shù)中要應(yīng)用大量模板，也增加了施工成本。因此，高墩施工技術(shù)具有成本較高的特點。

1.3 存在的問題

（1）施工技術(shù)單一。在當(dāng)前的公路橋梁施工中，等截面薄壁空心墩應(yīng)用滑膜施工技術(shù)較多。該項技術(shù)的應(yīng)用較為單一，目前并未有其他能夠替代的技術(shù)，而且滑模施工技術(shù)在應(yīng)用過程中具有很強(qiáng)的針對性，這在一定程度上阻礙了我國高墩施工技術(shù)的發(fā)展。特別是隨著我國公路橋梁項目的不斷普及，公路橋梁建設(shè)覆蓋全國各地，在實際施工時，所處環(huán)境復(fù)雜程度不一，技術(shù)的應(yīng)用需要面對各類地質(zhì)因素的影響。在施工時，需及時對鋼筋預(yù)埋位置、保護(hù)層厚度、墩身偏位、墩身豎直度、外觀施工質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行檢測。但一些施工單位為了追趕工期，往往都會忽略這一環(huán)節(jié)，進(jìn)而為高墩施工技術(shù)的應(yīng)用埋下了隱患。

（2）施工技術(shù)有待優(yōu)化。目前，我國高墩施工技術(shù)仍不成熟，需要進(jìn)一步優(yōu)化才能更好地適應(yīng)高速公路橋梁項目施工。由于我國橋梁工程建設(shè)相較于一些發(fā)達(dá)國家較晚，且高橋墩施工技術(shù)應(yīng)用時間較短，技術(shù)方面還不夠成熟，加之高墩施工技術(shù)對專業(yè)人才素質(zhì)要求較高，其本身施工難度大，控制因素較多，因此技術(shù)管理十分不利。要想更好地應(yīng)用高墩施工技術(shù)，就要對其進(jìn)行優(yōu)化完善，并且培養(yǎng)優(yōu)秀人才投入施工建設(shè)中，只有這樣才能夠從整體上提升高墩施工技術(shù)的應(yīng)用效果。

2 項目概況

陜西合陽至銅川高速公路橋梁施工項目位于合陽至銅川高速公路TJ-10標(biāo)段，銅川市宜君縣和印臺區(qū)，建設(shè)工期為28個月，線路全長8.045km，起訖樁號為K139+055～K147+100。最大墩高為99m，全橋長1499.06m，橋跨布置為（5×40）m+（65+3×120+65）m+5×（4×40）m，中心里程為ZK145+575、YK145+560（左右線分離），雙向四車道，設(shè)計速度為100km/h。在項目建設(shè)過程中，薄壁空心墩墩身均采用滑模施工，具體墩高及結(jié)構(gòu)形式如表1所示。

3 高速公路橋梁施工中高墩施工的技術(shù)要點

3.1 高墩施工前期準(zhǔn)備

以中鐵二十局集團(tuán)第四工程有限公司合銅項目為例。在施工前，應(yīng)做好充足的技術(shù)準(zhǔn)備。其中，測量放樣最為關(guān)鍵，這是對后續(xù)施工影響最大的一環(huán)，也是高墩施工技術(shù)中最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。進(jìn)行測量放樣工作時，相關(guān)技術(shù)人員要借助測量設(shè)備，對高墩結(jié)構(gòu)線、高程展開測量，這樣才能確保接下來的工作有序進(jìn)行。值得注意的是，在測量時應(yīng)做好精度控制工作，避免由于精度誤差造成墩柱中心偏移的情況，進(jìn)而影響后續(xù)施工。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)技術(shù)人員需對高墩施工中的混凝土澆筑環(huán)節(jié)進(jìn)行測量放樣。操作時，技術(shù)人員應(yīng)嚴(yán)格按照實際要求進(jìn)行，而且為確保測量放樣的準(zhǔn)確性，必須多次重復(fù)測量，得到最精準(zhǔn)的數(shù)值。

表1 主橋連續(xù)剛構(gòu)段墩身特征表（單位：m）

3.2 滑模施工工藝

在高速公路橋梁施工過程中，墩身主要運(yùn)用滑膜法進(jìn)行分節(jié)施工，而墩旁則以塔吊輔助作業(yè)。滑膜是整體式的桁架結(jié)構(gòu)，主要運(yùn)用自身的液壓千斤頂完成自主向上爬上活動。在承臺施工結(jié)束之后，在墩身綁扎鋼筋，并且在承臺的頂面拼裝滑膜桁架、安裝好外模。先運(yùn)用滑膜澆筑約1.3m高并將混凝土入模坍落度控制在120～140mm；等到最下層30cm厚度的混凝土強(qiáng)度達(dá)到0.2～0.4MPa時，以液壓千斤頂提升滑膜桁架，并且再向上爬升約30cm；待墩身2m實心段完成之后再拼裝內(nèi)模。在提升滑膜的過程中對混凝土進(jìn)行持續(xù)澆筑，并依次循環(huán)施工。在運(yùn)用滑膜法進(jìn)行澆注的過程中，隨著墩身高度的不斷增加，要運(yùn)用塔吊配合，并且及時地接高勁性骨架以及墩身鋼筋，同時還要對滑膜底口30cm的墩身混凝土進(jìn)行收面和養(yǎng)生。在墩身施工的過程中，需要同步接高墩旁的施工滑梯，作為施工人員上下的通道。

3.3 模板技術(shù)

模板技術(shù)主要是結(jié)合施工規(guī)范要求完成模板現(xiàn)場加工制作，并且通過審核之后將其運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場用于模板安裝。模板組成包括外模板、內(nèi)模板、工作臺、拉桿。具體而言，施工人員先運(yùn)用高度為1.5m的四階模板組成一整套模板，然后根據(jù)一定的施工順序拼裝6塊外模，接著再拼裝12塊內(nèi)膜，依次完成一節(jié)模板的組裝，每次翻模3節(jié)。在安裝過程中，需隨時對板面和模板之間的縫隙進(jìn)行仔細(xì)調(diào)整，將模板錯臺的誤差始終控制在10mm以下。在完成了整個模板的安裝施工后,作業(yè)人員需要運(yùn)用纜風(fēng)繩、直度檢測尺來測量模板的水平標(biāo)高、數(shù)值度，結(jié)合復(fù)檢的結(jié)果再次進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

3.4 混凝土澆筑技術(shù)

（1）混凝土澆筑。混凝土澆筑工序是高速公路橋梁項目高墩施工中最關(guān)鍵、難度系數(shù)最大的一道工序，混凝土澆筑的質(zhì)量直接影響高墩施工質(zhì)量，繼而對整個工程的建設(shè)質(zhì)量造成影響。因此，在這一步驟中必須做好質(zhì)量控制工作，在澆筑時一定要下足功夫、格外注意。針對高墩混凝土澆筑施工，文章提出了以下技術(shù)要點：①鋼筋捆扎。在進(jìn)行澆筑前，需要依照墩身設(shè)計尺寸，對鋼筋的布置進(jìn)行合理、精確的計算，從而確定鋼筋間距、位置，并合理選擇鋼筋捆扎的部位，然后展開捆扎工作。同時，還需對鋼筋焊接工作進(jìn)行質(zhì)量管理，從而全面地做好鋼筋捆扎與安裝。②材料制備。在制備混凝土?xí)r，必須嚴(yán)格按照規(guī)定的相關(guān)加工要求合理配制。在配置前，需采購混凝土材料，并做好材料的質(zhì)量監(jiān)督工作，確保材料進(jìn)場合格，且具有良好的性能；然后按照合格的比值進(jìn)行配比。配比過程中，應(yīng)特別關(guān)注骨料、水的配制。③混凝土澆筑。在澆筑混凝土?xí)r，必須嚴(yán)格按照以下步驟執(zhí)行，以保證整體澆筑效果。在進(jìn)行第一次澆筑時，按照分層300mm澆筑兩層，隨后澆筑100mm厚半骨料的混凝土或砂漿，并檢查垂直度，當(dāng)澆筑的厚度達(dá)到700mm時滑升30～50mm，第四層澆筑后滑升150mm，第五層澆筑后滑升150～200mm，第六層澆筑后滑升200mm。

（2）模板滑升。在整個施工活動以平穩(wěn)的狀態(tài)展開之后，可以進(jìn)行連續(xù)施工，并且在施工過程中需配備專人進(jìn)行觀察，分析混凝土表面的變化情況，以保證施工的合理性。當(dāng)?shù)讓?0cm混凝土強(qiáng)度達(dá)到0.2～0.4MPa時，需要確保表面以及棱角不會因為模板的滑升而受到損害，具體可以根據(jù)滑升過程中是否發(fā)出“沙沙”的聲音進(jìn)行辨別，若出現(xiàn)，可用抹子抹平。與此同時，在滑升的過程中要切實地觀察千斤頂?shù)膶嶋H情況。

（3）表面修整及養(yǎng)護(hù)。在整個結(jié)構(gòu)外表以及保護(hù)層的質(zhì)量檢測過程中，混凝土的表面修整是最重要的一道工序，并且在混凝土脫模后要立即開展該項工作，即運(yùn)用抹子進(jìn)行修補(bǔ)，以確保混凝土表面平整。為保證混凝土具有合適的硬化條件，且減少裂縫出現(xiàn)，在輔助工作平臺上可以設(shè)置灑水管加強(qiáng)對混凝土的養(yǎng)護(hù)。

（4）滑模控制。滑膜控制分成中線控制和水平控制，中線控制是指運(yùn)用四個墻面來進(jìn)行垂直度測量控制，并且運(yùn)用鉛錘儀進(jìn)行校正；水平控制則是用千斤頂或水準(zhǔn)管進(jìn)行測量。

4 結(jié)論

高速公路橋梁施工問題一直備受關(guān)注，對此，文章針對高墩施工技術(shù)的應(yīng)用展開了論述。在高墩施工技術(shù)的實際操作過程中，必須嚴(yán)格做好相關(guān)質(zhì)量控制工作，合理地調(diào)度施工人員、材料、設(shè)備，以此確保施工整體進(jìn)度。