高鐵橋梁施工中橋墩施工技術分析

楊濤

中鐵十局集團第二工程有限公司 河南鄭州 450000

在橋梁橋墩施工工作當中，施工工作人員所需要注意的施工工作內容相對較多，需要保證施工工作人員具有更高的施工工作經驗以及更高的專業技能，有效落實橋墩施工工作各環節的重點內容，全面提高橋墩結構的施工科學性與合理性，保證橋梁工程項目的整體使用效果[1]。

1 我國高速公路橋梁橋墩施工現狀

1.1 橋墩施工的技術種類單一

現今，我國高速公路橋墩的施工過程中，大部分單位采用的施工技術是滑模施工技術，滑膜施工技術有自己的優點，如施工速度快、安全度高等。有的企業一直采用此施工方式，但并未及時考慮到我國幅員遼闊、地理之間差異較大的特點，使在一些特殊情形下采用這種方式施工，施工的難度增加，整體效果不高，甚至會使高速公路橋梁的質量受到影響。

1.2 橋墩施工技術水平不足

近年來，我國的高速公路建設發展迅猛。但起步較晚，相關人才儲備不足，行業內部之間缺少很好的交流。有的企業在施工中，過多地關注施工進度和經濟利益，忽視了相關技術的研究，導致企業自身技術積累不夠，施工技術水平整體不高。

1.3 橋墩的維護和保養工作不到位

橋墩的維護和保養是高速公路橋梁正常安全運行的保障。我國部分高速公路橋梁管理部門和人員，保護橋墩的意識淡薄，思想上重視不夠，疏忽了對橋墩的保養，有的保養甚至流走于形式和被迫“檢查”之間。橋墩得不到有效的維護和保養，高速公路的壽命和安全性將大打折扣。高速公路的保養關乎人民人身和財產安全，對于維護單位來說是一個長期的任務，不容忽視。

2 橋墩施工方法介紹

我國在高速公路橋梁橋墩上的施工方法主要有翻模施工法、滑模施工法和爬模施工法。本文將主要對3種施工特點和應用范圍展開介紹。

2.1 翻模施工法

翻模施工法主要步驟是先將混凝土塔柱模板分為2-3節，每節的高度在1-3m。然后等待混凝體澆筑成型后，保持上面的模板不動，把下面的模板拆除并利用機械（起重機設備等）的作用把模板提升至未拆除模板的上方并連接一起的施工過程。如此往復操作，直到達到橋墩設計的高度位置。翻模施工法適用類似索塔的等截面橋墩的施工。它具有工藝簡單、方便施工、混凝土外觀質量好、施工步驟較少和施工成本較低等優點。但也存在混凝土的安全性和穩定性相對于其他施工方式較差的情況。

2.2 滑模施工法

滑模施工的主要工作步驟是先將鋼管埋置在混凝土之中，然后利用千斤頂和提升架將滑升模板施力的作用至埋入的鋼管上，當混凝土達到規定的強度時，整個裝置在施工單元自身液壓系統的作用下沿著鋼管上滑，待模板定位完成后又重復上一個過程。滑模施工法在我國應用廣泛，其優點在于施工速度快、安全度較高和節省勞動力等。由于其自身施工特點，需大型的機械參與，大型操作設備的先期準備和應用消耗了一定的施工成本，相對投入較大。同時也不便于在施工期間保溫和養護橋墩的操作[2]。

2.3 爬模施工法

爬模施工技術是由滑模施工技術逐步改進而來的橋墩施工技術，在豎向的橋墩工程中應用的較為廣泛。爬模工藝的優點是不需要大量的機械設備，作業平臺容易搭建，施工步驟簡單安全和混凝土的外觀和質量較好。缺點是前期投入大，施工速度較慢。以上介紹的3種常見的工藝方式是現今常見的施工方式，3種方式各有優劣和主要的適用范圍。在公路橋梁橋墩施工的前期準備中，根據現場的情況做好精心的準備、檢查和勘察。根據過往經驗和現場的情況采用一種正確的施工工藝或者幾種施工相結合的方式施工。

3 公路橋梁橋墩施工控制對策

3.1 加強施工質量管理

為保證公路橋梁橋墩施工質量，應做好以下3個方面施工的管理工作。

3.1.1 施工前準備

應該預知橋墩施工的復雜性和長期性，思想上增加重視，認真審查施工圖紙和施工的設計方案，確保方案和圖紙能滿足施工規范的要求。

3.1.2 確保施工分工明確

切實做好施工的組織工作。由于公路橋梁施工步驟繁瑣，包含模板安裝、支架搭設和混凝土澆筑等方面的工序。因此為確保施工人員自身其責，施工單位要制定合理的施工方案，避免出現因施工方案不合理而影響施工效率的情況發生。

3.1.3 管控好施工材料的準備和校驗工作

施工原材料是橋墩施工的基礎，沒有好的材料，橋墩本身的質量將得不到保證，進而也會影響到橋墩和公路質量安全。因此在施工前須對施工所需的材料和機械設備進行嚴格的質量把控，建檔立冊，質量管控對標到人，嚴查質量管控中不作為的情況，如果發現不作為甚至腐敗的情況，將追究其法律責任。

3.2 加強施工安全管理

施工安全在公路橋墩的施工中占據非常重要的地位。施工安全關乎著每個施工人員的安全。施工單位應在施工前做好安全教育方面的講座和培訓工作，確保每個施工人員知曉施工安全的重要性，使施工安全的理念深入人心。在現場施工做確保每個施工人員佩戴安全帽、安全帶等安全防護設備。機械設備的操作人員須持證上崗，嚴格按照職業操作規范要求施工作業，嚴查“無證駕駛”行為。定期對施工機械重點檢查，發現問題及時養護維修，確保正常運營，避免過度過勞使用機械的情況發生[3]。

4 工程概況

某橋梁工程具有一定的跨度，此橋梁施工所在區域位于中低地形的山丘陵區，海拔為500m-1000m，切割的實際深度能夠達到200m-400m，坡度為15°-25°，在對主墩橋墩的樁基以及承臺進行施工時，必須分別施工，所以需要依托承臺技術以及樁基技術。3公路橋梁主橋橋墩樁基和承臺工程施工技術分析

4.1 樁基施工

4.1.1 場地平整

使用鉆孔進行施工的現場會殘留一些雜物，需要進行清理。作業的實際現場如存在較多淤泥及淺水，需要借助其他方式，如枕木予以搭建，讓平臺保持穩固的狀態，對實際荷載予以支撐，幫助設備能夠在施工現場自由出入。施工現場如存在陡坡，就要實施平整作業，以免設備發生傾斜的情況。

4.1.2 護筒埋設

需對施工現場周圍建立臨時的水準點，讓測量人員對鉆孔樁的樁位予以測量，借助搭設方木這一方法完成標識工作。樁位周圍需要布置4個樁，根據連線所得交點對樁體中心進行確認，結合標準調整所需護筒設備。使用鋼制孔口護筒，做好護筒和樁結構位置的把控，將誤差減至最小。如遇到深水等特殊情況，樁及護筒的整體結構的誤差值不得超過80mm。如護筒位置位于筑島或是旱地，需借助挖坑埋設法予以確認，對護筒底部以及周圍密實度予以把控，采用夯實作業法增強土體的密實性，避免護筒底口出現漏漿等問題。對護筒進行施工時，如樁孔內部出現承壓水，需滿足護筒頂高于承壓水位這一要求。根據“機械作業+人工輔助”這一方式對護筒進行施工，并對其位置予以調整[4]。

4.1.3 泥漿的配制

泥漿材料如想保持較高的粘度以及不分散的狀態。需在兩墩之間依托于泥漿池完成相關布置工作，還要注意安全防護，保證制作過程能夠有序且安全。

4.1.4 鉆進作業

在開始作業時，開孔需借助小沖程來進行作業，施工作業完成后形成初步的孔，根據地質的實際情況以及工程特點，確定出作業的合力方法。如果下面層的巖石較為堅硬，需借助于大沖程來進行工作。由于鋼護簡位置比較低，處在砂卵石層中，在開展鉆孔工作時，為避免在穿越砂卵石層時產生塌孔的情況，可對其進行注漿加固。通常將注漿孔設置在單一群樁孔外圍，呈正方形分散設置，孔之間距離為2m。具體步驟如下。從平臺鉆孔區進入套管，套管尺寸為128mm，到達河床底時將其進行固定，然后鉆進淤泥層下入套管，達到強風化巖50cm處時再次固定套管，繼而進行注漿，待凝時間達到6h后，用鉆具修整孔壁并將其雜物清理干凈，再次注漿，待凝、掃孔、鉆進、注漿等工作反復進行，直到卵石層底部為止。

4.1.5 泥漿的補充和凈化

在施工過程中，若消耗了大量漿材料消耗，需及時予以補充。如果土層發生變化，需要增加檢測頻次，對泥漿的指標進行調整。在進行注漿時需注意當注漿壓力在1.9MPa2.8MPa時，單孔注漿段單位吸漿量低于1L/min-2L/min，當注漿量超出標準值80%時，需在此基礎上延長注漿時間15min-30min，具體時間根據工程施工情況來定。鉆進的過程中需要分析好地質實際環境，如地層發生變化，需對樣本予以分析，記錄相關情況，并對相關參數予以調整，選擇更加合適的參數。

4.2 承臺施工

4.2.1 鋼筋的加工和安裝

支架施工過程中，鋼筋骨架通常都是在現場內完成制作，之后通過吊車將其吊至指定位置使用，采用分節入孔的方式完成鋼筋工程施工。在具體的施工過程中，骨架第一節入孔完成后，需要借助支撐桿將其牢牢地固定在井口中心位置，之后再采用吊車吊起另一節骨架，與前一節骨架進行銜接，并檢查連接質量。在進行骨架銜接操作時，工作人員需要對接頭部位進行重點關注，應使用電弧焊及單面焊的方式完成焊接，確保焊接質量符合相關要求。通常情況下，鋼筋工程施工中會使用多臺電焊機共同開展焊接使用，以此來降低混凝土澆筑施工前焊接施工所耗費的時間，避免混凝土初凝。此外，在開展鋼筋骨架安放工作前，工作人員需要在孔口位置架設四根導向鋼管，以此來保障骨架吊裝過程中位置的準確性，同時避免對孔壁造成破壞，實現對保護層厚度的有效控制[5]。

4.2.2 模板的安裝

（1）在制作的過程當中需要對模板的表面進行拋光處理，以減少焊縫對模板的影響。

（2）此項目使用的吊車規格為25t，來吊裝所需的模板，在吊車拼裝過程當中起輔助作用。

（3）在完成安裝后還需對接縫進行檢查，避免出現錯臺。

4.2.3 混凝土的澆筑和養護

此工程使用泵送法對承臺予以澆筑，需使用和易性較高的混凝土，坍落度數據范圍為15cm-18cm，實驗室需對混凝土所需材料的質量予以把控，結合坍落度來完成相關試驗，再根據所得結果來調節混凝土所用材料，并進行分層澆筑，各層的實際厚度不得超過30cm，自周圍向中間進行澆筑。

4.2.4 混凝土振搗

振搗作業需由平均分布的振搗點來完成，把沒有氣泡翻漿以及結束下沉作為振搗作業的標準。在作業過程中需對循環冷卻管予以保護，防止同模板或鋼筋離得太近。在完成澆筑后，要收漿并對其進行養護。養護可通過灑水結合土工布覆蓋混凝土的方式來進行。

5 公路橋梁主橋橋墩樁基及承臺施工質量控制

5.1 施工前的準備工作

首先，對施工方案進行審核，主要是根據圖紙要求、規范標準、現場勘查結果及各項技術指標進行審查，同時還需要確保各項安全措施符合要求。其次，對施工準備情況進行檢查，主要是泥漿循環系統是否正常，機械設備是否運行良好，各類原材料的質量和數量是否滿足施工要求等。

5.2 成樁制作及質量控制

首先，清孔。選用合理的清孔方式來清除孔底沉渣，減少因沉渣對灌注樁的承載力造成的影響。在具體的施工過程中，通常會利用泥漿沖擊的方式來清除孔底沉渣。沉渣在受到沖擊后懸浮與泥漿中，經循環流被帶出樁孔，從而完成清孔任務。其次，鋼筋籠吊放。吊放工作開始前，需要對鋼筋籠的質量、尺寸等數據進行檢查，并根據底梁標高合理設置吊環長度，確保標高符合設計要求。最后，泥漿制備及二次清孔。鋼筋籠吊放或其他孔內操作行為都有可能導致部分雜質掉入孔內的情況出現。因此在開展混凝土灌注前，必須及時開展二次清孔，對雜質進行有效處理。同時還需要安排專人對空口返漿比重及沉渣厚度進行檢測，確保符合要求后，方可開展灌注工作。

6 結語

本文主要介紹了公路橋梁橋墩施工存在的現狀，及主要的施工方法，包括翻模施工法、滑模施工法和爬模施工法。通過3種施工方法，結合現場的情況選擇適合的施工方法。可預見的是在不久的將來，科學技術的發展必將影響到橋墩技術的革新，相信會有效率更好的施工方案產生。為確保施工的安全進行，本文在施工質量管理和安全管理方面做了分析。