高墩施工技術在高速公路橋梁施工中的運用研究

游炅賢

(中鐵大橋局集團第八工程有限公司，重慶 400020)

1 工程簡介

香麗高速公路源于云南省香格里拉縣最南端的宜松村，止于云南大理至云南麗江高速公路白漢場立交橋，總長139.8 km，同時是云南G0613西寧～麗江聯絡線和云南省干線9210高速公路的關鍵構成部分。香格拉里至云南麗江高速公路虎跳峽金沙江大橋為全線控制性工程，起迄樁號為K79+034.00～K80+051.00，總長1.017 km。該橋跨越金沙江深大峽谷，屬高中山大峽谷地形地貌腐蝕結構。

2 工程特點

1)高差大。路面高于河面260 m。橋址地貌傾斜度大(40°～60°)，地勢險峻，給施工造成不變，場所及人行道布局艱難，并設定多路安全防護，保證旅游景區開挖工程爆破安全及中下游道路工作。

2)主橋跨距非常大。該橋為獨塔單跨地錨式懸索橋，跨距766 m，是世界上此類構造中跨距最大的一座。施工控制要素多，施工難度系數大。

3)塔的構造比較復雜。主塔柱的內斜和橫截面的橫縱變化給塔柱線型控制、模板構造設計和混凝土質量控制產生非常大的難度。

4)錨碇開挖難度大，混凝土使用量大。錨碇開挖量超出28萬m3，分七級護坡開挖，護坡70 m。一方面，施工區域受地貌影響，幾個工作面無法同時施工；另一方面，受場所影響，棄土堆積艱難。

5)鋼梁架設難度大。鋼桁梁總體按段起吊，較大起吊凈重89.6 t；節段尺寸過大，但受到場地的限制所以需在現場組拼完成，吊裝的時候使用大噸位纜索吊機進行架設。

6)索鞍起吊艱難。香格拉里堤岸選用滾軸式復合索鞍，凈重約125 t。因為施工道路的影響，需運送至橋底下的景區公路處。大載貨量吊索起重設備運送方案建設投資大，難度系數大。

3 高墩施工技術分類

3.1 滑模施工

滑模施工的主要設備包含工作平臺、模板、液壓千斤頂、起重吊裝設備和混凝土澆筑過程中的混凝土平臺。主要施工過程以下：首先依據構造的平面圖將路面上的模板、升降機架、工作平臺、液壓千斤頂等設備拼裝成一套平穩的液壓機滑模設備，并貼上標志，隨后將油壓千斤頂吊上支撐架，將操作平臺、模板、升降機架一起吊裝，混凝土澆筑各層混凝土，模板滾動一次，直到現澆混凝土結束。

3.2 液壓翻模施工

液壓機高墩滑模施工新技術是在高墩滑模施工技術基礎上進行改善而來。由于能合理改進高墩滑模基樁施工的一些缺陷，在大型高墩滑模施工中已經獲得廣泛運用。施工操作過程以下：在具有一定強度的混凝土墩上設立一個液壓翻模工作平臺，通過提升液壓千斤頂提供動力，帶動液壓翻模工作平臺提升，當工作平臺提升至一定高度后利用吊籃提升內外吊掛，施工人員在吊掛中進行模板安裝、鋼筋加固拆卸等工作。

3.3 爬模施工

爬模施工所需的主要機械設備由自動油壓機和液壓千斤頂頂升油缸和內外腳架、工作控制平臺構成。爬模施工的提升工作由內外套架間產生的相對運動來實現，內外套架間的導向輪保證整個爬模系統的穩定性。當內外套架間產生相對運動時，模板自動升高，吊車隨自動爬模模板升高而自動升高。

4 高速公路橋梁高墩施工的特征

1)工程施工管理周期長。在大型高墩澆筑施工過程中，因為很多大型高墩高度達到30 m，現澆鋼筋混凝土施工過程一次施工只能連續澆筑3 m。因此，在混凝土高墩澆筑施工處理過程中，需要連續拌和十次以上，非常容易受到建筑施工隊和機械設備等施工要素的影響，造成工期增加。

2)高質量要求。高墩施工工程是香麗高速公路總體工程建設的關鍵部分。當高墩路段發生橋梁質量安全問題時，將直接影響全部高速公路上的橋梁工程。因此，對高墩的質量提出了更高的要求。高墩主體施工難度大，務必準確把握工藝，嚴格控制施工質量。

3)施工成本高。高速公路橋梁高墩施工周期長。為了高效開展施工任務，一般選用同步作業來提升施工效率，但這種方式需要大量的工作人員，因此會導致人力資源的消耗。

5 高速公路橋梁高墩施工技術

5.1 測量放樣

高墩施工前，精確測量墩柱中心線和墩柱構造線，得到相應的測量數據，其他位置依據這些數據開展測量。墩柱在每個方向上與中心線的誤差應低于10 mm,由此產生的橫截面規格偏差也低于5 mm。

5.2 樁頂鑿毛

1)樁頭用人工破除到設計標高，必須保證鋼筋豎直，有彎曲的鋼筋及時拉直。

2)樁頭破除平整，清除碎石，保持樁頭面層的整潔性。

3)鑿毛時為不損傷樁頭面層結構，要求鑿毛機釬頭作業時具有高頻率低振動的性能。

4)樁頭錨固端面和鉸縫面等新、舊混凝土結合面均應鑿毛成凹凸不小于10 mm的粗糙面，100 mm×100 mm面積中不小于3個點，以利于新舊混凝土良好結合。

5.3 支架搭設

1)確保支撐點基礎部分的堅固性，并保證抗壓強度、彎曲剛度滿足標準。

2)安裝時在墩柱周邊架設碗扣支撐架，底端支撐架在有木枕的平臺上或在混凝土澆筑后布局。

3)保證每一個立柱均裝有水平支撐和豎直裁切支撐點，與水準方向產生45°的交角；立桿橫縱間隔為1.4 m×1.4 m，橫桿間隔為1.6 m。

4)為確保支架的抗壓強度滿足工程要求，首先開展受力測算和分析。一般來說，支架的地應力傳送方向為：水準桿→豎桿→立桿→墊木→地基。此時，支架底端的受力較大，在預估過程中確保基礎和下邊支撐架的安全。在預估過程中，通過荷載的分布情況以及大小計算立桿所需要承受的力，并查驗其抗壓強度和彎曲剛度是否符合實際要求。

5.4 滑模施工

1)測放墩柱的中線和結構線。測放允許出現誤差，但是誤差要在10 mm以內，后續施工可以依照具體結果展開[1]。

2)首先做好各類準備工作，完畢后步入混凝土澆筑工序。與模板的滑升運動密切配合，施工按階段逐步進行，以形成完整有效的高墩結構。

3)在具體施工中，要控制橫桿的距離以及立桿的距離，保證運輸穩定通暢。

4)在支架施工中，角鋼材料的應用非常廣泛，角鋼的型號必須合適，并將角鋼焊接在特定位置。在必要情況下，滑模內部可以設置開字架或者F架。為確保施工的絕對安全，要配備一定高度的防護網。

5)在進行盤面施工時，盡量選擇比較平齊的木板，木板與液壓控制板、支撐桿等形成可靠的液壓提升體系。只有在聯合作業的基礎上才能有效承擔滑模施工中形成的荷載，以防止各類質量問題與安全問題。

6)在操作各種機械時一定要合理精準，充分發揮出機械的優勢。高壓油泵、電機等協調運行，在分油器等構件的結合下將材料運送到千斤頂處，在千斤頂的助力下將材料運輸到指定區域，進而展開滑模施工。

5.5 鋼筋安裝施工

1)嚴格遵循施工標準選擇最合適的鋼筋，詳細檢查表觀質量，不論是鋼筋的形態還是鋼筋的潔凈度均要符合標準[2]。

2)加工鋼筋時必須由專業人員進行操作，以保證鋼筋尺寸的精確性；制備完成的鋼筋要運輸到既定場所，再用吊車移至相關點位，再進行應用。

3)在高墩鋼筋施工過程中，綁扎工序是重中之重。要選擇合適的點位，不能觸碰焊接頭。焊接時務必確保防護到位，以防止鋼筋受到損壞或者其他材料受到損壞[3]。飽滿性是焊縫的突出特點，對豎向主筋進行施工時可以利用螺紋連接，豎向主筋的優勢非常明顯，如連接較穩定、用量較稀少等。

4)安裝墩柱鋼筋。首先，鋼筋原材料在加工廠開展生產加工和制取，然后依照其規格型號和標志儲存。以上工作完成后分次運到施工當場。鋼筋入場時應查驗鋼筋的彎折、拉伸、伸展等特點。安裝前查驗鋼筋，保證其質量合乎標準。鋼筋及彎鉤參數如表1所示。

表1 鋼筋及彎鉤參數表

5.6 立模板

高墩施工選用訂制鋼模板原材料，并依據施工要求開展組裝。起吊前要立即清除銹跡和臟物，清除后表面刷一層模板漆。高墩模板選用起重機安裝。起吊時，在模板頂端和中間盤繞風繩，精確把握豎直模板的平整度。模板安裝務必依照工藝要求開展，隨時隨地留意安裝次序，確保構造的平整度和規格符合施工設計要求。

5.7 澆筑混凝土

高墩柱鋼筋混凝土墻體加工設計工藝應嚴格依據設計高程進行施工。當澆筑設計標高要求較高時，建議選用多次澆筑混凝土的施工方式，以確保澆筑工程質量。本工程按5 m/次確定澆筑頻次，墩柱澆筑共分5次進行。如需進一步控制混凝土坍落度，可以經由多節串通逐步向下澆筑，在改善坍落度的同時能有效緩解離析現象。工程施工中，往往要求墩柱外觀整潔，在混凝土澆筑施工時需要采取相應措施。

5.8 冷卻養護

高墩柱混凝土澆筑完成后立即制冷保養。修建制冷系統時，應留意自來水管間隔，一般控制在1～1.2 m。高墩樁的冷卻循環水需要維持一定的壓力。提議在各層設定單獨的進出水口，這也有利于清除和疏通阻塞等問題。工程施工前應對制冷設備開展灌水實驗，依據高度有效測算壓力，確保制冷出水量。同時，在保養過程中持續觀察溫度變化。內部溫度控制在70℃以下，內外溫度差低于25℃。

6 結束語

高墩施工技術應用在高速公路橋梁建設中具有重要的作用。因為在實際應用高墩施工技術過程中具有較高的工作標準、操作難度較大，因此，需要施工人員必須具備專業的技能，明確施工的重點要求，同時對施工現場的具體情況進行具體分析，嚴格按照施工流程施工，在保證施工質量的同時提高工作效率。

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