高墩施工技術(shù)在公路橋梁工程施工中的運用

摘要 文章首先闡述高墩施工具備的施工難度大、周期長、工程項目投資成本高、定位精準度要求高、結(jié)構(gòu)耐久性要求高等特點，然后分析高墩施工技術(shù)包括滑模施工技術(shù)、翻模施工技術(shù)和爬模施工技術(shù)，最后圍繞模板施工、鋼筋施工、混凝土施工、支架施工、線性控制等，對公路橋梁工程施工中高墩施工技術(shù)的應用進行探討，以期為相關(guān)施工部門提供參考。

關(guān)鍵詞 高墩施工技術(shù)；公路橋梁；工程施工

中圖分類號 U445.559 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）05-0159-03

0 引言

公路橋梁工程是一項技術(shù)要求較高、施工難度較大的系統(tǒng)性工程。高墩施工是公路橋梁工程施工中的重要組成部分，會對公路橋梁施工質(zhì)量、穩(wěn)定性與安全產(chǎn)生直接影響。因此，對于高墩施工技術(shù)在公路橋梁工程施工中的應用，相關(guān)施工人員和負責人要給予高度重視，發(fā)揮出高墩施工技術(shù)優(yōu)勢，提升公路橋梁施工質(zhì)量。

1 高墩施工特點

1.1 施工難度大、周期長

高墩施工過程中，施工人員需要長時間進行高空作業(yè)，施工安全隱患較大，危險系數(shù)較高。施工人員很有可能會因為工作失誤，或者特殊因素影響，引發(fā)安全生產(chǎn)事故。安全生產(chǎn)事故不僅會對施工人員自身安全產(chǎn)生影響，還會影響施工進度、施工質(zhì)量與施工成本。整個施工周期較長，施工過程中的地形條件、天氣、管道等因素會對施工產(chǎn)生直接影響，增加施工難度，無法保證工程項目按時交付，造成工期拖延。

1.2 工程項目投資成本高

公路橋梁高墩施工中，使用很多不同施工材料和機械設備，需要不同施工人員參與到其中。在施工之前，領(lǐng)導層結(jié)合工程項目實際情況，科學規(guī)劃施工人員、機械設備和施工材料等，機械設備租賃、施工材料采購和施工人員都會花費很大成本。為避免成本浪費，領(lǐng)導層和管理層應對各環(huán)節(jié)施工、花費等科學合理地規(guī)劃，制定可操作性較強的施工方案和施工計劃。高墩工程施工的投資較大，如果在施工中出現(xiàn)失誤，或者因為意外情況，造成工期拖延、工程返工等情況，會增加施工成本。因此，工作人員要嚴格按照計劃和方案落實各項施工，以保證各環(huán)節(jié)施工符合規(guī)定。

1.3 定位精準度要求高

為在公路橋梁施工中將高墩施工技術(shù)優(yōu)勢發(fā)揮出來，要不斷提升測量定位精準度，這對工程施工質(zhì)量與施工效率的提升能夠起到良好的促進作用。施工過程中，施工人員要嚴格按照施工圖紙要求進行操作，施工之前組織專業(yè)團隊和工作人員落實施工現(xiàn)場調(diào)查工作，全面、準確地對施工中可能使用的高墩位進行測量。墩位尺寸較小、位置高會增加具體測量的難度。針對這個問題，為提升高墩位最終測量精準性，測量人員在開始測量之前要進行全方位的詳細檢查，嚴格按照流程落實測量工作，促使每一項測量數(shù)據(jù)都達到準確、合理的標準。完成測量后，工作人員可以進行復核驗算和復測。

1.4 結(jié)構(gòu)耐久性要求高

科學合理的高墩設計，可以將自身壓力承受和重力承受作用發(fā)揮出來。為確保整個橋梁工程施工質(zhì)量與耐久性，施工之前要制定科學合理的施工方案，通過現(xiàn)場調(diào)查，了解現(xiàn)場環(huán)境、氣候、地質(zhì)等情況，提升施工方案可操作性。施工方案要明確規(guī)定所用的施工材料，混凝土要按照要求進行配合比設計，以提升墩位承載力，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。

2 高墩施工技術(shù)分類

2.1 滑模施工技術(shù)

在高墩施工中，滑模施工技術(shù)的應用，要借助液壓提升設備開始模板滑升操作，澆筑豎向混凝土結(jié)構(gòu)[1]。滑模施工技術(shù)應用流程為工作人員提前按照流程組裝液壓滑模裝置，結(jié)合施工要求規(guī)定標高，對作業(yè)位置高度作出明確，然后升高提升架和液壓裝置，在提升中落實并完成混凝土結(jié)構(gòu)澆筑工作。滑模施工技術(shù)應用存在的難點是模板體系的構(gòu)架，施工時要結(jié)合具體情況隨時調(diào)整模板體系，使得建筑物與構(gòu)筑物垂直度符合規(guī)定。將滑模施工技術(shù)應用在高墩施工中，可以提升工程項目施工進度。

2.2 翻模施工技術(shù)

翻模施工技術(shù)在公路橋梁高墩施工中有著廣泛應用。翻模施工技術(shù)也被稱作液壓翻模。翻模施工技術(shù)原理：施工開始之前，將獨立的液壓翻模作業(yè)平臺設置在標準強度的混凝土墩體上，利用起重機將平臺提升至施工作業(yè)需要的高度，接著利用起吊設備完成吊掛操作。相較于滑模施工技術(shù)而言，該項施工技術(shù)構(gòu)建的模板體系較為穩(wěn)定，平調(diào)操作較少。工作人員可以通過吊掛操作，進行適當調(diào)整。

2.3 爬模施工技術(shù)

在高墩施工技術(shù)中，爬模施工技術(shù)屬于新型施工技術(shù)。該項施工技術(shù)的循環(huán)周期更短，對于技術(shù)人員的數(shù)量和體力沒有更高要求，能節(jié)約更多施工材料。完成作業(yè)后的混凝土外表光滑性和平整性都符合規(guī)定標準[2]。爬模施工技術(shù)實際應用中，借助內(nèi)外套架移動，促使爬模完成相對移動，提升塔機，確保物料被吊裝至施工要求的高度范圍。相較于滑模施工技術(shù)和翻模施工技術(shù)而言，爬模施工技術(shù)更具優(yōu)勢，能夠達到良好的施工效果。

3 高墩施工技術(shù)在公路橋梁工程施工中的運用

3.1 工程概況

某公路橋梁施工項目第九合同段的線路全長為11.265 km，在整個路段中擁有一座橋梁，其中12#墩柱與13#墩柱屬于空心薄壁墩，墩高分別是63 m和49 m，屬于典型高墩，斷面尺寸是800 cm×300 cm，墩身混凝土的強度等級是C40。在整個施工中，因墩柱較高，為確保施工質(zhì)量與施工安全，施工單位決定采取翻模施工技術(shù)。

3.2 高墩施工技術(shù)應用

3.2.1 模板施工

（1）該工程項目主要采取翻模施工技術(shù)方式。使用的模板為定型鋼模。每一節(jié)模板高度是2.25 m，配備0.5 m和1.5 m兩種高度的調(diào)整節(jié)段。模板之間連接使用高強螺栓，拉桿為通長型，由PVC管和螺紋鋼筋組成，端部位置使用螺母固定。

（2）作業(yè)平臺骨架搭設選用槽鋼。槽鋼搭設工作要沿墩身鋼模周圍進行。模板豎肋與平臺槽鋼之間采用焊接方式[3]。按照1.5 m間距，落實斜支撐布設工作。作業(yè)平臺頂部寬度和高度分別為0.8 m和1.2 m。將5.0 cm厚度和40 cm寬度木板鋪設在作業(yè)平臺上方位置。

（3）將吊塔設置在12#和13#墩柱的外側(cè)位置，混凝土輸送泵管路可以搭設在塔吊機身位置，沿著墩身上升情況設置步梯。

（4）工作人員在澆筑下一節(jié)墩身混凝土之前，要落實墩柱平面位置的測量放樣工作，明確該位置是否存在偏差情況，圍繞最終放樣結(jié)果，為該節(jié)段模板支設工作提供參考。工作人員要嚴格檢查翻模受力件情況，以及拉桿、絲扣等構(gòu)件，確定是否存在明顯裂痕。每一節(jié)墩身使用三節(jié)鋼模，模板高度是2.25 m，每一次混凝土澆筑都要將高度控制在4.5 m，也就是澆筑兩塊模板的高度。完成混凝土澆筑后，等到混凝土初凝，拆下兩節(jié)模板，留下一節(jié)模板作為支撐結(jié)構(gòu)。如此往復，直至混凝土澆筑到墩身設計高度。拆卸下的兩節(jié)模板利用塔吊提升，借助高壓輸送泵，落實混凝土澆筑工作。

3.2.2 鋼筋施工

（1）鋼筋是高墩施工中使用的主要施工材料，鋼筋加工要在工棚內(nèi)進行，采取集中加工方式。在將半成品運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，注意綁扎成型[4]。結(jié)合設計尺寸，做好鋼筋下料工作，提前進行預加工，確保加工鋼筋符合施工要求后，開始大批量加工，避免材料浪費問題。加工后的鋼筋表面要做到無銹蝕和無油污。

（2）主筋下料使用砂輪切割機，切面與鋼筋軸線垂直，禁止發(fā)生翹曲情況。鋼筋下料過程中，避免使用氣焊方式。經(jīng)過質(zhì)量檢驗合格后的鋼筋，可以將其應用到后續(xù)施工中。

（3）施工人員在承臺施工過程中，可以將第一節(jié)墩柱鋼筋埋設至承臺頂部，同時在承臺上做好勁性骨架埋設工作，在骨架上完成鋼筋綁扎工作。鋼筋接頭的布置可以采取交錯布置方式。承臺混凝土強度在達到設計要求后，工作人員要鑿除頂部墩身范圍內(nèi)的松散混凝土。接著落實墩柱鋼筋綁扎工作，在一個水平斷面內(nèi)，鋼筋接頭數(shù)量要在主筋總量一半以內(nèi)，鋼筋直徑超過12 mm連接時采取焊接方式，在12 mm以內(nèi)則采取綁扎連接方式。

（4）主筋接長過程中，一名工作人員固定主筋連接好的套筒，另一名工作人員將接長鋼筋插入到套筒中，實現(xiàn)兩根鋼筋對位后，借助扳手擰緊套筒。

3.2.3 混凝土施工

（1）混凝土拌制運輸。該工程項目的高墩施工中混凝土的強度等級為C40。混凝土性能會對墩身質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，為保證混凝土性能符合規(guī)定，混凝土拌制時，可以采取集中拌制方式。罐車將混凝土運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，入模可以采取泵送方式。必須按照配合比要求，落實混凝土生產(chǎn)，嚴格控制水灰比和坍落度等，促使混凝土和易性滿足施工要求。

（2）混凝土澆筑。高墩混凝土澆筑施工采取輸送泵澆筑方式，泵送之前將清水注入其中使泵管濕潤，接著合理利用砂漿進行管道潤滑，以達到良好潤滑效果，上述工作完成后開始澆筑混凝土。應用在管道濕潤和管道潤滑中的水與砂漿，需要排放到模板外。砂漿完全排出后，將模板插入到輸送泵管中開始澆筑混凝土。墩身混凝土澆筑時，盡可能降低入模溫度，可以選擇在氣溫較低時段內(nèi)進行澆筑施工。澆筑施工開始之前，利用清水做好模板表面的濕潤工作，降低模板溫度。與此同時，要對混凝土坍落度情況進行科學檢測，明確坍落度是否符合規(guī)定，為入模混凝土質(zhì)量的提升奠定基礎(chǔ)。工作人員要在最短時間內(nèi)，完成墩身混凝土澆筑，主要目的是縮短各個節(jié)段混凝土齡期差，盡量將齡期差控制在5 d以內(nèi)。需要注意的一點是，從較高位置落實模板內(nèi)混凝土傾倒工作，對串筒等輔助工具進行合理利用，防止發(fā)生離析情況。串筒底部位置與混凝土澆筑面之間要保持合理距離，一般距離要在2.0 m以內(nèi)，禁止超出這一范圍。避免串筒下方位置的混凝土出現(xiàn)堆積情況，當混凝土堆積高度超過1.0 m時，工作人員要采取有效處理措施[5]。混凝土澆筑過程中，采取分層澆筑方式，每一層澆筑厚度要控制在30 cm。

（3）混凝土振搗密實。高墩混凝土振搗密實過程中，要借助插入式振搗棒，振搗過程中要控制水平移動間距，移動間距禁止超出振搗棒作用半徑1.5倍，最大水平位移禁止超過50 cm。振搗棒與側(cè)模保持適當距離，通常要在50～100 mm之間。振搗深度為振搗棒長度的2/3，插入下層的溫度保持在50～100 mm。混凝土振搗之前要布設點位，可以采用梅花形布設方式，保證在振搗中不會出現(xiàn)漏振和過振情況。完成澆筑工作后，要及時進行振搗，單點振搗時間控制在30 s左右。振搗過程中要注意防止觸碰鋼筋。待到混凝土表面不下沉、不產(chǎn)生氣泡后，停止振搗工作。

（4）混凝土養(yǎng)護。養(yǎng)護是混凝土施工中的重點內(nèi)容，在提升混凝土強度和剛度中發(fā)揮著重要作用，防止出現(xiàn)早期裂縫[6]。夏季溫度較高情況下，墩身混凝土養(yǎng)護可以采取覆蓋灑水養(yǎng)護方式。完成墩身澆筑和振搗工作后，使用塑料薄膜覆蓋墩身頂面，混凝土初凝后取下塑料，接著使用潔凈麻袋覆蓋和灑水濕潤，養(yǎng)護時間要超過7 d。溫度在5 ℃以下時，禁止采用灑水養(yǎng)護方式，可以采取覆蓋保溫方式，實現(xiàn)墩身混凝土養(yǎng)護。

3.2.4 線性控制

高墩中心定位測量中，可以采取三維坐標法。定位測量工作要在墩臺施工之前展開，測量小組使用全站儀，針對高墩中心與四個角進行準確定位，結(jié)合最終定位結(jié)果，向施工班組落實技術(shù)交底工作，保證施工班組能夠?qū)Χㄎ弧⑹┕ち鞒獭⑹┕ぷ⒁馐马椀确矫嬗兄鴾蚀_把握，推動后續(xù)工作有序落實。高墩高程測量可以采用三角高程法，直徑為10 mm的鋼筋，采用焊接方式制作成為“豐”字形，將每一根橫筋的間距控制在15 cm。接著完成橫筋與待測墩身鋼筋焊接工作，將此作為豎直角觀測點。豎直角觀測要對經(jīng)緯儀進行合理利用，至少觀測六次。工作人員根據(jù)最終觀測結(jié)果，科學計算高墩高程[7]。

3.2.5 支架搭設

在支架搭設時，要確保支架斜向、縱向等不同方位和角度都與設計要求相符合，實現(xiàn)對橋梁沉降值的有效控制。工作人員需掌握支架搭設流程和注意事項，按照規(guī)定開展支架搭設。支架搭設前，工作人員要做好基土夯實工作，提升支架搭設牢固性。為將立桿與橫桿的距離控制在合理范圍內(nèi)，及時做好碗扣件支架搭設。科學計算支架受力情況，確定立桿能夠承受的極限數(shù)值。同時對于高墩地基承受力也要進行科學測算，實現(xiàn)對支架、地基穩(wěn)定性與剛度的準確判斷，防止安全事故發(fā)生。搭設支架后，禁止直接將其應用到施工中，工作人員要按照規(guī)定做好連接桿實際性能檢測工作，保證縱桿和橫桿施工都能夠符合施工規(guī)定。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著公路橋梁事業(yè)的不斷發(fā)展，公路橋梁施工規(guī)模不斷擴大，施工難度逐漸提升。為高質(zhì)量完成公路橋梁施工，施工人員要正確認識高墩施工技術(shù)，將技術(shù)價值發(fā)揮出來。施工人員對于高墩施工技術(shù)中的滑模施工技術(shù)、翻模施工技術(shù)和爬模施工技術(shù)要有準確把握，根據(jù)流程和施工標準，落實模板施工、鋼筋施工與混凝土施工，為橋梁的安全穩(wěn)定運行創(chuàng)造良好環(huán)境。

參考文獻

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