公路橋梁高墩柱施工技術探討

摘要 公路橋梁高墩柱施工具有一定難度，為明確其施工技術，文章以瀘渝高速公路的高墩橋梁為例，采用模板支架法，通過滿堂腳手架及吊車設備對高墩柱進行分節安裝。結果顯示，案例工程如期完工，各高墩柱均達到了驗收要求標準。可見對于橋梁高墩柱可采用模板支架法，通過吊車分節安裝，并加強施工中的質量控制，能夠取得理想的施工效果。

關鍵詞 公路橋梁；高墩柱；施工技術；質量控制

中圖分類號 U445.559 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）13-0088-03

0 引言

公路橋梁工程高墩柱施工具有一定技術難度，對于大型墩柱通常需要分節安裝，需要利用模板支架、大型起吊設備等，施工較為復雜，需要加強施工各環節的質量控制。案例工程采用基于滿堂腳手架的模板支架法，以及20 t吊車進行分節安裝，取得了較為理想的施工效果，以下就以案例工程為例，對公路橋梁高墩柱施工技術展開如下探討。

1 公路橋梁高墩柱施工技術概述

1.1 高墩柱施工的定義

高墩柱施工是公路橋梁建設中一項關鍵且技術復雜的環節，它主要指在設計與實施階段針對橋梁墩柱高度顯著超過常規水平（通常指墩柱高度大于或等于30 m）時所采用的一系列施工技術和方法。高墩柱作為橋梁上部結構與下部基礎的重要連接部件，其主要功能在于承受和傳遞橋梁的自重，車輛荷載以及風、地震等外部作用力至地基，確保橋梁結構的整體穩定性。

1.2 高墩柱施工在公路橋梁建設中的重要性

高墩柱施工在公路橋梁建設中具有至關重要的地位，其重要性主要體現在以下幾個方面[1]：

（1）高墩柱施工是確保公路橋梁安全性和穩定性的關鍵環節。在公路橋梁建設中，高墩柱作為重要的支撐結構，對于橋梁的整體性能和使用壽命具有決定性的影響。高墩柱施工技術的實施直接關系到墩柱的施工質量，包括垂直度、平整度、承載能力等方面。

（2）高墩柱施工技術的實施對于提高公路橋梁的承載能力和抗變形能力具有重要意義。高墩柱作為橋梁的主要支撐結構，需要承受來自橋面車輛和上部結構的荷載。

（3）高墩柱施工技術在不同地形和環境條件下的應用具有廣泛的發展前景。公路橋梁建設常常面臨復雜多變的地形和環境條件，高墩柱施工技術的實施需要根據不同的地形和環境條件進行靈活應對和調整。

1.3 高墩柱施工難點分析

公路橋梁高墩柱施工難點主要體現在以下幾個方面[1]：

（1）支撐和模板的穩定性控制是高墩柱施工中的一大難點。由于高墩柱的高度較高，施工過程中的支撐體系需要承受較大的荷載，同時模板的穩定性也需要得到有效保證。在施工過程中，需要采取有效的措施，如加強支撐材料的強度和剛度、調整模板的幾何形狀和尺寸等，以確保支撐和模板的穩定性，防止出現變形和滑移等現象。

（2）混凝土的澆筑和養護也是高墩柱施工中的一大難點。由于高墩柱的高度較高，混凝土的澆筑和養護需要充分考慮施工設備和材料的運輸、混凝土的均勻性和密實度、溫度控制等方面。在澆筑過程中，需要采取有效的措施，如加強混凝土的攪拌和運輸、控制澆筑速度和分層厚度、保證混凝土的密實度和均勻性等。在養護過程中，需要采取有效的措施，如控制溫度和濕度、加強混凝土表面的保護等，以確保混凝土的質量和強度滿足設計要求。

（3）墩柱的垂直度和平整度控制也是高墩柱施工中的一大難點。由于高墩柱的高度較高，其垂直度和平整度控制要求也相對較高。在施工過程中，需要采取有效的措施，如加強測量和放樣、控制模板的安裝精度、加強施工過程中的監測等，以確保墩柱的垂直度和平整度符合設計要求。

2 高墩柱施工過程與關鍵技術

2.1 項目概況

瀘渝高速公路TJ8分部共有橋梁8座，其中主線橋3座、匝道橋4座、連接線橋1座、超過20 m高的墩柱共計76根。其中，墩柱的主要參數如表1所示：

2.2 圓柱高墩施工方案

圓柱高墩主要集中在主線3#橋5～8號墩，最大墩高41.7 m；主線4#橋7～9號墩，最大墩高27.6 m。這類高墩采用模板支架法施工，在柱間設滿堂腳手架施工，塔吊起吊安裝鋼筋籠，分節安裝模板，塔吊起吊料斗配合串筒進行混凝土澆筑，柱間系梁及蓋梁采用鋼銷型鋼支架施工。主線3#橋塔吊設置在左幅7號墩，附著于7號墩墩身，主線4#橋塔吊設置在左、右幅8號墩中間位置。圓柱墩鋼筋籠在鋼筋集中加工廠加工成形，平板車運至現場，利用塔吊起吊安裝。第一、二節墩柱模板在墩柱骨架鋼筋綁扎后由汽車吊吊運安裝，整體立模，一次成形。第一、二節墩柱施工完成后，開始安裝塔吊，模板按照塔吊起吊能力進行分節安裝。

2.3 高圓柱墩施工工藝流程及技術要點

2.3.1 高圓柱墩施工工藝流程

高圓柱墩施工工藝流程如圖1所示[2]。

2.3.2 高圓柱墩施工技術要點

高圓柱墩施工技術要點主要包括以下內容[3-4]：

（1）鑿毛。施工墩柱前，需對墩柱輪廓線范圍內的樁頂面混凝土進行鑿毛處理，清除松散層及石屑，使表面保持濕潤但不積水。

（2）測量放樣。現場技術員根據設計圖紙在樁頂放出墩中心十字線，利用控制樁點確定墩柱中心位置和輪廓邊線。

（3）鋼筋加工及安裝。鋼筋集中制作，鋼筋、焊條等需符合國家現行標準規定和設計要求。鋼筋接頭錯開布置，同一截面內的接頭數目不得超過主筋總數的1/3。墩柱主筋與樁基主筋采用單面焊接，焊接需符合設計圖紙和施工規范。鋼筋箍筋采用雙面焊焊成閉合環形，定位鋼筋按規范設置。

鋼筋安裝時，第一節和第二節墩柱鋼筋籠利用吊車一次安裝成形，其余節段根據塔吊的起吊能力分節制作和安裝。砂漿墊塊用于確保鋼筋保護層的厚度滿足設計要求。

（4）模板安裝：

①墩柱模板統一在加工廠家訂購，應按標準化要求實行準入制度管理。模板直徑根據墩柱直徑設定，面板厚度6 mm，單節長度2 m，并配備1 m和0.5 m的短模板。每節采用兩塊模板圍成，拼縫橫豎向法蘭采用Φ16 mm的8.9級高強螺栓連接。

②模型拼裝：墩柱模板按節段預拼，檢查模板規格、平整度和光潔度，涂脫模劑，不合格者不得使用。模板安裝時，節面間需設雙面膠條以防串漏，錯臺小于3 mm。模板吊裝、安裝前需檢驗地面的平整度。模板安裝時，四周設固定錨栓，以確保垂直精度和移位。安裝與拆卸由吊車完成。傾斜度用全站儀進行控制，澆筑前校核。模板固定用纜風繩和手拉葫蘆調節，如圖2所示。第三、四節模板根據塔吊起吊能力分節安裝。頂設可拆卸的混凝土澆筑平臺。

③模板拼裝好后，安裝鋼絲繩作纜風繩，上端拉模板，下端固定在錨墩上，錨墩可選用混凝土塊或已澆筑墩柱。每根鋼絲繩上設手拉葫蘆緊固，調整模板垂直度。先用吊錘球法調整，再用全站儀精確放樣定位。在測量組指揮下，調節手拉葫蘆使模板垂直。

（5）墩身混凝土澆筑。墩柱混凝土集中拌和，用混凝土罐車運輸，吊車（塔吊）、下料斗和串筒配合澆注，用插入式振搗器振搗。混凝土分層澆筑，澆筑前先在墩柱底面澆筑1～2 cm厚的同標號砂漿，每層澆筑高度為30～40 cm。振搗時，振搗器應垂直插入，快插慢拔，插入下層混凝土中的深度為5～10 cm，移動間距為45～

60 cm。嚴格控制振搗時間，以免過振或漏振，振搗時間約20～30 s。注意不碰松模板或使鋼筋移位。澆到墩頂時預留穿心杠孔，以便施工墩間系梁。

（6）拆模、養護。拆除模板的強度標準由澆注混凝土同期制作的試件抗壓試驗確定。松開模板緊固螺栓，利用汽車吊（或塔吊）吊開模板，盡量減少人工撬動。模板拆除后應及時養護，用塑料膜包裹柱頂覆蓋土工布，采用滴水養生法養護至少7 d。

（7）搭設支架平臺。下節墩柱施工完成后，采用鋼管腳手架在墩柱周邊及中系梁搭設混凝土鋼筋、模板作業平臺，排架間排距按1.0 m×1.0 m控制。臨近墩柱位置按照墩柱直徑布置，確保縱、橫向水平管形成抱箍，緊箍已澆筑墩柱，防止排架傾覆，豎向步距為1.2 m。在中系梁頂布設一排縱向水平管，形成上層排架的支撐作用。

3 公路橋梁高墩柱施工的質量控制措施

3.1 施工前期的質量控制

（1）嚴格審查施工方案。確保施工方案符合設計要求，充分考慮地質條件、施工設備和材料、施工人員組織等方面，確保施工順利進行。

（2）強化技術交底。確保施工人員充分了解施工要求、技術要點和安全風險，提高施工質量意識。

（3）嚴格控制材料質量。嚴格篩選混凝土、鋼筋等主要材料，對其力學性能、耐久性進行檢驗，確保符合設計標準。

3.2 施工過程中的質量控制

（1）測量和放樣控制。采用先進的測量設備和方法，確保墩柱位置、高度、垂直度等參數符合設計要求。定期進行復測，確保施工精度。

（2）模板質量控制。選用優質模板材料，保證模板的強度、剛度和穩定性。加強模板安裝和拆卸過程中的質量控制，確保模板拼接緊密、位置準確。

（3）鋼筋加工與安裝質量控制。對鋼筋進行質量檢測和加工，確保鋼筋規格、型號符合設計要求。加強鋼筋安裝過程中的質量控制，確保鋼筋間距、位置準確，滿足構造要求。

（4）混凝土澆筑與養護質量控制。加強混凝土攪拌、運輸和澆筑的質量控制，確保混凝土均勻、密實。控制澆筑速度和分層厚度，防止出現混凝土離析、泌水等現象。定期進行混凝土養護，控制溫度和濕度，保證混凝土質量滿足設計要求[5]。

（5）垂直度和平整度控制。采用有效的監測方法和技術手段，對墩柱的垂直度和平整度進行實時監測和調整，確保符合設計要求。

3.3 施工后的質量控制

（1）質量檢測與評估。施工完成后，進行全面的質量檢測和評估，包括混凝土強度、墩柱尺寸、外觀質量等，確保符合設計要求和相關規范標準。

（2）驗收與交接。組織相關單位進行工程驗收，對不符合要求的部分進行整改和修復。驗收合格后，辦理交接手續，確保工程投入使用前的安全和質量。

（3）質量檔案管理。收集并整理施工過程中的質量記錄和技術資料，建立完整的質量檔案，為工程竣工驗收和使用過程中的質量追溯提供依據。

4 結語

在公路橋梁建設中，高墩柱施工是一項具有挑戰性和技術要求較高的工作。通過深入探討和研究高墩柱施工技術，可以更好地掌握其技術要點和難點，提高施工效率和質量，確保公路橋梁的安全性和穩定性。通過該研究，可以得出以下結論：

（1）高墩柱施工技術在公路橋梁建設中具有不可替代的重要地位，它是確保橋梁安全性和穩定性的關鍵環節，對于提高橋梁的承載能力和抗變形能力具有重要意義。

（2）高墩柱施工技術的實施需要克服一系列難點問題，包括支撐和模板的穩定性控制、混凝土的澆筑和養護、墩柱的垂直度和平整度控制等。為了解決這些問題，需要采取有效的質量控制措施，加強施工過程中的技術研究和質量管理。

參考文獻

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[5]辛崇升， 盧忠梅， 王士輝， 等. 城市高架橋高墩柱施工及質量控制[J]. 冶金管理， 2023（11）： 84-86.

收稿日期：2024-01-31

作者簡介：韓登濤（1989—），男，本科，工程師，從事公路施工技術管理工作。