高速公路中小跨徑橋梁高墩的施工技術(shù)及應(yīng)用

王 輝

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西晉中 030600)

1 概述

高速公路中小跨徑橋梁高墩的施工目的在于避免因深挖高填造成的環(huán)境影響與地質(zhì)災(zāi)害。橋梁高墩作為整個(gè)橋梁施工的重難點(diǎn)，高墩的施工在很大程度上影響著整個(gè)橋梁施工工期與工程造價(jià)［1］。因此，高架橋在施工時(shí)所采取的施工技術(shù)成為確保整個(gè)橋梁其施工質(zhì)量的關(guān)鍵所在。基于這種情況，探究高速公路中小跨徑橋梁高墩的施工技術(shù)及其應(yīng)用具有重大意義。

2 高速公路中小跨徑橋梁高墩的施工技術(shù)

2.1 高速公路中小跨徑橋梁高墩的施工特征

2.1.1 施工周期較長

由于是高空作業(yè)，對(duì)應(yīng)的模板受力形成了其自身體系，從模板受力性能上分析，一次澆筑高墩柱的混凝土高度大概為4m～6m。針對(duì)20m以上高墩施工的次數(shù)要最小達(dá)到4次以上，同時(shí)最多也只能為10次。因此，可以看到每根墩柱施工有著較長周期，有時(shí)受到機(jī)械設(shè)備影響，使得部分墩柱施工的周期長達(dá)5個(gè)多月。

2.1.2 計(jì)量支付的周期較長

每個(gè)Y形墩就是一個(gè)分項(xiàng)的工程，根據(jù)業(yè)主計(jì)量的規(guī)定，要求整個(gè)墩柱在完成之后，同時(shí)墩柱的最后一次混凝土齡期達(dá)到28 h后才能有資格計(jì)量。因?yàn)楦叨罩┕ぶ芷谳^長、次數(shù)較多，且在很長時(shí)間里雖墩柱完成延米數(shù)較大，卻因未滿足計(jì)量原則規(guī)定，使得大量未完成高墩柱不可計(jì)量，如此一來施工單位之前墊付的資金難以收回，墩柱施工中后期還要建設(shè)橋梁上鉤其大梁的預(yù)制場，所以更需要大批資金［2］。因此，在雙重資金周轉(zhuǎn)的壓迫下，若承包商資金供應(yīng)存在失控，就會(huì)導(dǎo)致工程施工步入危機(jī)。

2.1.3 較大設(shè)備與模板投入

因?yàn)閱蝹€(gè)高墩柱有著較長施工周期，還受到總工期約束，所以各大橋的高墩柱也只能使用平行作業(yè)施工組織的方法，要求每根墩柱最小配置6 m高度模板，以形成自身施工系統(tǒng)。因此，模板投入較大。另一方面，高墩柱的施工需要大噸位吊車配位，而各橋的高墩柱都分散在不同山溝里，所以吊車設(shè)備難以互相調(diào)配，這樣使得機(jī)械設(shè)備有著較大的投入。

2.2 高速公路中小跨徑橋梁高墩的施工技術(shù)

2.2.1 翻模的施工技術(shù)

高墩塔吊翻模施工是在塔吊基礎(chǔ)上來提高大塊鋼模，把工作平臺(tái)往鋼模板橫豎肋背的帶上或鋼模板牛腿支架上支撐，然后采取塔吊來提高模板與工作平臺(tái)，這樣工作人員就可到平臺(tái)上下層開展模板拆除與支護(hù)、混凝土的澆筑振搗作業(yè)［3］。此施工技術(shù)突破了高墩爬模、滑模等瓶頸，同時(shí)把施工作業(yè)的平臺(tái)與模板劃分成了兩大系統(tǒng)，擺脫了原來施工組織復(fù)雜性、滑模施工所要求連續(xù)性和混凝土其外表上的缺陷以及難以形成爬模施工平臺(tái)等一系列問題。此外，翻模的施工技術(shù)還突破了液壓翻模施工技術(shù)中較易導(dǎo)致墩身存在大量豎向與水平接縫、液壓平臺(tái)提升時(shí)容易產(chǎn)生大幅度的偏斜、偏扭現(xiàn)象、平臺(tái)提升時(shí)套管出現(xiàn)傾斜、墩身垂直度、幾何尺寸有著較大偏差、頂端的混凝土拉開等多種問題。因此，翻模其施工技術(shù)的使用可有效保障施工安全與提升工作的效率。

翻模的施工技術(shù)在安裝模板與鋼筋時(shí)采用搭設(shè)支架與吊車方法。對(duì)于履帶吊裝模板和鋼筋操作平臺(tái)主要由三大部分構(gòu)成，第一將直徑為28 mm鋼筋當(dāng)作三角支架，然后焊接到模板豎肋上面，模板放置在三角支架上，操作平臺(tái)的四周護(hù)欄采取直徑是28 mm鋼筋和三腳架進(jìn)行焊接，而吊裝也采取50 t履帶吊來吊裝。采取搭設(shè)支架的方法要求搭設(shè)碗扣支架或鋼管在墩柱兩側(cè)，同時(shí)搭設(shè)起重與衡量裝置在支架的頂部，每節(jié)模板采取小噸位手拉倒鏈或卷揚(yáng)機(jī)來提高，并且提高到高度之后即就位平移，這種方法不需要吊車的配合，由于施工速度不快，往往適用于機(jī)械設(shè)備不到位、墩高矮以及地形條件不好的情況。

2.2.2 液壓滑模的施工技術(shù)

液壓滑模的施工技術(shù)工作原理利用的是爬升式的千斤頂來提高模塊和工作的平臺(tái)，同時(shí)伴著混凝土澆筑不停向上進(jìn)行滑動(dòng)，液壓滑模的施工技術(shù)具備高程度機(jī)械化、較快施工速度、較低施工成本、較少勞動(dòng)力等優(yōu)勢，但要求較強(qiáng)專業(yè)技術(shù)。

液壓滑模的施工技術(shù)首先要求在墩臺(tái)上根據(jù)軸線放樣組裝平臺(tái)與模板，同時(shí)安裝設(shè)備和檢驗(yàn)，然后安裝鋼筋，安裝完畢之后澆筑混凝土，通常采取的是分層澆筑，各層的厚度約30 cm，澆筑后混凝土使得模板壓強(qiáng)達(dá)到0.3 MPa，也就是當(dāng)手觸摸到硬感后，模板的行程滑動(dòng)式根據(jù)每次5 m左右，隨后就是重復(fù)著模板提升、澆筑混凝土、綁扎鋼筋的循環(huán)方式提升［4］。在施工途中如果遇到特殊的狀況難以連續(xù)澆筑混凝土，就要使用千斤頂每隔1 h提升一次來規(guī)避混凝土和模板粘結(jié)，直到澆筑混凝土恢復(fù)時(shí)再處理施工縫。為了確?；炷翝仓|(zhì)量問題，要及時(shí)采取養(yǎng)生措施，此時(shí)可以在工作的平臺(tái)上安置一個(gè)水包，將里面裝滿水，然后在混凝土的周圍采取細(xì)PVC管當(dāng)作滴管，往水包里面抽水，同時(shí)滴水養(yǎng)護(hù)混凝土。

3 高速公路中小跨徑橋梁高墩其施工技術(shù)的具體應(yīng)用

按照高墩施工特點(diǎn)與重難點(diǎn)，選擇施工方案時(shí)要綜合考慮比較各種施工技術(shù)，并論證。下面以某個(gè)高速公路的高架橋高墩施工為實(shí)例進(jìn)行分析。

該橋坐落于Ⅴ形的山谷中，該山谷兩側(cè)高、中間低，橋長度是240 m，且橋型布置是8×30 m，同時(shí)墩柱最高可達(dá)50 m。此外，橋臺(tái)和谷底有著58 m的相對(duì)高差，見圖1。該橋墩柱斷面的尺寸有1.4 m ×2.8 m，1.6 m ×2.8 m，1.8 m ×2.8 m，2 m ×2.8 m 四種形式，都是方柱墩。

圖1 高架橋布置立面圖

按照本橋地形雨墩高特征，對(duì)于地形較為平坦3號(hào)，4號(hào)，5號(hào)，6號(hào)墩其模板節(jié)數(shù)是三節(jié)，即6 m，可以運(yùn)用50 t履帶吊的吊裝型模板、混凝土施工和鋼筋。對(duì)于1號(hào)，2號(hào)，7號(hào)墩，其模板節(jié)數(shù)是兩節(jié)，即4 m，因?yàn)榈鯔C(jī)不可帶進(jìn)場里，所以采用支架搭設(shè)法來裝鋼筋與模板。

3.1 采取履帶吊來吊裝混凝土、鋼筋與模板

采取履帶吊來吊裝混凝土、鋼筋與模板是運(yùn)用無支架額度施工方案。施工要求將操作人員人身安全放在首要位置，為達(dá)到這一目的，則可在每一節(jié)模板四周安置一個(gè)操作平臺(tái)，具體見圖2。

圖2 操作平臺(tái)示意圖（單位：cm）

該操作平臺(tái)是由三大部分構(gòu)成，三角支架是采取直徑為28 mm鋼筋進(jìn)行制作，并在模板豎肋上焊接三角支撐。同時(shí)三角支架的上面要安置模板，并用三角支架與直徑為28 mm鋼筋焊接好四周護(hù)欄構(gòu)造施工的操作臺(tái)。此外，鋼筋、混凝土吊裝、模板采取50 t履帶吊來吊裝，這種方法具備工效快、操作簡單等優(yōu)勢。

3.2 支架搭設(shè)法

支架搭設(shè)法是指在墩柱的兩側(cè)安置碗扣支架或鋼管，并在支架的頂部安置起重裝置和橫梁。每一節(jié)模板采取小噸位的手拉倒鏈或卷揚(yáng)機(jī)提升，再就位平移。這種搭設(shè)方法具備能夠連續(xù)作業(yè)、無需吊車的支持、操作簡易等優(yōu)點(diǎn)，但是卻有著較慢的工效，往往適用于機(jī)械設(shè)備不到位、墩高矮以及地形條件不好的情況。

綜上所述，高速公路中小跨徑橋梁高墩在施工時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況來采取科學(xué)合理的施工方法，并將噸位不同機(jī)械設(shè)備有效結(jié)合，合理分配使用，以達(dá)到噸位不同設(shè)備作用得以充分發(fā)揮，設(shè)備租賃的費(fèi)用最低化的目的。與此同時(shí)，要高度重視施工質(zhì)量與施工安全，從而使得預(yù)期效益得以實(shí)現(xiàn)。

［1］ 田 群.高速公路中小跨徑橋梁高墩施工技術(shù)［J］.科學(xué)之友，2010(33):65-66.

［2］ 田武平，蔡載雷，黃中天.高速公路中小跨徑橋梁高墩施工技術(shù)［J］.交通科技，2011(10):27-28.

［3］ 王令斌，湛秀玲.淺析高速公路中小跨徑橋梁的加寬設(shè)計(jì)［J］.山西建筑，2011，37(8):184-185.

［4］ 張秉旭.沈四高速公路中小跨徑橋梁單板受力分析及改進(jìn)措施［J］.遼寧省交通高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2012(1):24-26.