淺談高速公路橋梁建設(shè)中高墩施工技術(shù)

唐永勝

中鐵十局集團西北工程有限公司，陜西綏德 718000

目前，國家經(jīng)濟發(fā)展迅速，交通運輸水平日益提高，為了滿足經(jīng)濟發(fā)展的需求，必須全面優(yōu)化公路橋梁設(shè)計方案，穩(wěn)固橋梁結(jié)構(gòu)。高墩施工技術(shù)對于高速公路橋梁建設(shè)工程質(zhì)量來講起到重要的作用，本文將簡析該技術(shù)的作用與施工要點，論述當(dāng)前公路橋梁的施工問題，并從優(yōu)化鋼筋工藝、控制模板工程質(zhì)量、加強測量監(jiān)理力度、做好支架搭設(shè)、提高混凝土澆筑質(zhì)量等5個方面來淺談高速公路橋梁建設(shè)中高墩施工技術(shù)。

1 高墩施工技術(shù)的作用與施工要點

隨著高速公路橋梁建設(shè)的發(fā)展，高墩橋梁應(yīng)運而生，這必然會增加施工難度，對此，應(yīng)該積極引入高墩施工技術(shù)，該技術(shù)可以滿足墩身高、工程規(guī)模大和工期短的需求，處理好各項施工接縫，降低施工難度。從整體上分析，高墩施工技術(shù)有5大施工要點，即鋼筋工藝、鋼模板工程、測量監(jiān)理工作、支架搭設(shè)和混凝土澆筑工藝等，在施工過程中必須綜合提升這5項施工技藝方能確保高速公路橋梁工程質(zhì)量。

2 公路橋梁工程的施工問題

從總體上分析，當(dāng)前公路橋梁工程的混凝土結(jié)構(gòu)不是特別穩(wěn)定，在施工過程中依然存在3大問題，即水泥水化熱、混凝土體積冷縮、出現(xiàn)裂縫等。一般情況下，在制備混凝土的過程中，被攪拌的水泥必然會產(chǎn)生熱量，而公路橋梁工程在施工中需要大量的混凝土，此時，混凝土結(jié)構(gòu)的橫斷面厚度也會提高，其表面冷卻系數(shù)卻會降低，在這種情況下，水泥中集聚的熱量難以揮發(fā)出去，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)中集中的熱量過高，就會導(dǎo)致水泥水化熱，時間長了，橋面就會出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重影響橋梁的安全質(zhì)量。

導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)體積冷縮的原因主要有兩方面，一方面，混凝土結(jié)構(gòu)中的是水泥材料在冷卻與硬化的同時會迅速吸取和消耗混凝土內(nèi)部20%的水分，另外80%的水分會自然蒸發(fā)，在水分散發(fā)過程中，混凝土內(nèi)部的熱量也會不斷降低，體積結(jié)構(gòu)就會迅速冷縮，一旦冷縮過度，就會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫問題。另一方面，在配置混凝土的過程中，往往會添加適量的外加劑，如硅石粉等，硅原料并非游離狀態(tài)，加入混凝土原料后，就會提高混凝土的冷縮系數(shù)。有時，也會添加一些煤粉，這必然會加速混凝土結(jié)構(gòu)體積的冷縮。

導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的原因是多方面的，水泥水化熱和混凝土結(jié)構(gòu)體積冷縮都會滋生裂縫，除了這兩個原因之外還有其他原因。如果施工溫度控制不當(dāng)，混凝土配置比例不合理，混凝土結(jié)構(gòu)澆筑工藝不完善都會導(dǎo)致裂縫。

3 高速公路橋梁建設(shè)中高墩施工技術(shù)

3.1 優(yōu)化鋼筋工藝

全面保障高墩施工過程的安全性，理應(yīng)重視優(yōu)化鋼筋工藝，用優(yōu)質(zhì)鋼筋綁定所有支架，著重量化綁定程序。首先，施工人員在綁定鋼筋之前要精準(zhǔn)核算支架數(shù)量以及相應(yīng)的鋼筋使用量，確定支架綁定位置與角度。其次，要結(jié)合具體要求，做好鋼筋的焊接與裁截工作，要注意焊接的一致性，這樣能夠維護鋼筋的韌度，減少誤差，避免鋼筋資源浪費。而且，為了提高工作的精準(zhǔn)度，需要對所使用的鋼筋和支架進行編號，從而確保工作的有序進展。另外，在焊接鋼筋的過程中，要注意避免鋼筋的焊接接頭和橋梁墩柱以及四角處的重合，將鋼筋的彎度與長度控制在滿足抗震要求和施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)。

3.2 控制模板工程質(zhì)量

對于模板工程施工，理應(yīng)嚴(yán)密結(jié)合施工方案，滿足墩臺結(jié)構(gòu)質(zhì)量，精選高質(zhì)量的鋼模板，這種模板 （一般情況下，每節(jié)模板的高度在1.5m左右，是由兩塊半圓緊密拼接而成的） 大多經(jīng)過細(xì)致加工，接縫非常緊密，板面較為平整，在使用過程中不易變形，尺寸也非常精確，而且便于拆裝。此外，在安裝鋼模板時應(yīng)該盡力控制各種偏差與誤差，精確檢測鋼板尺寸，并確保鋼板的牢固性，這樣能夠避免在振搗混凝土?xí)r出現(xiàn)跑模漏漿。

3.3 加強測量監(jiān)理力度

確保公路橋梁工程的安全與穩(wěn)固，必須嚴(yán)格檢查橋梁施工質(zhì)量，發(fā)揮施工監(jiān)理作用。

3.3.1 施工準(zhǔn)備時期開展測量監(jiān)理

施工準(zhǔn)備時期的測量監(jiān)理工作可以細(xì)分為三步流程，第一，要明確施工測量的規(guī)范要求，總結(jié)公路橋梁工程的施工技術(shù)，并標(biāo)注公路橋梁工程的測量標(biāo)準(zhǔn)，這樣能為后期的橋梁施工與監(jiān)理提供更為細(xì)致的參考方案；第二，應(yīng)結(jié)合橋梁工程的要求，詳細(xì)審核施工企業(yè)、監(jiān)理企業(yè)、全體工作人員的資質(zhì)。此外，對于施工材料、儀器設(shè)備、機械和施工技術(shù)也需要進行認(rèn)真、嚴(yán)格地審核，盡量使用質(zhì)量優(yōu)、型號統(tǒng)一的施工材料、儀器和機械，這樣能夠降低施工誤差；第三，要把握好審查與復(fù)測的控制點。一方面，監(jiān)理工程師應(yīng)該在進行測量控制的過程中觀察點位是木樁還是標(biāo)石，然后測驗點位的穩(wěn)固與否，確保控制點能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)橋梁工程的要求。另一方面，要做好復(fù)測工作，確保控制點與測量等級的標(biāo)準(zhǔn)要求相吻合，這樣才能正式開展施工。

3.3.2 施工過程中的測量監(jiān)理

在公路橋梁工程的施工過程中，監(jiān)理工程師要做好五步工作，首先，監(jiān)理工程師應(yīng)該嚴(yán)格審查施工單位所提交的所有測量資料、施工記錄、方案與圖紙，判斷施工參數(shù)是否符合精度標(biāo)準(zhǔn)，如何不達(dá)標(biāo)就必須進行返修與重測。需要注意的是，在審核圖紙時要細(xì)化施工階段，為不同施工階段的要求設(shè)計和審核相應(yīng)的圖紙，而且要注意對所有圖紙進行統(tǒng)一保管，認(rèn)真核查圖紙是否與高墩施工技術(shù)及其理論存在偏差，為圖紙標(biāo)注清晰的文字說明，確保施工圖紙和高墩施工技術(shù)以及地質(zhì)資料的一致性，以此提升施工圖紙的精準(zhǔn)度與完整性。監(jiān)理工程師應(yīng)該做好圖紙設(shè)計交底與審核工作，在公路橋梁工程施工前，先由設(shè)計師把施工圖紙?zhí)峤唤o專業(yè)技術(shù)管理人員施工管理員，這樣可以讓他們更加熟悉圖紙，通過商討來及時發(fā)現(xiàn)圖紙中的問題，并不斷完善施工圖紙。在完成圖紙設(shè)計交底與審核工作之后，要對圖紙進行審核設(shè)計，即結(jié)合施工圖紙的具體要求組建施工隊伍組織，審核整個施工組織，預(yù)測施工過程中的變更，并提前制定相應(yīng)的變更方案。此外，監(jiān)理工程師應(yīng)協(xié)同橋梁工程設(shè)計師和施工管理員結(jié)合施工圖紙與計劃方案，編撰完整的圖紙預(yù)算文案和施工預(yù)算書，對施工材料采購進行科學(xué)有效地控制，編撰完整的指導(dǎo)書，用書面形式指明施工要點。橋梁工程項目經(jīng)理和各施工班組也應(yīng)該提交本組織技術(shù)交底的數(shù)碼文獻，方能做好技術(shù)交接工作。監(jiān)理工程師還應(yīng)該為每個施工人員分發(fā)一冊標(biāo)準(zhǔn)的施工圖集，及時標(biāo)識圖紙中的變更要點。

其次，監(jiān)理工程師審核完資料以后，要測量橋梁混凝土的配置比，指導(dǎo)施工人員去除粒徑大小超過1mm的粗骨料以提升混凝土性能。

再次，監(jiān)理工程師應(yīng)該審核施工邊角后面交會處的測量控制點，對該交點進行加密處理，借助全站儀來測量三個交點的角度與邊長，計算最準(zhǔn)確的點位。

然后，監(jiān)理工程師應(yīng)該定期審查與復(fù)測各個控制點，一般情況下，前期的控制點經(jīng)常會被損毀，因此，監(jiān)理工程師要在一定間隔內(nèi)予以復(fù)測，并做好加密工作。

另外，監(jiān)理工程師應(yīng)該統(tǒng)計最精準(zhǔn)的測量結(jié)果，填寫完整的“施工控制測量表”，并進行簽名與認(rèn)證。

3.3.3 施工放樣時期的測量監(jiān)理

在橋梁工程建設(shè)施工放樣時期，監(jiān)理工程師首先要精確核算橋梁樁基的樁位坐標(biāo)，完善地基設(shè)計方案，明確地基工程的監(jiān)理要點，保證基坑的開挖與維護工作質(zhì)量。另一方面，監(jiān)理工程師要發(fā)揮監(jiān)督作用，認(rèn)真測量標(biāo)面的測量放樣技術(shù)是否能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，在澆筑高性能混凝土和綁扎鋼筋之前，要檢測模板和支架是否安穩(wěn)，然后在進行預(yù)壓，修正偏移點。

3.3.4 竣工時的測量監(jiān)理

在公路橋梁工程竣工時，監(jiān)理工程師應(yīng)該對橋梁樁基、橋臺、承臺、橋墩、丁字梁、帽梁、箱梁和橋面進行嚴(yán)密、全面地檢測與驗收，確保橋梁工程質(zhì)量能夠達(dá)到安全、穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)要求。如果發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)該及時予以返修，并做好重測工作。

3.4 做好支架搭設(shè)

在高墩施工過程中的搭設(shè)支架能夠確保垂直運輸?shù)捻樌M展，提高施工活動的安全可靠性，避免橋梁在澆筑中發(fā)生變形。而實現(xiàn)這一目標(biāo)，則需要做好支架搭設(shè)工作，確保支架在斜向、橫向與縱向等不同角度都能夠滿足剛度與強度的要求，將沉陷值控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。施工技術(shù)人員應(yīng)該遵循支架搭設(shè)流程，先夯實基土，使墩柱承臺緊密相靠支架的腳手架。然后，要做好碗口件支架的搭設(shè)工作，將橫桿和立桿之間的排間距以及實際間距應(yīng)控制在標(biāo)準(zhǔn)舉例之內(nèi)。而且要注意在搭設(shè)扣件之前全面分析和計算支架的受力狀況，將受力最大的立桿作為支架體的荷載底段。與此同時，要確保立桿的剛度和穩(wěn)定性與施工質(zhì)量要求相符。

3.5 提高混凝土澆筑質(zhì)量

提高混凝土施工技術(shù)與澆筑質(zhì)量，防止水泥水熱化和施工裂縫等問題，宜使用超高性能混凝土進行施工。這種混凝土屬于新型化的水泥基復(fù)合材料，和一般性的混凝土材料相對比而言，在抗拉、抗壓、耐磨、耐腐蝕、阻裂、抗凍等方面均有著更加突出的優(yōu)勢。目前，超高性能混凝土已經(jīng)在公路路橋建設(shè)中得到了大規(guī)模的普及應(yīng)用。開展超高性能混凝土的制備工作所依據(jù)的原理是：提升組分細(xì)度及活性，取除其中的粗骨料，確保材料當(dāng)中的缺陷能夠降至最低，以確保能夠獲得更大的強度及良好的耐久性能，同時通過添加鋼纖維來促使超高性能混凝土材料能夠具備更加優(yōu)異的韌性及抗拉性能。因此，開展超高性能混凝土材料的制備技術(shù)應(yīng)滿足以下兩項要求：

（1） 改進材料配合比，將粒徑大小超過1mm的粗骨料去除，以提升超高性能混凝土性能；提升堆積密度的重要價值即體現(xiàn)在減小超高性能混凝土的孔隙率，為實現(xiàn)這一目標(biāo)，便需制備出優(yōu)異的顆粒級配，確保材料顆粒能夠達(dá)到更高的密實度。

（2） 選用和活性組分具有較高相溶性的高效減水劑。水膠比對于材料強度將會產(chǎn)生較大的影響，因而應(yīng)當(dāng)盡可能選用合理化的高效減水劑，在確保材料性能的前提下減小水膠比。

考慮到超高性能混凝土材料所具備的巨大優(yōu)勢特性，公路橋梁工程建設(shè)已經(jīng)開始全面采用超高性能混凝土材料施工，特別是在裝配式橋梁建設(shè)工作中。某裝配式橋梁所預(yù)制的超高性能混凝土板材，利用后澆超高性能混凝土鉸縫，和Ⅰ型梁所外伸的鋼筋連接件形成整體，整橋共采用了15塊2.42m×4.56m的肋板，厚度6.5cm，高20.4cm。對于超高性能混凝土肋板的成功應(yīng)用有著巨大的現(xiàn)實價值，這同時也體現(xiàn)出了超高性能混凝土對于橋面板構(gòu)造方式與施工形式所帶來的影響。和一般混凝土材料相對比而言，超高性能混凝土板的厚度僅有其1/3，外觀更加美觀，且纖薄的形態(tài)也可方便于吊裝施工，良好的耐久性也能夠延長橋梁工程的使用壽命。

除此之外，在澆筑混凝土?xí)r應(yīng)該做好運輸與攪拌工作，控制好運輸時間和攪拌時間，選擇最先進的攪拌機，確保攪拌的均勻性。在利用管道運輸混凝土?xí)r要保證接頭的嚴(yán)密性，保持柔緩的彎度和筆直的管線。一般在混凝土澆筑過程中會受到橋梁墩身的影響，對此要借助砼輸送泵或者二級泵站進行分段式澆筑，在澆筑之前，要嚴(yán)格檢測鋼筋、模板、支架的安全性與穩(wěn)固性，做好保護工作，然后進行澆筑，確保接縫的嚴(yán)密性。如果混凝土的強度已經(jīng)滿足施工質(zhì)量要求，就可以正確拆去模板，并做好橋梁臺身和墩身的保護工作。

4 結(jié)語

綜上所述，高墩施工技術(shù)有五大施工要點，分別是鋼筋工藝、鋼模板工程、測量監(jiān)理工作、支架搭設(shè)和混凝土澆筑工藝等，施工技術(shù)人員在高速公路橋梁工程建設(shè)中應(yīng)注意優(yōu)化鋼筋工藝，用優(yōu)質(zhì)鋼筋綁定所有支架，著重量化綁定程序；精選高質(zhì)量的鋼模板，滿足墩臺結(jié)構(gòu)要求，精確檢測鋼板尺寸，確保鋼板的牢固性；嚴(yán)格檢查橋梁施工質(zhì)量，發(fā)揮施工監(jiān)理作用，做好測量放樣工作；確保支架在斜向、橫向與縱向等不同角度都能夠滿足剛度與強度的要求，提高施工活動的安全可靠性，避免橋梁在澆筑中發(fā)生變形；優(yōu)化混凝土施工技術(shù)與澆筑質(zhì)量，防止出現(xiàn)水泥水熱化和施工裂縫，做好橋梁臺身和墩身的保護工作。

[1] 趙東洋.高速公路橋梁工程中高墩施工的翻模技術(shù)特點與應(yīng)用[J].民營科技，2014（4） .

[2] 王慶高，劉茜蓮.淺談高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)應(yīng)用分析[J].低碳世界，2014（5） .

[3] 劉運菊.探討高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)實踐研[J].江西建材，2015（2） .

[4] 王艷花.高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)應(yīng)用研究[J].四川建材，2016（12） .