高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)的應(yīng)用研究

王百見

（中國路橋工程有限責(zé)任公司，北京 100011）

在我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展過程中，高速公路工程的建設(shè)和發(fā)展起到了重要作用，而且在目前，我國高速公路的通車?yán)锍滩粩嘣黾右约皹蛄航ㄔO(shè)數(shù)量不斷增多的形勢下，高速公路橋梁施工技術(shù)和質(zhì)量的要求也在不斷提高。目前，針對高速公路橋梁施工來說，通常采用高墩橋梁施工技術(shù)來確保施工質(zhì)量。但是此施工技術(shù)的應(yīng)用具有較大的難度和較高的技術(shù)要求，這就需要對目前高速公路橋梁工程建設(shè)中應(yīng)用高墩施工技術(shù)的現(xiàn)狀以及存在的問題進(jìn)行分析，基于高墩工程施工的特點(diǎn)來對高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)高墩施工技術(shù)水平的提升，并確保我國交通運(yùn)輸行業(yè)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

1 高墩施工技術(shù)概述

進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與近年來我國對交通領(lǐng)域的投資不斷增加以及我國高速公路建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展是分不開的。但是，隨著我國高速公路橋梁施工的規(guī)模以及覆蓋范圍的不斷擴(kuò)大，在我國地形比較復(fù)雜的地區(qū)以及山地和江河占地面積比較大的地區(qū)就需要進(jìn)行高速公路橋梁工程的建設(shè)。高速公路橋梁工程中比較常用的方法就是高墩施工技術(shù)。但是地形比較復(fù)雜等因素也增加了高速公路橋梁工程的施工難度，而且在目前，高墩施工技術(shù)的應(yīng)用中也表現(xiàn)出以下問題：首先，施工方法單一。這主要是由于我國目前高速公路橋梁施工中應(yīng)用高墩施工技術(shù)時(shí)比較常用的方式就是滑模施工方法，而且施工方法比較單一，沒有對多元化的施工方法進(jìn)行利用。這就造成了在我國地形比較復(fù)雜的高原、平原以及盆地等地區(qū)，無法實(shí)現(xiàn)采用統(tǒng)一的滑模施工方法就能夠確保施工質(zhì)量和安全的現(xiàn)象。其次，專業(yè)的施工隊(duì)伍資源比較短缺。這主要是由于目前高速公路橋梁建設(shè)中進(jìn)行高墩設(shè)計(jì)施工的人員專業(yè)技術(shù)水平普遍較低。這與高墩施工技術(shù)對施工人員有較高技術(shù)要求的特點(diǎn)不符，無法確保施工質(zhì)量。而且目前，我國主要存在高墩施工人員中的高級人才缺乏的問題，導(dǎo)致其中一些重要施工技術(shù)和環(huán)節(jié)中缺少具有較高專業(yè)知識的人員去處理問題，從而導(dǎo)致施工質(zhì)量和安全無法保證的現(xiàn)象。最后，施工后期的養(yǎng)護(hù)工作不到位。其主要表現(xiàn)在高速公路橋梁施工后期以及施工完成之后沒有按照要求來組織專業(yè)的養(yǎng)護(hù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行保養(yǎng)工作。因此，導(dǎo)致高墩施工之后的安全隱患無法有效排除，使得高墩施工之后工程使用壽命縮短、后期檢修與維護(hù)費(fèi)用增加，不利于我國節(jié)約高速公路橋梁工程相關(guān)費(fèi)用。

2 高墩工程施工中的具體特點(diǎn)

隨著我國高速工程建設(shè)里程的不斷增加以及道路橋梁施工技術(shù)的不斷發(fā)展，目前在西部山區(qū)等惡劣的施工環(huán)境中進(jìn)行道路橋梁工程建設(shè)時(shí)，由于其地形特點(diǎn)增加了工程的施工難度，而且許多特殊地區(qū)對高速公路的線型有著特殊的要求，所以出現(xiàn)較多的高墩橋梁來滿足當(dāng)?shù)氐匦我约暗刭|(zhì)等條件的要求。高墩橋梁施工本身具有較大的施工難度和較高的技術(shù)含量，加之高墩橋梁所建區(qū)域通常為地形較為復(fù)雜、交通運(yùn)輸不便的地區(qū)，而且高墩橋梁的墩身尺寸較大，具有較大的施工工程量，施工工期還有限制，更是加大了高墩橋梁的施工難度，總結(jié)其施工特點(diǎn)為以下幾點(diǎn)：一是由于高墩柱施工工程量較大，所以通常具有較長的施工周期；二是由于高墩柱的施工難度較大，加之墩身高度、直徑、體積較大，所以需要較大的施工模板和施工機(jī)械等設(shè)備、材料和器具的投入，而且需要較大的人力投入，大大增加了施工成本；三是高墩柱通常修建于水中或者在地形較為復(fù)雜的山區(qū)中，所以對高墩柱進(jìn)行定位控制的難度較大；四是對高墩施工中接縫的處理具有較高的要求；五是由于高墩柱的高度較高，高墩施工的大部分時(shí)間屬于高空作業(yè)類型，具有較大的施工安全風(fēng)險(xiǎn)。

3 高墩施工技術(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用

3.1 模板工程施工

在高速公路橋梁施工中采用高墩施工技術(shù)進(jìn)行模板工程施工時(shí)，首先需要選擇墩臺身結(jié)構(gòu)的主要材料，也就是選擇經(jīng)過加工的大塊組合鋼模板。在墩臺身結(jié)構(gòu)的主要材料選擇為大塊組合剛模板之后可以再對此材料進(jìn)行加工，使其便于進(jìn)行拆裝，且大塊組合模板具有板面平整、接縫緊密、具有尺寸準(zhǔn)確以及不易變形等優(yōu)點(diǎn)。但是需要在模板工程施工之前，也就是對模板進(jìn)行安裝之前需要對模板的尺寸進(jìn)行反復(fù)的檢查，確保模板尺寸的誤差和偏差控制在允許的范圍之內(nèi)，而且盡量保證尺寸在最佳的尺寸范圍之內(nèi)。此外，還要在模板安裝過程中，要確保安裝的牢固性以及堅(jiān)實(shí)性，避免在后續(xù)進(jìn)行混凝土澆筑以及振搗的過程中出現(xiàn)跑模漏漿等問題。同時(shí)，還需要確保安裝位置的正確以及準(zhǔn)確性。

3.2 測量放樣

高速公路橋梁工程施工中采取高墩施工技術(shù)時(shí)，進(jìn)行測量放樣的主要作用就是確保高墩施工能夠在施工標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定施工質(zhì)量要求之下來實(shí)施和完成。測量放樣的主要內(nèi)容就是全面測量高墩的前、后、左、右四側(cè)。為了確保測量放樣數(shù)據(jù)的詳細(xì)以及準(zhǔn)確性，需要由專業(yè)的測量放樣技術(shù)人員來進(jìn)行測量，而且要對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄，為后續(xù)高墩施工技術(shù)的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。此外，在對高速公路橋梁的高墩進(jìn)行測量時(shí)，需要將樁的頂部進(jìn)行樁頂破除并進(jìn)行垃圾雜物的清理，保證后續(xù)的混凝土澆筑施工質(zhì)量。

3.3 支架搭設(shè)施工技術(shù)

墩柱施工中支架的作用是確保在施工操作和垂直運(yùn)輸過程中確?，F(xiàn)澆梁不會(huì)出現(xiàn)變形問題，所以，對于支架的搭設(shè)和計(jì)算有著嚴(yán)格的要求。不僅要確保其自身具有足夠的強(qiáng)度和剛度，而且在支架搭設(shè)之后要確保縱、橫、斜3個(gè)方向連接桿的性能進(jìn)而保證支架整體的性能。此外，還應(yīng)確保支架基礎(chǔ)的堅(jiān)實(shí)可靠，將其沉陷值控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)。為了滿足以上支架搭設(shè)技術(shù)要求，通常先對基土進(jìn)行清理、整平、夯實(shí)并澆筑混凝土墊層，然后，采用隔繞墩柱搭設(shè)碗扣件的方式來進(jìn)行支架搭設(shè)。在支架搭設(shè)施工之前需要對架體結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行力學(xué)驗(yàn)算。由于在其整體結(jié)構(gòu)之中最大的受力結(jié)構(gòu)就是桿件中立桿的底段，所以需要在充分考慮活荷載和恒荷載的情況下對地基和主桿底段進(jìn)行受力分析，主要目的就是對立桿的剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)證，并確保支架構(gòu)造及其加強(qiáng)加固設(shè)計(jì)符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求。

3.4 鋼筋工程的施工技術(shù)

支架搭設(shè)完成之后就需要進(jìn)行鋼筋的綁扎施工。在鋼筋的下料制作過程中，需要在加工場所內(nèi)按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行統(tǒng)一的加工制作，而且需要按照相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范要求通過調(diào)直、切斷、除銹、彎曲和焊接等工序?qū)︿摻钸M(jìn)行定型處理。經(jīng)過處理的鋼筋需要進(jìn)行編號堆放，運(yùn)至現(xiàn)場之后由吊車吊至作業(yè)平臺進(jìn)行綁扎或焊接。在對鋼筋進(jìn)行焊接的過程中，應(yīng)采用焊接接頭錯(cuò)開的焊接方式對墩柱主筋進(jìn)行焊接，而且確保錯(cuò)開的焊接接頭鋼筋面積及不應(yīng)超過鋼筋總面積的1/4，此外，還要求箍筋接頭應(yīng)在四角錯(cuò)開，而且確保彎鉤長度符合設(shè)計(jì)和抗震要求，應(yīng)控制中心點(diǎn)的誤差不應(yīng)大于2 cm。

3.5 混凝土澆筑的施工技術(shù)

在混凝土澆筑之前，首先需要對混凝土進(jìn)行拌制和運(yùn)輸。在混凝土拌制過程中，需要嚴(yán)格控制其拌制材料的質(zhì)量和配比。對含水率的控制應(yīng)根據(jù)施工環(huán)境中濕度的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。在拌和站還應(yīng)對拌和時(shí)間和拌合操作進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免出現(xiàn)離析和泌水的問題，確保其坍落度符合設(shè)計(jì)要求。拌和完成后的混凝土需要由專業(yè)的混凝土運(yùn)輸車進(jìn)行運(yùn)輸，并由砼泵車送至作業(yè)工作面，而且確保在運(yùn)輸過程中以2～4 rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪動(dòng)，裝載量需控制在攪拌桶容積的2/3。

混凝土澆筑時(shí)采用的是分次澆筑的方法，所以對于分次澆筑產(chǎn)生的工作縫應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的控制和處理，確保其平整性以及外觀的一致性?；炷翝仓┕な窃诮y(tǒng)一的工作面進(jìn)行，并且在高度超過砼輸送泵的輸送距離時(shí)，采用二級泵站轉(zhuǎn)送的方式進(jìn)行澆筑。在澆筑過程中，需要對支架、拉桿、模板、鋼筋和錨桿螺栓等預(yù)埋件的位置和保護(hù)尺寸進(jìn)行檢查和確定，再檢查確定混凝土配合比和水灰比等是否符合技術(shù)指標(biāo)要求。在振搗過程中，應(yīng)確保模板周邊充實(shí)、飽滿和表面光滑。對模板的拆除應(yīng)按照順序進(jìn)行，通常在混凝土構(gòu)件強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25%～50%時(shí)首先進(jìn)行側(cè)模的拆除，然后在達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)再進(jìn)行剩余模板的拆除，并對模板進(jìn)行保護(hù)，防止其變形，隨后進(jìn)行混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。3.6 支架搭設(shè)驗(yàn)算

高墩施工的支架主要是防止?jié)仓炷吝^程中墻體發(fā)生一定的變形。因此，應(yīng)當(dāng)確保使用的支架必須具有一定程度的強(qiáng)度以及剛度， 能夠?qū)w變形的程度控制在一定的范圍之內(nèi)。首先，支架搭設(shè)應(yīng)當(dāng)夯實(shí)基礎(chǔ)，使腳手架以及墩身密切相連。其次，扣件搭設(shè)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行相關(guān)支架受力大小驗(yàn)算工作，計(jì)算出支架的荷載范圍。最后，為了保證支架的強(qiáng)度以及剛性能夠滿足相關(guān)施工要求，應(yīng)當(dāng)將支架結(jié)構(gòu)自重納入驗(yàn)算體系，從而保證支架搭設(shè)的安全性以及可靠性。

4 結(jié)語

高墩施工技術(shù)是高速公路橋梁施工中的關(guān)鍵技術(shù)，也是影響工程施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。目前，高墩施工技術(shù)具有工程施工量比較大、施工技術(shù)要求比較高、施工難度比較大且對施工接縫處理要求比較高等特點(diǎn)，在高墩施工技術(shù)應(yīng)用中也存在的施工方法單一、施工隊(duì)伍的整體水平較低以及施工后期保養(yǎng)工作不到位等問題。為了解決上述問題，需要針對高墩施工技術(shù)應(yīng)用中的模板工程施工、測量放樣、支架搭設(shè)施工、鋼筋工程施工以及混凝土澆筑施工等關(guān)鍵環(huán)節(jié)施工質(zhì)量進(jìn)行重點(diǎn)控制，切實(shí)提高高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)應(yīng)用時(shí)的施工質(zhì)量和安全水平。