關(guān)于高速公路橋梁高墩施工關(guān)鍵技術(shù)及相關(guān)問題分析

呂志攀

廈門中平工程監(jiān)理咨詢有限公司（361000）

0 前言

只有掌握橋梁高墩施工的關(guān)鍵技術(shù)，才能確保橋梁工程項目的整體質(zhì)量。紅河州建水至元陽高速公路項目TJ6標橋梁高墩工程是高墩施工的典型代表工程，文章將針對薄壁空心墩及翻模施工的關(guān)鍵技術(shù)進行詳細描述[1]。

1 工程概況

紅河州建水至元陽高速公路工程是云南省紅河州南部高速網(wǎng)中的重要組成部分，簡稱“建元高速”。建水至元陽高速公路項目K53+179～K60+897.00段屬建水縣境內(nèi)，工程所在地主要為哈尼族和彝族等少數(shù)民族聚集地，線路起點位于坡頭鄉(xiāng)下白顯村，終點止于坡頭鄉(xiāng)他白依村，全長7.718 km。工程主要工作內(nèi)容包含大橋6座，橋梁單幅總長3 043 m。隧道5座，隧道單幅總長11 622.744 m。全線路穿越山區(qū)、無人區(qū)，基本為橋隧相連，橋隧比達94.98%，其中橋梁占比19.83%。設(shè)計為雙向四車道，設(shè)計時速80 km/h。

全線共有墩柱98根，其中高墩（≥40 m）21根，高墩占比21.43%。最高墩柱為炭山1#大橋右幅2#橋墩，墩高為77 m。高墩截面形式全部為變截面薄壁空心墩，墩底設(shè)泄水孔，墩身設(shè)通氣孔，橫向間距3 m，豎向間距5 m。墩身混凝土采用C40，墩頂處設(shè)蓋梁。墩頂沿寬度B按照坡率80∶1放坡。墩身橫隔板按空心段均分設(shè)置。橋梁設(shè)計安全等級:一級。結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)γ0=1.1。設(shè)計荷載等級:公路—Ⅰ級。環(huán)境類別:I類環(huán)境。橋面寬度采用12.75 m。

由于本標段橋梁高墩多處于地形復(fù)雜的深山峽谷，多為彎、坡、高而架設(shè)橋梁，部分橋梁跨越深谷，交通運輸不便。高墩施工各環(huán)節(jié)的工藝控制、外觀質(zhì)量控制、施工風險控制，都將是本工程的質(zhì)量關(guān)鍵點與控制難點，對項目的組織和運行具有較大的挑戰(zhàn)。高墩施工的主要特點體現(xiàn)在以下幾方面:持續(xù)周期長；投入成本大；施工精度難以控制；對施工接縫處理要求高；高墩施工時必須在高空作業(yè)，安全風險大。

2 高速公路橋梁高墩施工關(guān)鍵技術(shù)及相關(guān)問題

2.1 薄壁空心墩與實心墩的施工方法

2.1.1 施工準備

承臺施工結(jié)束以后，監(jiān)理需要進行檢查驗收，然后進行墩身施工。安置墩身的承臺部位需要對混凝土進行對應(yīng)的鑿毛處理，鑿毛時混凝土強度應(yīng)符合下列規(guī)定:人工鑿毛的壓力要在2.5 MPa以上；若是采用風動機這類機械進行鑿毛，壓力需要控制在10 MPa以上?；炷两?jīng)過鑿毛處理以后，需要用水沖洗，將積水清除干凈[2]。新的混凝土澆筑之前，需要在舊的上面鋪設(shè)一層水泥砂漿。水泥砂漿厚度設(shè)定在10～20 mm，水膠比設(shè)定在1∶2。測量定位墩臺的時候，需要先到承臺上測量墩身部分，隨后參考墩身的尺寸給出相應(yīng)的監(jiān)測指標，監(jiān)理確認以后，進行鋼筋綁扎。

2.1.2 鋼筋制作與安裝

鋼筋加工在6-3#和6-5#標準加工場集中加工制作。堆放鋼筋的區(qū)域需要通過鋼圍欄圍起來，鋼筋堆放需要保證整齊度。為了避免出現(xiàn)污染和銹蝕情況，需要將下支上蓋統(tǒng)一墊高30 cm，產(chǎn)品和半成品標識牌按照實際情況懸掛。

安裝鋼筋時注意，同一個截面的鋼筋需要將接頭的位置設(shè)定在受力較小的部位，分散開來，接頭在受彎位置構(gòu)件不能將受拉區(qū)設(shè)置過大，應(yīng)當在50%以下。墊塊的布置要按照彼此錯開、分散的方式進行，綁扎不能穿過所有的保護層截面，數(shù)量應(yīng)控制在4個/m2以上，不允許使用砂漿墊塊。

2.1.3 模板安裝

薄壁空心墩墩身為變截面形式，下寬上窄。模板采用的是定型鋼模，選擇大塊模板，減少拼縫。鋼模板板面局部不平整允許偏差為1 mm，板面可采用2 m靠尺、塞尺檢查。模板表面平整允許偏差不大于5 mm，板面可采用2 m靠尺、塞尺檢查。模板相鄰梁板表面高低差不大于2 mm。使用之前，需對進場模板進行檢查、校正。拼裝、校模結(jié)束后進行分塊標記，控制模板之間的接縫。模板和模板之間通過海綿膠條填塞，以免出現(xiàn)漏漿，最后通過隔離劑進行隔離。模板采用的結(jié)構(gòu)為懸臂結(jié)構(gòu)。

2.1.4 混凝土施工工藝

優(yōu)選水泥品種和干凈的中砂及級配良好的粗骨料，有利于提高混凝土的和易性及墩身表面的平整度。施工選用的混凝土配合比要能滿足設(shè)計強度的要求，具有早強和良好易性的特點，能適應(yīng)懸臂模板施工的工藝要求。宜選用低塑性混凝土，陷度在2～4 cm，水灰比為0.5～0.65，初凝時間控制在2 h左右。

混凝土在實際澆筑期間，必須不停地對其進行振搗處理，保證混凝土始終均勻密實狀態(tài)。振搗器選擇插入式的類型或是插入式和附著式混合類型。若是混凝土坍落度比較低，那么就需要對振點分布進行加密[3]。

振搗混凝土的過程中需要注意避免出現(xiàn)重復(fù)振搗現(xiàn)象，以防過度振搗。對于模板支撐的穩(wěn)定情況和接縫密合情況需要進一步檢測，確定混凝土振搗的過程中沒有漏漿的情況。

混凝土振搗若是采用插入式的振搗器，其移動間距需要控制在振搗器產(chǎn)生作用的方格式排列半徑1.5倍或交錯形排列半徑的1.75倍以內(nèi)，振搗器操作應(yīng)快插、慢拔，上下抽動50～100 mm。分層澆筑時，振搗棒以插入下層混凝土內(nèi)的深度50 mm左右為宜，與側(cè)模應(yīng)保持50～100 mm的距離。混凝土表面若是不再出現(xiàn)氣泡，不再下降，呈現(xiàn)水平的表面，不再泛出水泥漿，表示混凝土已振搗密實。振搗時間一般為每插入點20～30 s。振搗器振動結(jié)束以后，需要對振搗器的所在位置進行調(diào)整，調(diào)整過程需要邊振動邊豎向慢慢將振搗器取出，不能平拖，不要觸碰到其他的預(yù)埋部件，如模板或鋼筋等。此外，應(yīng)配備專業(yè)的高墩混凝土施工隊伍輪班施工。

2.1.5 混凝土養(yǎng)護

混凝土若是采取自然養(yǎng)護的方式，那么澆筑完成以后，需要立刻對其進行覆蓋，避免其表面的水分完全蒸發(fā)?；炷恋谋┞睹鎰傞_始凝固的時候，需要將覆蓋物卷起來，利用抹子對初凝面進行多次搓壓，平整表面以后再次覆蓋住。這時注意覆蓋不能直接接觸初凝面，直到混凝土完全凝固為止?；炷吝M行自然養(yǎng)護的過程中，需要加強濕度和溫度方面的控制。

2.2 翻模施工技術(shù)的應(yīng)用及注意事項

高墩翻模法采用無支架施工方法，翻升模板是由3節(jié)大塊組合模板及支架、內(nèi)外工作平臺、手動葫蘆等組合而成的成套模具。每一節(jié)翻轉(zhuǎn)模板主要由內(nèi)外模板、內(nèi)外操作平臺、模板拉筋、安全網(wǎng)等組成。操作平臺由3部分組成，用槽鋼制作三角支撐焊接在模板豎肋上，三角架上放置木板，四周護欄用φ48 mm鋼管與三角架焊接構(gòu)成施工操作平臺，護欄高度1.2 m。

混凝土連續(xù)灌注的過程中，下層混凝土可以拆模的時候需要利用塔式起重機、液壓提升設(shè)備等器械的配合，將模板從下到上拆除。移動到上方繼續(xù)支立，上層模板支承在下層模板上，循環(huán)交替上升。如此循環(huán)往復(fù)，完成橋墩的灌注施工[4]。

在對墩身下實體段施工過程中首先作好立模準備，通過全站儀將承臺的縱橫中線恢復(fù)，參考其中心將高墩邊線的部分放出，針對墩柱附近的承臺混凝土面進行鑿毛。已經(jīng)加工完畢的大塊鋼膜需要事先進行試拼裝，確定模板是否滿足設(shè)計的加工精度和拼裝精度要求。模板安裝的時候需要利用塔吊，參考支模工藝進行施工。每次一塊模板安裝好以后，都需要通過螺栓對其進行固定。想要保證模板頂面位置能夠維持水平，需要每隔2 m進行一次水平校正，消除不同層級的誤差。需要嚴格控制保護層的厚度，保證其薄厚合理，避免滲透性過大或是溫度裂縫類問題的出現(xiàn)?？刂票Ｗo層厚度，可以通過高強度的混凝土墊塊進行。在混凝土澆筑時，一定注意澆筑前應(yīng)先鋪一層厚度為2～3 cm的與設(shè)計混凝土同標號水泥砂漿，以保證新舊混凝土面結(jié)合良好。外模的安裝質(zhì)量直接關(guān)系到后續(xù)的施工，要求尺寸正確，外模頂水平，否則在空心段施工時，容易造成模板不平整。

3 結(jié)語

隨著我國公路橋梁施工技術(shù)的日漸成熟，高墩橋梁施工的關(guān)鍵技術(shù)難題已被攻破。近年來，類似的工程項目數(shù)不勝數(shù)，不僅為我國橋梁施工技術(shù)領(lǐng)域增添了新的生機和活力，而且促進了我國的公路橋梁事業(yè)的跨越式發(fā)展。