高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)應(yīng)用探討

畢志軍

（貴州城基暢通建設(shè)工程有限公司，貴陽550008）

1 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)快速發(fā)展，高速公路橋梁建設(shè)迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也取得了一系列令世界矚目的卓越成就。如何在高速公路橋梁施工中有效運(yùn)用高墩施工技術(shù)提高施工質(zhì)量，成為業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注的課題之一?；诖?，本文針對(duì)高墩施工技術(shù)特點(diǎn)及關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制要點(diǎn)，結(jié)合多個(gè)項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分別從鋼筋工程、混凝土工程、誤差控制及檢驗(yàn)等多方面分析總結(jié)，望有助于提高施工質(zhì)量。

2 概述

當(dāng)前，社會(huì)機(jī)動(dòng)車保有量逐年增加，交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展勢頭迅猛，公路貨運(yùn)量與客運(yùn)量始終保持快速增長態(tài)勢，這對(duì)于高速公路橋梁的安全性與耐久性提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和考驗(yàn)，同時(shí)也推動(dòng)著高速公路橋梁建設(shè)向著規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。近年來，山區(qū)高速公路的迅猛發(fā)展，使得高墩在工程實(shí)踐中得以廣泛應(yīng)用，取得了一系列建設(shè)成果，積累了大量豐富而寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)【1】。高墩施工技術(shù)從誕生到現(xiàn)在，經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜的發(fā)展歷程，盡管部分情況下面臨著較高的施工難度，但目前該施工技術(shù)基礎(chǔ)理論框架基本成型，工程實(shí)踐進(jìn)入成熟階段。在當(dāng)前高速公路橋梁建設(shè)新形勢下，有效運(yùn)用高墩施工技術(shù)，不斷提高橋梁施工質(zhì)量，具有極為深刻的現(xiàn)實(shí)意義。

3 高速公路橋梁高墩施工的特點(diǎn)

3.1 施工工期長

目前，規(guī)范中并沒有對(duì)高墩作出明確界定，公路工程中一般將墩高超過40m的墩柱定義為高墩，截面形式多為矩形。高墩混凝土方量較大，需分節(jié)澆筑，單節(jié)澆筑高度6m，理想工效1m/d，施工工期較長。此外，高墩施工受機(jī)械設(shè)備性能、周圍環(huán)境、施工人員素質(zhì)等因素影響，施工工期可能更長【2，3】。

3.2 質(zhì)量要求高

隨著高速公路橋梁工程的大力發(fā)展，因施工質(zhì)量不滿足規(guī)范要求而拉斷墩柱的事故屢見不鮮。為此，近年來，國家相關(guān)部門高度重視高速公路橋梁建設(shè)質(zhì)量，相繼制定并實(shí)施了一系列重大方針政策及工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，為提高工程質(zhì)量提供了基本依據(jù)。高墩在高速公路橋梁工程中具有關(guān)鍵性作用，高墩質(zhì)量的好壞直接決定著橋梁整體安全性與耐久性，假如高墩結(jié)構(gòu)的某一細(xì)部節(jié)點(diǎn)存在潛在的安全與質(zhì)量問題，均會(huì)對(duì)整座橋梁構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，高墩施工有著很高的施工質(zhì)量要求，必須采取有效技術(shù)措施，嚴(yán)控高墩施工質(zhì)量。

3.3 施工成本和安全風(fēng)險(xiǎn)大

高墩施工時(shí)間長，工序繁多，所需施工材料和機(jī)械設(shè)備較多，對(duì)施工人員素質(zhì)和工程建設(shè)質(zhì)量要求較高。另外，高墩施工長期處于高處作業(yè)，需投入大量的臨時(shí)結(jié)構(gòu)及安全防護(hù)設(shè)施來確保施工安全，導(dǎo)致施工成本加大。施工單位應(yīng)制定完善的施工質(zhì)量控制措施，合理設(shè)計(jì)臨時(shí)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)現(xiàn)場管控和臨時(shí)設(shè)施的保護(hù)，爭取周轉(zhuǎn)材料的利用次數(shù)，在合理降低施工成本的同時(shí)，提升高速公路橋梁高墩施工效果。

4 高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)應(yīng)用

4.1 鋼筋工程施工

原材進(jìn)場應(yīng)嚴(yán)格抽檢，確保鋼筋各項(xiàng)力學(xué)性能滿足施工要求，并在儲(chǔ)存、運(yùn)輸及安裝過程中加強(qiáng)保護(hù)，避免銹蝕、彎曲等影響施工質(zhì)量。鋼筋應(yīng)在后場集中制作加工，采用數(shù)控設(shè)備提高制作精度，嚴(yán)格檢測機(jī)械連接絲頭質(zhì)量。安裝過程中盡量減少現(xiàn)場焊接，對(duì)于不可避免的現(xiàn)場焊接必須采取防潮、防風(fēng)等措施以提高焊接質(zhì)量。同時(shí)還應(yīng)注意保護(hù)層厚度的控制，避免因保護(hù)層厚度不足引起鋼筋銹蝕導(dǎo)致結(jié)構(gòu)缺陷和病害。

4.2 混凝土施工

高墩混凝土施工受墩高影響，常采用泵送工藝，混凝土方量較大，產(chǎn)生的水化熱亦較大，這對(duì)混凝土的和易性、坍落度等指標(biāo)有較高的要求。水泥用量過大會(huì)導(dǎo)致水化熱偏大而不利于溫控和養(yǎng)護(hù)，粉煤灰摻量過大則會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度不足或強(qiáng)度上升慢，故優(yōu)化設(shè)計(jì)最合適的配合比是最關(guān)鍵的。澆筑過程中的振搗亦是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，振搗時(shí)間過短，氣泡不能完全排出，會(huì)導(dǎo)致蜂窩、麻面甚至強(qiáng)度不足。振搗時(shí)間過長會(huì)出現(xiàn)分層泌水現(xiàn)象，導(dǎo)致表面浮漿太厚而強(qiáng)度偏低、外觀質(zhì)量差。混凝土澆筑完成后隨著時(shí)間的推移將產(chǎn)生較高的水化熱溫升，溫升高峰時(shí)可達(dá)60℃，從而產(chǎn)生較大溫度應(yīng)力，當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)造成混凝土開裂。故采取必要的溫控措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)至關(guān)重要，通?？稍诮Y(jié)構(gòu)內(nèi)部埋設(shè)冷卻管，通入循環(huán)水防止內(nèi)部溫度過高且維持結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差在25℃以內(nèi)。

4.3 高墩施工技術(shù)應(yīng)用

當(dāng)前，在我國高速公路橋梁高墩施工技術(shù)應(yīng)用中，主要采用懸臂模板和爬升模板工藝，這2種工藝技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中有著各自的優(yōu)勢，能夠滿足不同的施工要求。懸臂模板是近年來發(fā)展起來的一種新型模板，通常由18mm厚維薩板、20cm高工字木、槽鋼背枋及連接件組成，結(jié)構(gòu)輕便，其結(jié)構(gòu)自重和施工荷載完全由對(duì)拉螺桿、預(yù)埋爬錐及承重三腳架承擔(dān)，無須另外搭設(shè)操作平臺(tái)，經(jīng)濟(jì)適用，在目前高墩施工中占有的比例很大。爬升模板由于模板能夠自爬，不再需要起重機(jī)械進(jìn)行豎向吊運(yùn)，減少了施工中起重機(jī)械的吊運(yùn)工作量。爬模作為一種成熟工藝，其安全性能較高，但頂升設(shè)備成本投入較大，常用在關(guān)鍵工程上。因此，對(duì)于懸臂模板和爬模的選擇必須從項(xiàng)目自身出發(fā)，結(jié)合工程實(shí)際，綜合各方面因素來進(jìn)行最后比選，在保證施工質(zhì)量的前提下盡量減少成本投入。

4.4 有效控制高墩施工中的誤差

高墩的誤差控制包括平面位置和高程控制，在施工前必須與相鄰合同段進(jìn)行控制網(wǎng)聯(lián)測并將復(fù)測數(shù)據(jù)報(bào)監(jiān)理工程師簽批后實(shí)施，確?？刂泣c(diǎn)精確無誤。一般高墩底部均設(shè)計(jì)有承臺(tái)，首節(jié)墩柱鋼筋在承臺(tái)施工時(shí)進(jìn)行預(yù)埋預(yù)留，故在承臺(tái)施工過程中必須保證墩柱鋼筋預(yù)埋位置準(zhǔn)確。承臺(tái)施工完成后，利用全站儀在承臺(tái)上放出墩柱縱、橫向軸線和模板安裝控制線，并標(biāo)示在承臺(tái)上，以此進(jìn)行首節(jié)墩柱底部平面位置控制。澆筑混凝土之前，還需對(duì)模板平面位置和高程做最后一次復(fù)核，無誤后方可進(jìn)行混凝土澆筑。對(duì)于矩形截面墩柱的測量控制，宜在每條邊上設(shè)置2個(gè)測量控制點(diǎn)，4條邊共8個(gè)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)段均對(duì)這8個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測量監(jiān)控，既能確保墩柱垂直度滿足規(guī)范要求，還能防止墩柱出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象。

5 結(jié)語

綜上所述，受技術(shù)工藝、施工管理、工程運(yùn)用等方面因素的影響，高墩施工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中依舊存在著諸多方面的缺陷與不足，在一定程度上制約著高速公路橋梁施工質(zhì)量的提升。因此，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該從高速公路橋梁施工的客觀實(shí)際需求出發(fā)，充分遵循高墩施工技術(shù)的基本規(guī)律，總結(jié)以往項(xiàng)目成功經(jīng)驗(yàn)，吸取其他項(xiàng)目、行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)，制定工藝成熟可靠且操作性強(qiáng)的施工方案，針對(duì)施工質(zhì)量通病提出切實(shí)可行的解決措施，過程中嚴(yán)控關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為提高高速公路橋梁施工效果提供最為可靠的技術(shù)支撐，為保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康穩(wěn)定發(fā)展保駕護(hù)航。