高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)應(yīng)用探討

劉 飛

中交第四公路工程局有限公司

1 引言

橋梁工程是高速公路施工一項關(guān)鍵節(jié)點工程，并且對其整體質(zhì)量安全發(fā)揮著重要作用，因此，可以說橋梁工程是高速公路施工重要基礎(chǔ)。為了確保橋梁工程施工質(zhì)量，經(jīng)過長期實踐發(fā)現(xiàn)，有效地應(yīng)用高墩施工技術(shù)對于確保橋梁施工質(zhì)量而言有著至關(guān)重要作用。所以，加強(qiáng)對高墩施工技術(shù)在高速公路橋梁施工中應(yīng)用分析極具現(xiàn)實意義。

2 高墩施工發(fā)展現(xiàn)狀概述

隨著高速公路工程及其相關(guān)橋梁工程建設(shè)數(shù)量與規(guī)模不斷擴(kuò)大，應(yīng)用于橋梁工程施工高墩施工技術(shù)得到較為廣泛關(guān)注與應(yīng)用。同時隨著高速公路建設(shè)技術(shù)水平不斷提升，高墩施工技術(shù)也得到較大程度地發(fā)展與提升，同時也表現(xiàn)出極大發(fā)展?jié)摿εc價值。但是許多實際建設(shè)數(shù)據(jù)以及經(jīng)驗表明，高墩施工是極易出現(xiàn)問題環(huán)節(jié)。導(dǎo)致該情況出現(xiàn)重要原因具體有以下幾點：一方面是施工單位綜合能力不足。在建筑工程發(fā)展歷史過程中，高速公路建設(shè)時間尚短，經(jīng)驗不足，對于先進(jìn)工藝技術(shù)應(yīng)用水平不高，并且受到施工經(jīng)驗匱乏影響，施工單位普遍存在綜合水平不高問題，這也就導(dǎo)致了高墩施工存在諸多問題關(guān)鍵因素。另一方面是目前我國采用高墩施工技術(shù)比較單一。我國地域遼闊，地形也是復(fù)雜多變，這就使橋梁工程建設(shè)施工受到諸多方面因素影響，僅僅依靠滑模施工技術(shù)難以滿足高速公路橋梁建設(shè)質(zhì)量要求。此外，還存在對于高墩施工后期養(yǎng)護(hù)不力問題。對于高速公路及橋梁工程養(yǎng)護(hù)方面，許多相關(guān)部門并未嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)落實養(yǎng)護(hù)工作，責(zé)任意識不強(qiáng)導(dǎo)致高墩質(zhì)量問題日益突出。

3 高速公路橋梁高墩施工技術(shù)應(yīng)用特點分析

首先，運(yùn)用此項技術(shù)有著一定難度，且作業(yè)時間比較長。由于屬于橋梁工程關(guān)鍵部分，大多時候需要進(jìn)行高空施工，因此也具備較高危險性。而高速公路施工本身也具備較大難度，在施工過程中存在諸多外界干擾因素，不利于整體工程順利推進(jìn)。其次，施工成本較難控制。由于高速公路高墩橋梁具備較大作業(yè)難度，干擾因素也較多，所以許多建設(shè)單位為了加快進(jìn)度，通常都采取平行施工方式對高墩橋梁進(jìn)行作業(yè)，這就導(dǎo)致了高墩作業(yè)人員不足，要求額外招聘大量工作人員來開展作業(yè)。加上在施工過程中需要為所有高墩配備、設(shè)置6米多高模板，這方面將會加大工程在施工設(shè)備方面投入，進(jìn)而使整體預(yù)算提高。此外，由于高墩發(fā)揮起對橋梁整體重量負(fù)荷作用，若是施工控制沒到位便容易導(dǎo)致承重受力不均勻極易引發(fā)橋梁斷裂問題，因此為了確保作業(yè)質(zhì)量，深入對高墩橋梁施工技術(shù)運(yùn)用實施探析、探討極為必要。

4 高墩施工技術(shù)主要類型

4.1 滑模施工

通常情況下，滑模裝置主要是由圍圈、模板、液壓千斤頂、支承桿、操作平臺以及提升架等構(gòu)成。其施工原理在于根據(jù)整體建筑平面形狀，在特定標(biāo)高或地面組裝好整套液壓滑模裝置，隨后采取液壓千斤頂于支承桿上爬升，在此過程中操作平臺、模板以及提升架也一同升高。對各層混凝土澆筑完畢后便實施模板滑升直到結(jié)構(gòu)澆筑完畢為止。在具體作業(yè)時運(yùn)用該種方法需要時常調(diào)平模板體系，從而確保構(gòu)筑物與建筑物垂直。

4.2 液壓翻模施工

在高墩施工中使用頻率較高一項技術(shù)便是液壓翻模，其原理在于將液壓翻模工作平臺建設(shè)在具有特定強(qiáng)度的混凝土墩身上，并利用液壓起重設(shè)備來提升平臺，將其上升至特定高度后，利用起吊系統(tǒng)如吊籃等來提高內(nèi)外吊掛，并由作業(yè)人員在吊掛上實施安裝、提升、拆卸模板以及加固鋼筋等工作。

4.3 爬模施工

在爬模結(jié)構(gòu)中空心橋墩，凝固的混凝土橋墩均是受力主體，其中由內(nèi)爬支腳機(jī)構(gòu)的上下爬架與液壓千斤頂頂升油缸構(gòu)成整體爬升設(shè)備，其中上下爬架分別連接油缸體以及活塞運(yùn)動桿，上爬架連接外套架，如此一來便于外套架相連接網(wǎng)架工作平臺一同構(gòu)成了爬模結(jié)構(gòu)。在整體系統(tǒng)中，主要是依靠內(nèi)外套架運(yùn)動來提升爬模。在內(nèi)外套架發(fā)生運(yùn)動過程中，爬模方向也出現(xiàn)變化。內(nèi)套架之間的導(dǎo)向輪可以確保系統(tǒng)得以穩(wěn)定上升。在內(nèi)外套架出現(xiàn)相對運(yùn)動過程中，模亦在逐步提升，此時，塔吊雙臂也在隨之上升，從而吊起物料。

5 高墩施工技術(shù)在高速公路橋梁中具體應(yīng)用

5.1 測量放樣方面應(yīng)用

鑒于高速公路橋梁施工，尤其是其中高墩施工環(huán)節(jié)具備較長施工工期，因此必須預(yù)先做好施工測量放樣工作，才能有效避免對施工進(jìn)度推進(jìn)造成不良影響。通常要求安排專業(yè)測量放樣工作人員來實施測量，并且技術(shù)人員應(yīng)對高墩前、后、左、右進(jìn)行全面測量，并確保測量數(shù)據(jù)詳實、準(zhǔn)確，更好地為后期施工提供依據(jù)。測量同時需要注意保持施工場地清潔，不能留有雜物、建筑垃圾等，以免影響澆混凝土質(zhì)量。其次，復(fù)核和加密控制點。嚴(yán)格根據(jù)作業(yè)技術(shù)要求，在具體勘察環(huán)節(jié)一般均需設(shè)置控制點，且控制各控制點之間距離為500m。不過在具體作業(yè)環(huán)節(jié)，容易受到具體作業(yè)現(xiàn)場影響，控制點位置會出現(xiàn)一些變化，具體間距通常與要求不相符，從而導(dǎo)致作業(yè)受到影響。所以，必須要做好復(fù)核控制點工作，同時在加密時嚴(yán)格根據(jù)和中線80m～100m距離來進(jìn)行。

5.2 支架搭設(shè)與驗算方面應(yīng)用

高支架在高墩施工發(fā)揮著垂直運(yùn)輸以及相關(guān)具體操作輔助作用，避免橋梁出現(xiàn)變形問題。所以必須確保支架橫向、縱向、斜向較高強(qiáng)度與剛度，有效地將沉陷值控制合理范圍內(nèi)。在進(jìn)行支架搭設(shè)過程中，第一步是需要對基土進(jìn)行充分夯實，并且使支架腳手架與墩柱承臺手架緊密相靠。第二步就是要進(jìn)行碗口件支架搭設(shè)，根據(jù)相關(guān)操作規(guī)范要求來控制橫桿與立桿間排之間距離。第三步，在扣件搭設(shè)之前，還應(yīng)做好支架受力分析、驗算。通過對支架應(yīng)力傳導(dǎo)分析可知立桿底端受力最大，所以地基驗算與立桿底端計算極為關(guān)鍵。同時還應(yīng)注意對結(jié)構(gòu)自身重量以及操作平臺水平風(fēng)荷載等驗算還有，確保立桿足夠剛度與穩(wěn)定性。第四步，搭設(shè)完畢后，需要保證縱向、橫向以及斜向連接桿性能良好，從而保障整體支架性能達(dá)標(biāo)。而且還需保證支架基礎(chǔ)牢靠，嚴(yán)格控制沉陷值在特定范圍當(dāng)中。

5.3 鋼筋工程方面應(yīng)用

要想確保橋梁整體作業(yè)安全，在進(jìn)行高墩作業(yè)時務(wù)必要采用鋼筋來綁定全部支架。具體綁定要求包括：首先應(yīng)根據(jù)實際情況對鋼筋需求量進(jìn)行準(zhǔn)確計算，計算過程中應(yīng)充分考慮支架數(shù)量。不僅如此，還需要對全部鋼筋和焊接完成的鋼筋一一編號，防止有混亂或是有遺漏等情況出現(xiàn)。其次，鋼筋在投入使用過程中需要對其進(jìn)行截斷、焊接、綁扎等操作，具體綁扎順序詳見圖1。其過程需要對需要截斷、焊接數(shù)量、尺寸等進(jìn)行準(zhǔn)確計算，避免出現(xiàn)較大鋼筋資源浪費，對完成截斷、焊接鋼筋進(jìn)行編號標(biāo)記，便于施工使用。除此之外，需要將焊接接頭選于墩柱和四角處，以免出現(xiàn)重疊現(xiàn)象，并且需充分結(jié)合設(shè)計、抗震等方面要求，合理地把控鋼筋彎鉤長度。

圖1 順口綁扎鋼筋的順序

5.4 模板工程方面應(yīng)用

模板工程方面應(yīng)用除了必須遵循施工方案要求之外，在進(jìn)行選擇墩臺身結(jié)構(gòu)材料方面也有著具體要求，由于大塊組合鋼模板具備接縫嚴(yán)密、板面平整、尺寸精度高、不易變形，易于拆卸等優(yōu)點，從而普遍運(yùn)用于模板工程。然而在實際安裝滑模結(jié)構(gòu)（詳見圖2）時，必須注意加強(qiáng)對模板尺寸復(fù)檢，避免出現(xiàn)較大誤差。同時必須確保模板密實、牢固，避免在澆混凝土過程中出現(xiàn)混凝土泄露問題。不僅如此，在安裝模板時，還需要保障能夠穩(wěn)固安裝，防止在后期混凝土作業(yè)環(huán)節(jié)有跑模漏漿等情況出現(xiàn)。而且，還要求能夠保證準(zhǔn)確將其安裝在指定位置。當(dāng)墩身強(qiáng)度大于50%時，便可將模板拆除，先是將螺栓去下，隨后將有關(guān)支撐結(jié)構(gòu)拆除，結(jié)合相關(guān)作業(yè)布置的進(jìn)行操作，避免對墩身質(zhì)量產(chǎn)生影響。在拆模時需要利用伸縮套住螺栓孔，輕輕拉動模板，隨后再反方向設(shè)置防溜繩，以防出現(xiàn)模板掉落危險，隨后由工作人員手動將其拆除。不過切不可采用大型工具，如大錘等來撬動模板，防止會破壞到模板表面，從而影響到整體工程施工質(zhì)量。

圖2 高墩施工中的滑模結(jié)構(gòu)示意圖

5.5 混凝土工程方面應(yīng)用

首先，在混凝土集中拌制與運(yùn)輸方面。在計算材料混合比之前，必須對骨料等含水量進(jìn)行檢測，進(jìn)而提高混合比科學(xué)性，為攪拌站進(jìn)行混凝土攪拌提供依據(jù)。加強(qiáng)對混凝土攪拌時間控制，確保拌和均勻、顏色相同即可，過度攪拌將會出現(xiàn)離析、泌水等問題。使用專業(yè)混凝土運(yùn)輸車輛進(jìn)行混凝土運(yùn)輸，運(yùn)輸過程中需要對混凝土進(jìn)行緩慢攪拌，避免混凝土出現(xiàn)沉淀、凝結(jié)現(xiàn)象。其次，在混凝土澆筑方面。由于墩身高度比較高，一次性對單個墩柱進(jìn)行澆筑存在較大難度，因此需要對墩身進(jìn)行分次澆筑，在具體澆筑環(huán)節(jié)需要注意控制施工縫，確保接縫緊密平整，確保整體澆筑外觀高度一致。在墩身、臺身實現(xiàn)終凝之前嚴(yán)格控制泛水現(xiàn)象出現(xiàn)。進(jìn)行混凝土澆筑過程中必須設(shè)置安全穩(wěn)固工作臺。當(dāng)混凝土泵送距離超過600m 時需要設(shè)置二級泵站轉(zhuǎn)送。在進(jìn)行混凝土澆筑之前，必須安排專人對支架、拉桿、模板、鋼筋、預(yù)埋件等位置、尺寸進(jìn)行全面檢查，確保沒有出現(xiàn)錯位、變形、位移等現(xiàn)象。在進(jìn)行混凝土振搗前需要仔細(xì)檢查骨料含水量，在振搗過程中應(yīng)確保混凝土在模板周邊充實、飽滿，混凝土澆筑表面光滑、平整，沒有出現(xiàn)氣泡、蜂窩等現(xiàn)象，并且在振搗過程中不能觸碰鋼筋、模板、預(yù)埋件，避免出現(xiàn)變形、位移等問題。值得一提是在進(jìn)行混凝土作業(yè)時需要不間斷進(jìn)行，如若情況特殊作業(yè)中斷，也需要避免中斷時間過長。

5.6 高墩拆模與養(yǎng)護(hù)

當(dāng)高墩混凝土澆筑完畢后，必須等到混凝土完全凝結(jié)并且抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa以上之后才能拆除模板，拆除模板過程中不可太過暴力，需要盡可能降低對混凝土表面以及棱角損害情況。拆模完畢后，需要立即清理干凈模板，并且采用相應(yīng)養(yǎng)護(hù)方法。注意加強(qiáng)對墩身、臺身日常養(yǎng)護(hù)，做好定期灑水等養(yǎng)護(hù)措施。就當(dāng)前來說，一個較為常用的養(yǎng)護(hù)方式便是定期使用高壓泵灑水以及使用養(yǎng)生布包裹。

6 高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化策略

對于高速公路橋梁施工而言，高墩施工技術(shù)具有著極為重要作用，不過在實踐過程中，工作人員還應(yīng)當(dāng)要積極采取有效措施來優(yōu)化此項技術(shù)的應(yīng)用效果。

6.1 強(qiáng)化高墩施工技術(shù)的專業(yè)性控制

在進(jìn)行高速公路橋梁施工時，如若高墩施工技術(shù)不具有良好專業(yè)性，必定會影響實際測量驗算結(jié)果完整性與準(zhǔn)確性，甚至?xí)Χ丈碣|(zhì)量產(chǎn)生影響。不過就現(xiàn)階段看來，建設(shè)行業(yè)也在逐步探尋更高標(biāo)準(zhǔn)高墩施工技術(shù)，在實際運(yùn)用該項技術(shù)時，還是要求對相應(yīng)工藝技術(shù)實際運(yùn)用規(guī)則進(jìn)行嚴(yán)格把控，以便于將該項技術(shù)作用有效發(fā)揮出來。不僅如此，還需要定期對相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)工作，并組織專業(yè)技術(shù)人員定期開展經(jīng)驗交流，互相探討作業(yè)過程中遇到問題以及解決方法，大家取長補(bǔ)短，共同提高，提高施工有效性。

6.2 保證實際使用材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)

在建設(shè)高速公路與橋梁過程中，通常會運(yùn)用到諸多施工材料，所以要想將高墩施工技術(shù)有效發(fā)揮出來，便需要保障施工原材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)。所以工作人員必須要嚴(yán)格原材料質(zhì)量，如，需切實根據(jù)作業(yè)要求來把控鋼筋型號、混凝土攪拌所用水泥等，防止質(zhì)量不達(dá)標(biāo)材料流入施工，威脅到整體工程安全。

7 結(jié)束語

在進(jìn)行高速公路橋梁施工之前，必須對高墩施工方案進(jìn)行完善，尤其是應(yīng)注意加強(qiáng)對新技術(shù)、新工藝有效應(yīng)用，安排專業(yè)技術(shù)人員對施工技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格把控。作為高速公路工程施工重要組成部分，橋梁高墩施工質(zhì)量對整體工程質(zhì)量與安全有著直接影響作用，這就要求施工企業(yè)必須對高墩施工技術(shù)具體應(yīng)用及其要點進(jìn)行嚴(yán)格把控，根據(jù)工程實際情況選擇合適高墩施工技術(shù)，確保整體工程施工較高質(zhì)量與施工安全。