高速公路橋梁高墩柱施工技術(shù)分析

章景飛 謝金輝

浙江交工集團(tuán)股份有限公司 浙江 杭州 310051

隨著浙江省經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，浙江省地區(qū)的高速公路的規(guī)模也不斷擴(kuò)大，極大地便利了人們的出行條件，也為浙江省下一個五年規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)打下了良好的交通條件。由于浙江省汽車數(shù)量的增長，造成了交通的巨大壓力，同時由于浙江省沿海和內(nèi)陸東西兩地地形和地質(zhì)條件的不同，高速公路施工難度也在逐漸加大。在高速公路施工中公路橋梁施工是其技術(shù)要求較高的環(huán)節(jié)，其中的高墩施工便是其中最難解決的難題。對施工企業(yè)而言，正確把握橋梁高墩柱施工的關(guān)鍵技術(shù)及質(zhì)量管理策略，將會使其在實(shí)際中得到更好的運(yùn)用，為整個項(xiàng)目的施工質(zhì)量起到了堅實(shí)的保證作用。

1 橋梁高墩柱施工在高速公路建設(shè)中的特點(diǎn)

1.1 投入較高

在高速公路大橋建設(shè)中，每個高墩柱的建設(shè)周期都比較漫長。高墩因其整體工期有限，通常采取并行作業(yè)方式，每個高墩柱均對其進(jìn)行高度限定，從而使其成為一個整體，便于以后的建設(shè)與維修工作。但是，該技術(shù)存在工程造價高、起重機(jī)運(yùn)行困難等弊端[1]。在高墩柱的建設(shè)中，需要大量的施工機(jī)械，小吊車無法滿足工程的需要，而租賃大的建筑設(shè)備，則會增加項(xiàng)目的投資。若不能及時地進(jìn)行項(xiàng)目造價調(diào)整，則會導(dǎo)致資金的周轉(zhuǎn)出現(xiàn)問題。

1.2 工程建設(shè)時間長

在高速公路橋梁建設(shè)中，許多工程場地處于地形、天氣等復(fù)雜的環(huán)境中，例如在高海拔地區(qū)。若遇暴雨大風(fēng)等惡劣天氣，則應(yīng)從施工的安全性出發(fā)，暫不進(jìn)行施工作業(yè)。但高墩對混凝土的質(zhì)量和精確性有很高的要求，而且一般的高墩都超過20米。所以每個分段的建設(shè)都要投入大量的人力和建筑材料，導(dǎo)致高墩柱的建設(shè)周期相對較長，導(dǎo)致項(xiàng)目的施工結(jié)果存在著不確定性。

1.3 高墩接頭標(biāo)準(zhǔn)高

在高速公路橋面上，高墩柱既具有承重功能，又能承受彎矩和扭矩的影響。在高墩柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計上，要確保高墩樁在不同的荷載下不會出現(xiàn)較大的位移和變形，以保證其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在高墩處進(jìn)行大跨度的情況下，通常都會使用大體積的穩(wěn)定混凝土進(jìn)行澆注。通常用大型起重機(jī)配合鋼索進(jìn)行高效的錨固，將高橋墩通過起重機(jī)下移到工地?；炷琳w澆注是由輸送泵完成，并采取分層分段澆筑的方法。在進(jìn)行混凝土澆注時，整個過程必須注意連續(xù)進(jìn)行，以確保在高橋墩的建造中各個工序之間的密切合作，以此保障橋梁的穩(wěn)定性[2]。

2 高速公路橋梁高墩柱施工技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)

2.1 測量放樣的關(guān)鍵點(diǎn)

測量放樣的準(zhǔn)確性，將會影響到整個工程的施工進(jìn)度，特別是對地理位置的定位問題。所以，測量和放樣的關(guān)鍵在于以下幾點(diǎn)：一是，要保證每個參與到工作中的施工人員都要熟悉各種工作要求、工作內(nèi)容以及測量的方法，并且要對每個工作人員的工作能力、個人素養(yǎng)以及職業(yè)道德水平進(jìn)行全面的追蹤和管理。一旦發(fā)現(xiàn)某個工作人員的個人能力有問題，就需要對其進(jìn)行相應(yīng)的工作技能培訓(xùn)。若培訓(xùn)后仍無法勝任該崗位，進(jìn)行換崗操作，調(diào)整其工作內(nèi)容。第二，要保證所有施工人員的工作水平都要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。施工人員若要使用的測量儀器和施工設(shè)備，都要取得相應(yīng)操作水平資格證書。施工企業(yè)要堅決杜絕無證上崗現(xiàn)象的發(fā)生。第三，施工企業(yè)要對工程參數(shù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行追蹤和分析。防止因工程設(shè)備的使用不到位，或工作人員技能達(dá)不到要求，造成工作人員的工作方式和事故處理機(jī)制與事先制定的工作準(zhǔn)則嚴(yán)重不符的亂象[3]。

2.2 樁頂鑿毛的關(guān)鍵點(diǎn)

樁頂部鑿毛法有兩個關(guān)鍵點(diǎn)：一是，要徹底地解決掉所有的結(jié)構(gòu)表面上長年累月的粉塵和雜質(zhì)。二是，要把整個頂部的范圍平整化。要想完成第一個關(guān)鍵點(diǎn)，就要引進(jìn)功率大的設(shè)備，確保能夠生成強(qiáng)大的氣流，以此對施工范圍的灰塵和其他污染物徹底清除。這樣，就可以為整個高速公路橋梁的后續(xù)施工打下堅實(shí)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。

其次，使用各種測量設(shè)備可以準(zhǔn)確地測量出樁頭上的各種參數(shù)，施工人員要對這些參數(shù)進(jìn)行及時地統(tǒng)計和分析。在對這些參數(shù)進(jìn)行定量分析之后，才可以保證以后使用的各種儀器都不會出現(xiàn)明顯的差錯，而且還要準(zhǔn)確地記錄下所有的數(shù)據(jù)的變化，以便技術(shù)人員可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)的變化來判斷工作中的問題，從而再進(jìn)行下一步的改進(jìn)工作。

2.3 支架裝配的關(guān)鍵點(diǎn)

支架的組裝全過程都必須依據(jù)支架的制作標(biāo)準(zhǔn)，綜合考量組裝方法和質(zhì)量檢測工作中的各種因素，并合理剖析多種類型的信息[4]。比如說，在高速公路橋梁的建設(shè)中，需要使用碗扣或者盤口結(jié)構(gòu)，以此實(shí)現(xiàn)對整個支架的改造和升級。因此，在結(jié)構(gòu)組裝的全過程中，全部員工都務(wù)必掌握各種各樣部件的使用方法，及其盤扣結(jié)構(gòu)的組裝標(biāo)準(zhǔn)。假如發(fā)覺某一部件不見了，由配套設(shè)施管理體系構(gòu)成的其他部件就無法應(yīng)用。同時，在施工過程中，施工企業(yè)務(wù)必選用最新的機(jī)器設(shè)備進(jìn)行組裝，還必須剖析支架的基本功能需求和解決工作問題的標(biāo)準(zhǔn)。例如，可以研究現(xiàn)階段結(jié)構(gòu)面是不是能高效地支撐點(diǎn)樁的行為主體結(jié)構(gòu)，及其全部體系的品質(zhì)。假如無法獲得預(yù)期結(jié)果時，則必須進(jìn)一步對結(jié)果進(jìn)行剖析找到問題的所在。

2.4 鋼筋裝配的關(guān)鍵點(diǎn)

在鋼筋組裝工藝中，應(yīng)確保各構(gòu)件的各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足規(guī)范要求，并對各構(gòu)件目前的工作方式進(jìn)行了全面的分析，并對構(gòu)件組裝完成后是否能夠保持正常、平穩(wěn)地工作進(jìn)行了探討。鋼筋材料檢驗(yàn)時，應(yīng)對鋼筋直徑、鋼筋材質(zhì)、鋼筋長度、鋼筋的抗腐蝕性能進(jìn)行全面的研究。若發(fā)現(xiàn)鋼筋的品質(zhì)指標(biāo)與設(shè)計規(guī)范有較大差異，則判定為無法使用。而在后期的組裝中，施工人員必須要依據(jù)鋼筋材質(zhì)的特性，進(jìn)行設(shè)備的定位處理，而針對位置和后續(xù)的特殊安裝原理，一般都是以定位處理方案為基礎(chǔ)。

2.5 混凝土澆筑的關(guān)鍵點(diǎn)

在混凝土澆注時，施工單位既要保證各模板的各項(xiàng)性能指標(biāo)和強(qiáng)度把控，又要保證各模板的施工質(zhì)量。在模板組裝時，施工人員應(yīng)依據(jù)模板的編號，并在安裝時嚴(yán)格遵循精度管理的原理，保證在工程施工過程中，所有的樣板都要依照各種規(guī)范和工作的要求，為每一個樣板都要進(jìn)行相應(yīng)的條形編碼。至于模板號后面的工作方式和工作原理，就是要按照這個模板的工作流程和相應(yīng)的工作方式來進(jìn)行科學(xué)的處理。只有這樣，這個模板組裝才算真正地完成任務(wù)。而在澆注過程中，施工單位既要保證混凝土的材質(zhì)達(dá)到規(guī)范要求，又要考慮后續(xù)使用方法、處理原則以及與之配套的輸送機(jī)械等[5]。在后續(xù)的施工過程中，施工單位則按照該施工設(shè)備使用原理來操作即可。

3 高墩柱施工質(zhì)量控制策略

3.1 加強(qiáng)翻模施工的整體質(zhì)量

在進(jìn)行高墩柱的建設(shè)工程中，施工單位一般都采用的是翻模法。這種施工方法所使用的墩身模板，以4塊組合模板為主。若有高度較大的模板，應(yīng)適當(dāng)提高澆注的高度。高墩柱的橋墩是由模板來支持的，而柱子則作為橋墩的吊點(diǎn)，下面的樓板往往會有上部的樓板支撐。當(dāng)高聳的鋼筋混凝土澆注完畢之后，就會和上部的模板發(fā)生變化，將上部的模板變成了混凝土的底部，這樣就可以將下部的模板轉(zhuǎn)換成倒模，接著進(jìn)行后續(xù)的工作，直至所有的鋼筋都被澆注完畢。但施工人員應(yīng)留意，一般在高墩的模板中，建筑面會與橋墩的模板融為一體，而建筑工人則需在這一施工平臺上進(jìn)行施工。在這段時間內(nèi)，為了確保測量的準(zhǔn)確性，施工人員應(yīng)采用3- D座標(biāo)法對橋墩4個角進(jìn)行標(biāo)記。另外，為了確保橋墩的高度滿足所需的標(biāo)準(zhǔn)，采用適當(dāng)?shù)拇胧﹣砜刂茦蛎娲怪倍?。為了保證橋墩達(dá)到設(shè)計要求，在橋墩還沒有開始的時候，施工單位就必須對橋墩進(jìn)行拼裝，保證橋墩的安全。在進(jìn)行翻模時，如果出現(xiàn)接頭錯位，或出現(xiàn)水泥漿液泄漏，應(yīng)立即安裝拉條，加強(qiáng)模板的穩(wěn)定性，縮短模板與混凝土之間的縫隙間距。另外，在進(jìn)行翻修過程中應(yīng)對橋墩內(nèi)的水泥進(jìn)行清理，避免出現(xiàn)問題。翻模法具有投資少、耗材少、造價低、工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)。但是，如果是高大的橋墩，就需要安裝塔架，這就增加了工程施工的難度。

3.2 落實(shí)滑板施工的國家標(biāo)準(zhǔn)

滑板施工是指采用滑膜方法進(jìn)行分段建造，采用起重機(jī)進(jìn)行施工。這種結(jié)構(gòu)形式的施工主要采用了一種單層結(jié)構(gòu)，采用液壓起重器對模板進(jìn)行上下移動，從而確保了該工程的順利進(jìn)行。在工程建設(shè)中，施工單位需要取得精確的參數(shù)，因此要保證測量工作的順利進(jìn)行。在模板四周布置垂直的線條，并對在建造過程中出現(xiàn)的不均勻現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)整，使用高精度激光鉛垂儀進(jìn)行校正，從而保證了滑板施工的質(zhì)量。施工人員應(yīng)正確地運(yùn)用液壓起重器，并經(jīng)常進(jìn)行檢修，避免在工程過程中發(fā)生失效，從而影響工程的順利進(jìn)行。在混凝土脫模后應(yīng)立即修補(bǔ)，防止出現(xiàn)裂紋，從而保證高墩工程的整體質(zhì)量。但這種方法很難有效地控制混凝土的表面品質(zhì)，只有不斷地進(jìn)行修筑，才能保證其施工質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.3 保證整個結(jié)構(gòu)的爬模效果

爬模的建造分為兩大類：一是液壓爬行系統(tǒng)，二是工作平臺系統(tǒng)。爬模機(jī)構(gòu)利用液壓缸對軌道和爬架進(jìn)行上下頂起，同時進(jìn)行高墩樁墩身的施工工作。使用這種技術(shù)進(jìn)行建造，會產(chǎn)生連續(xù)的作用，并且由于軌道和爬架沒有相應(yīng)的移動趨勢，因此在施工過程中易于進(jìn)行。脫膜后應(yīng)立即安裝相關(guān)部件，確保后續(xù)的導(dǎo)軌工作能平穩(wěn)進(jìn)行。當(dāng)鋼梁到達(dá)指定位置時，施工人員應(yīng)立即將其拆除，并在后續(xù)的工程中反復(fù)進(jìn)行，直至其質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行爬模時要注意模板的運(yùn)用，所以在進(jìn)行之前要先檢查一下，了解其剛性和平整程度，再結(jié)合具體的條件進(jìn)行調(diào)整。對預(yù)埋構(gòu)件安裝的影響直接影響到工程是否能夠正常進(jìn)行，應(yīng)引起足夠的注意，避免出現(xiàn)疏忽。并且在拆除液壓爬模時，一定要按照規(guī)定的步驟來進(jìn)行。同時，利用爬模技術(shù)提高了混凝土的灌漿效率，使得在預(yù)定的工期內(nèi)進(jìn)行模板的修模等作業(yè)，縮短了工期，取得了預(yù)期的效益。但應(yīng)指出，這種技術(shù)要求工人具備很高的技術(shù)水準(zhǔn)和各個部門間需要高程度的配合，才能保證工程的連續(xù)性。

3.4 混凝土施工技術(shù)的合理運(yùn)用

(1) 在澆注混凝土?xí)r，施工人員應(yīng)盡量保證一次澆完，需要注意的是一般最大澆筑高度14米。緩凝土的澆筑多采用集中攪拌方法，并采用機(jī)械振動。在澆鑄之前，應(yīng)確保承臺頂部潮濕，并在頂部鋪上2～3毫米厚度的灰泥。為了避免在進(jìn)行澆筑時，對腳手架造成沖擊，應(yīng)設(shè)置灌漿支撐?；炷劣奢斔苈返膬啥撕蛻业跏降拇?lián)組成。而在鋪布時，先從橋墩內(nèi)部起，再按順時針進(jìn)行。按混凝土的不同，使用不同的方法進(jìn)行分段澆注，一般應(yīng)以30～50厘米為宜。振動攪拌時，應(yīng)采用插頭振動棒，并按水平方向設(shè)定振動點(diǎn)，振動間隔不得大于40厘米，且與模板之間間距為5-10厘米。振動時要把握兩個要點(diǎn)，第一個是每一個振點(diǎn)振搗的時間要保持在45-60秒。然后是第二個要點(diǎn)，每一個振點(diǎn)振搗的間隔為20-30秒，振動的位置應(yīng)和前一步相同。為了確保振動位置的緊密性符合規(guī)范，防止漏振，要在混凝土不再沉降、無泡沫時，振搗工作才算是真正結(jié)束。

(2) 當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa以上的時候，就可以拆模。在拆除模具時，為了避免損壞混凝土，不得發(fā)生硬性變形。在鋼梁澆筑完畢，達(dá)到一定的強(qiáng)度之后，就需要根據(jù)起重機(jī)的重量和臂架的長短，將支架的模板拆下來。在拆卸完畢之后，施工人員要馬上進(jìn)行維修，以便再次利用。在立柱拆卸完畢后，施工人員要將立柱上的鋼筋包裹起來，以免損壞立柱的外表，以免損壞立柱的外表。立柱上最好是用膠布包起來，而且要確保柱子的濕度，而且要密封得很緊，以免被大風(fēng)吹走。另外，要進(jìn)行嚴(yán)密的維護(hù)，正常來說，需要7天以上的時間。

4 高墩柱施工技術(shù)中應(yīng)注意的問題

在進(jìn)行高速公路橋梁高墩柱工程建設(shè)時，必須考慮如下問題：

(1) 采用平行流水方式進(jìn)行施工，以保證工期，并在施工過程中保持各墩之間的連續(xù)，從而縮短中途停留的時限，從而達(dá)到節(jié)約工期的目的。

(2) 在加固肋中間設(shè)穿墩身的對拉螺桿時，因模板的周向循環(huán)增加，會造成模板的變形。為此，應(yīng)在鋼筋中部增加橫穿柱體的對拉螺栓，并在其高程上每1米處設(shè)一根對拉螺絲，從而增強(qiáng)高速公路橋梁高墩柱工程的可靠性。

(3) 高墩柱的施工必須按分段進(jìn)行。它的橫向面對壁的厚度是50米，而它的垂直方向的壁厚是70米。由于混凝土結(jié)構(gòu)的整體配筋數(shù)量大，且各構(gòu)件間的拉桿數(shù)量多，間距少，造成了工程人員在短時間內(nèi)進(jìn)行振動時會遇到較大的困難。所以，在施工過程中，為了確?；炷恋膬?nèi)外品質(zhì)，施工人員必須嚴(yán)格遵守作業(yè)規(guī)范。在混凝土攪拌、剝離薄膜、澆筑的工序中，施工人員須嚴(yán)格遵守施工技術(shù)的要求。

(4) 要加強(qiáng)對高墩柱的安全管理就要對施工人員進(jìn)行安全管理的培訓(xùn)?？紤]到實(shí)際工程中，由于模板在實(shí)際工程中經(jīng)常出現(xiàn)多次的使用，很容易造成模板的變形，應(yīng)在2.8米寬的強(qiáng)肋中間設(shè)置1根橫穿柱體對拉螺桿，并且在每根鋼筋之間1米左右的距離處加固螺栓。

5 結(jié)束語

高速公路橋梁高墩柱工程是一種具有系統(tǒng)性質(zhì)的工程，其具備建設(shè)時間長和工作技術(shù)水平要求高的特點(diǎn)。在橋梁建設(shè)的過程中，既要理解高速公路橋梁高墩柱工程的特點(diǎn)，又要根據(jù)工程的具體要求，采取爬模、翻模、滑板等措施，以確保高墩樁的施工安全進(jìn)行，從而達(dá)到預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益。