橋梁高墩技術(shù)應(yīng)用及質(zhì)量控制分析

王祥宇

（貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州貴陽550018）

1 工程概況

納雍至晴隆高速公路第T19 合同段有橋梁4 座，分別為五里坪小橋（1x10m 門架式小橋，擴(kuò)大基礎(chǔ)）、大小寨中橋（1x30m 預(yù)應(yīng)力T 梁，U 型橋臺(tái)）、白沙互通A 匝道橋（7x30m 預(yù)應(yīng)力T 梁，柱式墩，樁基礎(chǔ)，U臺(tái)配擴(kuò)大基礎(chǔ)）、底下寨大橋（左幅4x40+15x40m 預(yù)應(yīng)力T 梁、右幅19x40m 預(yù)應(yīng)力T 梁，U 臺(tái)配擴(kuò)大基礎(chǔ)）。

2 橋梁高墩概況

根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求，橋梁高墩包含矩形方墩、薄壁墩（主要參數(shù)見表1）兩種。

表1 橋梁薄壁墩主要參數(shù)表

3 高墩柱施工方案及施工技術(shù)

3.1 施工方案

在橋梁項(xiàng)目施工中，要想使數(shù)據(jù)精度合格，達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)，可選取其中3 座高墩柱展開分析計(jì)算，圓柱墩選擇整體鋼模方式，采取泵車或者調(diào)運(yùn)混凝土的方式完成澆筑施工。

3.2 施工技術(shù)

3.2.1 墩柱模板制作與安裝

第一，選擇合適的模板材料，制成整體的鋼模板結(jié)構(gòu)。此環(huán)節(jié)的整體要求較高，要求每一個(gè)部分都符合工程的標(biāo)準(zhǔn)，外部美觀性也要合格，以免影響澆筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量。第二，模板制作過程中，應(yīng)組織現(xiàn)場人員對墩柱截面組合拼裝方式進(jìn)行檢查和控制，每一個(gè)尺寸都要符合要求，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題和違反設(shè)計(jì)方案的情況。第三，模板安裝控制。先分析現(xiàn)場的實(shí)際情況，展開測量放線作業(yè)，確保定位的精度合格。為了保證模板拆除可以有序進(jìn)行，應(yīng)在表面涂抹一層脫模劑。而后將使用吊車將模板吊裝到規(guī)定部位，通過纜繩安裝作業(yè)，通過螺栓進(jìn)行連接，連接標(biāo)準(zhǔn)為穩(wěn)定、安全。此外，在安裝前，要保證模板表面沒有任何雜物，以確保安裝質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)[1]。

3.2.2 柱墩鋼筋制作與安裝

第一，正式施工之前，應(yīng)在加工制造廠進(jìn)行相應(yīng)的加工制造，此過程需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，做好全面結(jié)構(gòu)控制，消除鋼筋的變形問題，提高結(jié)構(gòu)的運(yùn)行效果，以免影響工程的施工質(zhì)量。鋼筋的連接尤為重要，一般是焊接方式連接，每個(gè)結(jié)構(gòu)部分都要符合要求，以免影響工程的總體質(zhì)量水平。如果墩柱高度在9m 以上，則可采用分段連接鋼筋的方法，連接過程中保證各個(gè)部分的性能全部達(dá)標(biāo)，滿足工程質(zhì)量要求。第二，在梁澆筑階段，要全面按照設(shè)計(jì)方案的要求進(jìn)行，保證每個(gè)結(jié)構(gòu)部分的施工質(zhì)量都合格，還要盡量避免接頭數(shù)量過多。第三，在鋼筋安裝施工階段，必須進(jìn)行現(xiàn)場鑿毛處理，安裝過程中保證墩柱和樁基組合整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與穩(wěn)定性達(dá)標(biāo)。

3.3 材料準(zhǔn)備

該橋梁項(xiàng)目中使用最多的材料是鋼筋、水泥、外加劑等，每種材料都必須有合格質(zhì)量證明文件，并在現(xiàn)場進(jìn)行試驗(yàn)檢測，確保性能達(dá)標(biāo)才能使用。砂、石料等必須選擇合適的材料，并通過現(xiàn)場技術(shù)人員的抽樣檢查。在該項(xiàng)目中，施工單位建設(shè)了砂石廠，通過三級破碎二次除泥的方法進(jìn)行砂石處理，生產(chǎn)能力為450t/h，滿足該工程的施工需要，同時(shí)配套3 臺(tái)設(shè)備，符合墩柱混凝土加工要求，材料配比數(shù)據(jù)見表2、表3。

表2 C40 混凝土配合比（空心薄壁墩）

表3 C35 混凝土配合比（實(shí)心矩形墩）

3.4 柱墩混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)

第一，采用泵車或者吊車進(jìn)行混凝土澆筑施工。如果混凝土下料位置的高度差在2m 以上，則必須采取相應(yīng)的措施減小距離，防止高度差過大出現(xiàn)混凝土材料離析的問題。若是距離超出標(biāo)準(zhǔn)，可在現(xiàn)場安裝串筒結(jié)構(gòu)，保證混凝土下落到墩柱底部的距離在1.5m 以內(nèi)，滿足澆筑要求。

第二，振搗施工處理要按照澆筑要求進(jìn)行分層施工，每一次的厚度為30cm，以插入振搗棒的方式進(jìn)行振搗施工。為保證振搗時(shí)不損壞任何結(jié)構(gòu)，尤其是模板和預(yù)埋板結(jié)構(gòu)，每次振搗必須插入上一層結(jié)構(gòu)內(nèi)，從而保證整體結(jié)構(gòu)合格。振搗環(huán)節(jié)不發(fā)生漏振、過振問題，沒有氣泡、泛漿為合格標(biāo)準(zhǔn)。

第三，混凝土澆筑后，需要及時(shí)做好養(yǎng)護(hù)工作，保證養(yǎng)護(hù)參數(shù)滿足實(shí)際施工需求。通常來說，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7d，如果環(huán)境溫度較低，可以適當(dāng)縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間，但需要保證結(jié)構(gòu)的性能合格，確保不會(huì)發(fā)生裂縫等問題。

3.5 薄壁空心墩柱施工

該橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為120m 主跨連續(xù)鋼構(gòu)形式，在下部基礎(chǔ)應(yīng)用薄壁空心墩方法，這是超高墩柱的結(jié)構(gòu)，對施工工藝的要求較高，所以必須加強(qiáng)現(xiàn)場控制。

3.5.1 模板制作與安裝

第一，根據(jù)工程的需要定制鋼模板，左右模板拼縫沿中心設(shè)置，也可以和中心線保持平行。

第二，相較于傳統(tǒng)的高墩柱結(jié)構(gòu)，薄壁空心墩模板安裝中所需要的人員、設(shè)備數(shù)量較多。該橋梁項(xiàng)目中高度在40m 以內(nèi)的薄壁空心墩采用翻模施工方式，超過40m 的墩柱應(yīng)用爬模施工工藝進(jìn)行[2]。翻模環(huán)節(jié)，將高墩柱的墩身作為承載的結(jié)構(gòu)，采用一次兩層的施工方式，每一次的高度為4.5m。墩身安裝第一層模板時(shí)，要保證結(jié)構(gòu)性能合格，精度達(dá)標(biāo)。模板安裝環(huán)節(jié)與圓柱墩保持一致性，確保支撐和對拉螺栓的精度合格，且澆筑時(shí)不會(huì)發(fā)生變形，從而提高墩柱結(jié)構(gòu)的性能。

3.5.2 柱墩鋼筋制作與安裝

薄壁空心墩柱鋼筋制作必須符合設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量管理和控制措施，分節(jié)段制作和安裝，滿足現(xiàn)場施工的要求。一般來說，應(yīng)用機(jī)械方式連接鋼筋結(jié)構(gòu)，接頭數(shù)量應(yīng)控制在總鋼筋數(shù)量的50%以內(nèi)，以有效保證結(jié)構(gòu)性能合格、質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

3.5.3 墩身混凝土澆筑

由于薄壁空心墩的結(jié)構(gòu)高度較高，屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu)形式，必須經(jīng)過多次澆筑施工才能達(dá)到結(jié)構(gòu)尺寸的要求，形成整體結(jié)構(gòu)。在澆筑過程中，每一次澆筑施工的高度都要在4.5m 以內(nèi)，并且每一次翻模澆筑后都要及時(shí)清理浮漿，達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)的要求。

4 施工質(zhì)量控制

4.1 高墩平面、垂直度測量控制方法

4.1.1 平面位置控制

墩柱澆筑作業(yè)前，需要采用激光鉛直儀進(jìn)行全面檢測，確保各個(gè)方向的尺寸精度合格。并且，施工現(xiàn)場要配置足夠數(shù)量的高素質(zhì)測量人員。測量人員要分析各個(gè)方面的影響因素，比如風(fēng)力、日照、溫度等，最佳的測量時(shí)間一般為上午7 時(shí)至8 時(shí)30 分，但是時(shí)間也不是完全固定的，可根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。此外，每提升一次模板，就要開展一次放樣測量；采用全站儀后方交會(huì)的方法放樣；放樣結(jié)束后，使用全站儀復(fù)核檢測，保證將平面偏差控制在1cm 以內(nèi)。

4.1.2 高墩垂直度控制

其一，全面落實(shí)檢測點(diǎn)的設(shè)置和控制工作，通常在一個(gè)墩柱上要布置8 個(gè)檢測點(diǎn)，確保整個(gè)激光受靶的中心都在墩身作業(yè)上，利用設(shè)備直接捕捉光斑，通過激光斑在豎向軸線點(diǎn)或者橋墩的周邊角落上設(shè)置測量點(diǎn)，以達(dá)到精度要求。第一節(jié)澆筑前，需要先布置承臺(tái)上部墩身的四角點(diǎn)，然后通過墩身相鄰點(diǎn)的延長線（長度為50cm）引出8 個(gè)檢測點(diǎn)，而后通過激光斑心對橋梁墩柱點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測，通過全站儀對現(xiàn)場空心墩的四個(gè)角點(diǎn)進(jìn)行控制，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)采取糾正措施，以有效保證結(jié)構(gòu)的尺寸精度合格。

其二，墩身垂直度合格。根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，薄壁空心墩垂直度偏差應(yīng)在0.3%以內(nèi)。

其三，在澆筑施工環(huán)節(jié)，嚴(yán)格遵照相關(guān)要求進(jìn)行監(jiān)測和控制，各個(gè)部位都要設(shè)置監(jiān)測儀器，實(shí)時(shí)觀察垂球的移動(dòng)情況，及時(shí)掌握測量數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)存在偏差，應(yīng)及時(shí)采取處理措施，消除變形問題，保證結(jié)構(gòu)的尺寸精度合格。

4.2 外觀質(zhì)量方面的應(yīng)對措施

第一，在現(xiàn)場施工材料的選擇上，應(yīng)盡量采購?fù)患夜?yīng)單位的材料，做好對外觀和內(nèi)部屬性的檢查，保證統(tǒng)一性，確保各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量、性能合格，外觀合格。在澆筑工作開始之前，工作人員應(yīng)對混凝土材料進(jìn)行檢查，保證材料的均勻性符合要求，杜絕影響工程質(zhì)量的因素。如果發(fā)現(xiàn)混凝土材料不合格，要及時(shí)更換材料，以免影響工程質(zhì)量。

第二，在混凝土澆筑階段，要做好全面的管控，嚴(yán)格執(zhí)行施工工序標(biāo)準(zhǔn)，落實(shí)澆筑管理和控制。澆筑振搗施工應(yīng)達(dá)到密實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，單層澆筑施工的厚度要保證在30cm 左右。此外，施工人員要做好模板接縫的處理，或者使用海綿進(jìn)行封堵處理，防止發(fā)生漏漿問題。拆模工作結(jié)束后，組織人員檢查墩身結(jié)構(gòu)表面，保證施工質(zhì)量合格，達(dá)到外部美觀性要求。

4.3 翻模施工質(zhì)量控制

4.3.1 鋼筋安裝質(zhì)量控制

空心薄壁墩墩身鋼筋是主要的承載結(jié)構(gòu)，在安裝時(shí)，需要使用螺紋套筒進(jìn)行連接。在鋼筋安裝作業(yè)的同時(shí)，需要做好預(yù)埋下一節(jié)主筋的工作，保證安裝施工質(zhì)量合格。鋼筋材料的保護(hù)層厚度應(yīng)符合要求，一般采用梅花形布置方式，使用C50 混凝土墊塊。

4.3.2 混凝土質(zhì)量控制

混凝土澆筑前，需要對結(jié)構(gòu)的平整度、外觀進(jìn)行檢驗(yàn)，保證不會(huì)發(fā)生漏漿問題，要對上一節(jié)墩身接觸位置進(jìn)行鑿毛處理，將表面用水清洗干凈，確保沒有任何焊渣、浮渣?；炷翝仓铝弦鶆?，要對稱澆筑施工，并按照要求進(jìn)行振搗處理，做好養(yǎng)護(hù)施工管理。

5 結(jié)語

在特大型橋梁項(xiàng)目的高墩柱施工環(huán)節(jié)，應(yīng)選擇合適的高墩施工技術(shù)，明確施工方案，加強(qiáng)施工管理，提高工程質(zhì)量水平。墩柱模板的剛度、強(qiáng)度性能要合格，確保澆筑環(huán)節(jié)滿足要求。同時(shí)，要加強(qiáng)現(xiàn)場施工質(zhì)量檢查，使用全站儀、水準(zhǔn)儀等設(shè)備檢測，確保結(jié)構(gòu)尺寸精度合格。此外，要做好現(xiàn)場安全防護(hù)管理，保證結(jié)構(gòu)的性能合格，為工程質(zhì)量提供有力保障。