高速公路橋梁建設(shè)中的高墩施工技術(shù)

劉鵬

中國(guó)水利水電第三工程局有限公司 陜西西安 710038

在高速公路橋梁建設(shè)中，高墩施工技術(shù)是重難點(diǎn)，由于受到施工環(huán)境的影響，加大了高墩施工的難度，如果此環(huán)節(jié)把握不到位，極易影響到高速公路橋梁整體質(zhì)量，進(jìn)而導(dǎo)致安全隱患的存在，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及到人民的生命財(cái)產(chǎn)。所以這就要求工程設(shè)計(jì)工作人員要對(duì)高墩施工中可能存在的各種影響因素充分考慮，在經(jīng)過反復(fù)斟酌與研究以后，選擇科學(xué)合理的高墩施工技術(shù)，確保施工質(zhì)量的同時(shí)，使高速公路橋梁能夠發(fā)展最大作用。本文通過對(duì)高速公路橋梁建設(shè)高墩施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)之上，以具體應(yīng)用案例分析為重點(diǎn)，內(nèi)容如下所示。

1 高速公路橋梁高墩施工技術(shù)要點(diǎn)

1.1 鋼筋工程施工

高速公路橋梁施工過程中，鋼筋的使用主要就是為了將整體穩(wěn)定性提升，確保施工質(zhì)量，通過鋼筋架起到穩(wěn)固作用。鋼筋使用前要將數(shù)量計(jì)算好，應(yīng)用時(shí)將焊接工作做到位，確定具體的截?cái)辔恢?，將鋼筋截?cái)嘁院螅仓煤檬Ｓ噤摻?，以便后期使用。鋼筋焊接工作要做好，焊牢，確保安全。也可以把截?cái)嗟匿摻詈附悠饋?，更好的使用，以免浪費(fèi)。焊接、截?cái)喙ぷ魍瓿梢院?，工作人員要將鋼筋彎勾位置進(jìn)行認(rèn)真檢查，減少由于彎勾問題而引發(fā)的安全事故。

1.2 支架的搭設(shè)和檢驗(yàn)

高墩柱建設(shè)時(shí)要有手架、腳架支撐，所以如何搭建更加合理便成為了重點(diǎn)，同樣也是確保高墩柱施工質(zhì)量的前提條件。手架、腳架強(qiáng)度、穩(wěn)定性要高，同時(shí)要設(shè)計(jì)要腳架與手架間距離，確保其與標(biāo)準(zhǔn)相符。若未達(dá)標(biāo)，極易導(dǎo)致橋梁損壞問題的發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)危及施工人員的生命，腳架、手架承重力必須是具備較強(qiáng)密實(shí)度的基土。在搭設(shè)好腳架、手架后，施工人員要將檢驗(yàn)工作做到位，對(duì)各個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真檢查，以免安全隱患發(fā)生。在施工前，施工人員要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地形進(jìn)行勘測(cè)，以不同類型地形具體情況為依據(jù)，進(jìn)而確定腳架、手架搭建的方法，在具體施工過程中結(jié)合實(shí)際情況可進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，確保高墩柱施工環(huán)節(jié)，腳架、手架的充分利用。

1.3 模板施工

模板施工技術(shù)是高速公路高墩施工中的重點(diǎn)，對(duì)于技術(shù)的要求也相對(duì)較高。模板施工技術(shù)使用時(shí)需要注意到以下幾個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)：一是施工人員施工過程中必須要嚴(yán)格按照管理規(guī)定執(zhí)行，確保施工的各個(gè)步驟、流程有序，有條理，不得隨意更改；二是墩臺(tái)施工材料的選擇過程中，確保質(zhì)量達(dá)標(biāo)，嚴(yán)禁使用假冒偽劣產(chǎn)品，材料與高墩特點(diǎn)相符，強(qiáng)度、高度達(dá)標(biāo)。三是將準(zhǔn)備工作做好，對(duì)模板尺寸仔細(xì)檢查，采用最佳模板施工技術(shù)，找準(zhǔn)模板位置。當(dāng)前模板施工技術(shù)中滑模組裝、翻模施工兩種技術(shù)最為常見，滑模組裝技術(shù)參照物為整個(gè)高墩，以此為依據(jù)開始搭建模板，施工人員要將高墩支架頂端距離把握好，組裝時(shí)為了將摩擦力降低，可使用潤(rùn)滑劑，使滑模準(zhǔn)確進(jìn)入模具中，安裝結(jié)束后密封試驗(yàn)時(shí)使用的是千斤頂，對(duì)滑模是不是有泄露進(jìn)行檢查，然后由技術(shù)人員測(cè)量安裝情況。翻模施工技術(shù)施工前要做好材料、設(shè)備檢查工作，技術(shù)人員向操作人員進(jìn)行技術(shù)交底。施后結(jié)束環(huán)節(jié)要將混凝土澆筑于高墩底部，使平臺(tái)更加穩(wěn)固。

1.4 墩臺(tái)混凝土澆筑

高速公路橋梁高墩混凝土澆筑的時(shí)候通常會(huì)使用起吊料斗，主要是因?yàn)楦邩蚨蘸芨?，前期澆筑的時(shí)候可以使用混凝土泵車，伴隨運(yùn)輸時(shí)間加長(zhǎng)，混凝土塌落度會(huì)慢慢下降，所以就要確保塌落度在合理范圍之內(nèi)。同時(shí)需要注意的是橋墩澆筑各個(gè)階段都要一次性完成，避免出現(xiàn)橋墩整體性降低問題的發(fā)生。因?yàn)楦叨諠仓娣e較大，所以要對(duì)溫度掌握好，發(fā)免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，夏季澆筑可在晚上完成，嚴(yán)禁高溫下澆筑。因?yàn)楦叨諛蛄菏欠譃榱瞬煌A段進(jìn)行澆筑的，所以極易出現(xiàn)施工縫，所以要保留出30mm以上的施工縫，以便于鋼筋能夠?qū)⑿屡f界面有效銜接，如果鋼筋長(zhǎng)度不夠，可采用彎曲處理，或者是運(yùn)用其他方法。因?yàn)槭┕たp會(huì)對(duì)橋墩外觀、整體質(zhì)量帶來較大影響，所以要對(duì)施工縫進(jìn)行打磨，新舊界面清除雜物，用水將灰塵清洗掉，待積水完全消失后才能進(jìn)行下一步澆筑。

2 高速公路橋梁建設(shè)中的高墩施工技術(shù)應(yīng)用具體案例

2.1 工程概況

此次研究以某高速公路橋梁建設(shè)中高墩施工技術(shù)應(yīng)用為例，選取的案例公路長(zhǎng)為8000m，高85m，施工時(shí)運(yùn)用的是懸壁澆筑法，使用了高墩施工技術(shù)。施工中使用的設(shè)備有卷?yè)P(yáng)機(jī)、360o旋臂式起重機(jī)、液壓系統(tǒng)、操作平臺(tái)等，其中卷?yè)P(yáng)機(jī)主要負(fù)責(zé)運(yùn)輸，吊裝混凝土，不僅成本低，而且質(zhì)量有保障；360o旋臂式起重機(jī)主要是對(duì)內(nèi)外模板進(jìn)行翻升、安裝、固定；液壓系統(tǒng)主要是由操作、支撐桿、扁擔(dān)梁三套系統(tǒng)組合而成，平臺(tái)桁、方鋼構(gòu)成了扁擔(dān)梁，桁架系統(tǒng)、2根10cm×10cm×6mm方鋼次扁擔(dān)梁、螺栓主扁擔(dān)梁有效銜接，進(jìn)而拼接完成；焊接接長(zhǎng)后的鋼管為支撐桿，采用的是48cm×6mm規(guī)格，一共設(shè)計(jì)了4根支撐桿，同時(shí)采用砂輪機(jī)完成焊接打磨；液壓系統(tǒng)使用的是SOH8L-01（32MPa）型號(hào)的千斤頂，油管是高壓無縫鋼管，既能夠電動(dòng)操作，又可以手動(dòng)遙控，使用了4臺(tái)千斤頂；操作平臺(tái)使用的是桁架系統(tǒng)，由空心方鋼模塊組合而成，10cm×10cm×6mm方鋼拼接成了桁架系統(tǒng)，立體結(jié)構(gòu)為2.4m×1.15m×6m；輔助盤寬0.9m，與墩身距離是0.3m，盤底則是用L50×5角鐵護(hù)欄扶手、成品鋼筋網(wǎng)片構(gòu)成[1]。

2.2 模板設(shè)計(jì)

在施工過程中，施工企業(yè)根據(jù)現(xiàn)有工程設(shè)備，給予了模板設(shè)計(jì)高度重視，使用了1節(jié)內(nèi)模模板，2節(jié)外模模板，都可使用360o旋臂起重機(jī)完成提升工作，每一節(jié)的高度是2.5m，以下是對(duì)外模結(jié)構(gòu)的分析，具體見圖1。

圖1 外模結(jié)構(gòu)示意圖

在外模高度設(shè)計(jì)的時(shí)候，遵循的是混凝土施工縫減少、各個(gè)環(huán)節(jié)施工進(jìn)度縮短、鋼筋配料長(zhǎng)度減少原則，將槽鋼橫肋設(shè)計(jì)為50，外模制作時(shí)，鋼板選取的厚度為6mm，兩層模板之間運(yùn)用的高強(qiáng)螺栓為8.8級(jí)16mm，主要用來橫豎向的連接。

2.3 施工工藝流程

此案例高墩施工過程中的流程具體是：測(cè)量后放樣、加工鋼筋、綁扎第一節(jié)鋼筋、加工模板、提升系統(tǒng)安裝、澆筑混凝土、頂面鑿毛、綁扎下一節(jié)鋼筋、安裝外側(cè)模板、養(yǎng)護(hù)、提升桁架、提升內(nèi)模板、封頂、拆除模板系統(tǒng)[2]。

2.4 自動(dòng)翻模組裝

施工單位在測(cè)量以后，將承臺(tái)混凝土施工工作完成，墩身墩底截面輪廓線彈出，確保放樣更加精準(zhǔn)，將墩身混凝土鑿毛清洗施工順利結(jié)束，隨后將支撐桿連接、墩身鋼筋綁扎6m，安裝墩身模板，接下來便是下步工作，澆筑第一模墩身高為2.5m的混凝土。澆筑前，要將腳手板鋪設(shè)好，操作平臺(tái)安裝于承臺(tái)上，然后是支撐桿、千斤頂、扁擔(dān)梁的安裝，將骨架與模板頂部的間距控制在2m，液壓系統(tǒng)安裝結(jié)束以后，對(duì)通油持荷進(jìn)行認(rèn)真檢驗(yàn)，為后續(xù)高墩施工奠定良好的基礎(chǔ)。

2.5 模板安裝

模板安裝之前，要將自動(dòng)翻模組裝好，同時(shí)施工企業(yè)應(yīng)該在進(jìn)行施工放樣、檢測(cè)的時(shí)候，運(yùn)用全站儀完成精密測(cè)量，確保模板安裝的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，而且在將模板四角平面坐標(biāo)進(jìn)行了測(cè)量之后，方可澆筑每一節(jié)墩身混凝土。同時(shí)需要人工輔助施工，內(nèi)外模板在提升的時(shí)候使用的是360o旋臂式起重機(jī)，提升施工開展之前，施工企業(yè)要將起吊扣件穩(wěn)定性、安全性、牢固性進(jìn)行仔細(xì)檢查，同時(shí)還要檢測(cè)模板和混凝土是不是徹底分離，確保模板安裝更加安全有效，安排專人完成指揮工作。安裝完成模板以后，要對(duì)縱橫向穩(wěn)固性、節(jié)點(diǎn)連接、平面、頂部高等進(jìn)行檢查，保證模板安裝安全，質(zhì)量達(dá)標(biāo)[3]。

2.6 混凝土澆筑

高速公路橋梁高墩施工中，澆筑混凝土極其關(guān)鍵，在澆筑前，施工企業(yè)仔細(xì)檢查模板，檢查重點(diǎn)放在模板標(biāo)高、尺寸、位置、強(qiáng)度、光潔度、平整度、穩(wěn)定性方面，確保模板無縫或者是孔洞，而且混凝土含砂率在40%左右，塌落度要嚴(yán)格把控在140至180mm間，采用的是泵送混凝土方法。以下是針對(duì)C40混凝土為例，其配比情況進(jìn)行了具體分析，見表1所示。

表1 C40混凝土配比設(shè)計(jì)（單位：kg/m3）

澆筑墩柱混凝土?xí)r，首先要確保施工面濕潤(rùn)、干凈，將鑿毛工作做好，保證平滑且在同一水平線上。振搗混凝土采用的是插入式振搗器，澆筑施工運(yùn)用的是卷?yè)P(yáng)機(jī)，給予吊斗入模相應(yīng)輔助，將每一層混凝土澆筑的厚度控制在30cm，高為2.5m。同時(shí)采用的是沿澆筑順序斜向進(jìn)行振搗，采用合理的方向、順序澆筑，確保振搗棒和水平面角度為30o，以此來將澆筑的質(zhì)量提高。使用振搗棒時(shí)要向前，保持50cm距離，嚴(yán)禁出現(xiàn)插入式振搗器機(jī)頭與模板緊貼，確保施工中二者距離操持在5-10cm之間。

在澆筑完底節(jié)混凝土以后，將鋼筋、墩身模板安裝好，但是需要注意的是在此施工工作進(jìn)行之前，要將上模板與下模板使用螺栓緊密連接，同時(shí)還要打磨、沖洗、清理干凈模板，將脫模劑涂抹上去，模板需固定于底節(jié)混凝土之上，確保模板位置更加準(zhǔn)確，也可以在此環(huán)節(jié)運(yùn)用預(yù)設(shè)拉桿，確保施工質(zhì)量更高，而且可以為接下來的墩身施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

施工中還要對(duì)4個(gè)千斤頂進(jìn)行操作，安裝完成第2節(jié)外模以后，支撐桿可使用第1節(jié)的，桁架整體上升時(shí)要平穩(wěn)，確保桁架提升到準(zhǔn)確位置，此操作中要使桁架處于水平上升狀態(tài)，隨后將鎖緊模板支撐螺桿、扁擔(dān)梁安裝好。安裝內(nèi)模時(shí)，采用的是懸臂吊方法，在保證吊裝位置正確以后進(jìn)行穩(wěn)固。輔助盤安裝結(jié)束以后，進(jìn)行第2節(jié)混凝土澆筑，并將千斤頂收起。澆筑完第2節(jié)混凝土后，便可將第3節(jié)墩身鋼筋安裝，待混凝土凝固以后，方可拆除內(nèi)模，桁架提升、穩(wěn)固后，將內(nèi)模中雜物徹底清理，進(jìn)而進(jìn)行澆筑，以上操作重復(fù)做，直至整個(gè)澆筑施工完成。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)中，高速公路橋梁建設(shè)是利國(guó)利民的項(xiàng)目之一，既能夠使人民日常出行得到保障，同時(shí)可以促進(jìn)各個(gè)區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，發(fā)揮的是紐帶作用。但是高速公路橋梁建設(shè)難度較大，對(duì)于技術(shù)的要求也非常高，極易受到多種多樣因素的影響，此時(shí)選擇科學(xué)合理的高墩施工技術(shù)便成為了重點(diǎn)，為此施工企業(yè)應(yīng)該給予高度重視，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，保質(zhì)保量的完成施工任務(wù)，更好的服務(wù)于人民。