高鐵橋梁施工中橋墩施工技術分析

楊濤

中鐵十局集團第二工程有限公司 河南鄭州 450000

在橋梁橋墩施工工作當中，施工工作人員所需要注意的施工工作內(nèi)容相對較多，需要保證施工工作人員具有更高的施工工作經(jīng)驗以及更高的專業(yè)技能，有效落實橋墩施工工作各環(huán)節(jié)的重點內(nèi)容，全面提高橋墩結(jié)構(gòu)的施工科學性與合理性，保證橋梁工程項目的整體使用效果[1]。

1 我國高速公路橋梁橋墩施工現(xiàn)狀

1.1 橋墩施工的技術種類單一

現(xiàn)今，我國高速公路橋墩的施工過程中，大部分單位采用的施工技術是滑模施工技術，滑膜施工技術有自己的優(yōu)點，如施工速度快、安全度高等。有的企業(yè)一直采用此施工方式，但并未及時考慮到我國幅員遼闊、地理之間差異較大的特點，使在一些特殊情形下采用這種方式施工，施工的難度增加，整體效果不高，甚至會使高速公路橋梁的質(zhì)量受到影響。

1.2 橋墩施工技術水平不足

近年來，我國的高速公路建設發(fā)展迅猛。但起步較晚，相關人才儲備不足，行業(yè)內(nèi)部之間缺少很好的交流。有的企業(yè)在施工中，過多地關注施工進度和經(jīng)濟利益，忽視了相關技術的研究，導致企業(yè)自身技術積累不夠，施工技術水平整體不高。

1.3 橋墩的維護和保養(yǎng)工作不到位

橋墩的維護和保養(yǎng)是高速公路橋梁正常安全運行的保障。我國部分高速公路橋梁管理部門和人員，保護橋墩的意識淡薄，思想上重視不夠，疏忽了對橋墩的保養(yǎng)，有的保養(yǎng)甚至流走于形式和被迫“檢查”之間。橋墩得不到有效的維護和保養(yǎng)，高速公路的壽命和安全性將大打折扣。高速公路的保養(yǎng)關乎人民人身和財產(chǎn)安全，對于維護單位來說是一個長期的任務，不容忽視。

2 橋墩施工方法介紹

我國在高速公路橋梁橋墩上的施工方法主要有翻模施工法、滑模施工法和爬模施工法。本文將主要對3種施工特點和應用范圍展開介紹。

2.1 翻模施工法

翻模施工法主要步驟是先將混凝土塔柱模板分為2-3節(jié)，每節(jié)的高度在1-3m。然后等待混凝體澆筑成型后，保持上面的模板不動，把下面的模板拆除并利用機械（起重機設備等）的作用把模板提升至未拆除模板的上方并連接一起的施工過程。如此往復操作，直到達到橋墩設計的高度位置。翻模施工法適用類似索塔的等截面橋墩的施工。它具有工藝簡單、方便施工、混凝土外觀質(zhì)量好、施工步驟較少和施工成本較低等優(yōu)點。但也存在混凝土的安全性和穩(wěn)定性相對于其他施工方式較差的情況。

2.2 滑模施工法

滑模施工的主要工作步驟是先將鋼管埋置在混凝土之中，然后利用千斤頂和提升架將滑升模板施力的作用至埋入的鋼管上，當混凝土達到規(guī)定的強度時，整個裝置在施工單元自身液壓系統(tǒng)的作用下沿著鋼管上滑，待模板定位完成后又重復上一個過程?；Ｊ┕しㄔ谖覈鴳脧V泛，其優(yōu)點在于施工速度快、安全度較高和節(jié)省勞動力等。由于其自身施工特點，需大型的機械參與，大型操作設備的先期準備和應用消耗了一定的施工成本，相對投入較大。同時也不便于在施工期間保溫和養(yǎng)護橋墩的操作[2]。

2.3 爬模施工法

爬模施工技術是由滑模施工技術逐步改進而來的橋墩施工技術，在豎向的橋墩工程中應用的較為廣泛。爬模工藝的優(yōu)點是不需要大量的機械設備，作業(yè)平臺容易搭建，施工步驟簡單安全和混凝土的外觀和質(zhì)量較好。缺點是前期投入大，施工速度較慢。以上介紹的3種常見的工藝方式是現(xiàn)今常見的施工方式，3種方式各有優(yōu)劣和主要的適用范圍。在公路橋梁橋墩施工的前期準備中，根據(jù)現(xiàn)場的情況做好精心的準備、檢查和勘察。根據(jù)過往經(jīng)驗和現(xiàn)場的情況采用一種正確的施工工藝或者幾種施工相結(jié)合的方式施工。

3 公路橋梁橋墩施工控制對策

3.1 加強施工質(zhì)量管理

為保證公路橋梁橋墩施工質(zhì)量，應做好以下3個方面施工的管理工作。

3.1.1 施工前準備

應該預知橋墩施工的復雜性和長期性，思想上增加重視，認真審查施工圖紙和施工的設計方案，確保方案和圖紙能滿足施工規(guī)范的要求。

3.1.2 確保施工分工明確

切實做好施工的組織工作。由于公路橋梁施工步驟繁瑣，包含模板安裝、支架搭設和混凝土澆筑等方面的工序。因此為確保施工人員自身其責，施工單位要制定合理的施工方案，避免出現(xiàn)因施工方案不合理而影響施工效率的情況發(fā)生。

3.1.3 管控好施工材料的準備和校驗工作

施工原材料是橋墩施工的基礎，沒有好的材料，橋墩本身的質(zhì)量將得不到保證，進而也會影響到橋墩和公路質(zhì)量安全。因此在施工前須對施工所需的材料和機械設備進行嚴格的質(zhì)量把控，建檔立冊，質(zhì)量管控對標到人，嚴查質(zhì)量管控中不作為的情況，如果發(fā)現(xiàn)不作為甚至腐敗的情況，將追究其法律責任。

3.2 加強施工安全管理

施工安全在公路橋墩的施工中占據(jù)非常重要的地位。施工安全關乎著每個施工人員的安全。施工單位應在施工前做好安全教育方面的講座和培訓工作，確保每個施工人員知曉施工安全的重要性，使施工安全的理念深入人心。在現(xiàn)場施工做確保每個施工人員佩戴安全帽、安全帶等安全防護設備。機械設備的操作人員須持證上崗，嚴格按照職業(yè)操作規(guī)范要求施工作業(yè)，嚴查“無證駕駛”行為。定期對施工機械重點檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時養(yǎng)護維修，確保正常運營，避免過度過勞使用機械的情況發(fā)生[3]。

4 工程概況

某橋梁工程具有一定的跨度，此橋梁施工所在區(qū)域位于中低地形的山丘陵區(qū)，海拔為500m-1000m，切割的實際深度能夠達到200m-400m，坡度為15°-25°，在對主墩橋墩的樁基以及承臺進行施工時，必須分別施工，所以需要依托承臺技術以及樁基技術。3公路橋梁主橋橋墩樁基和承臺工程施工技術分析

4.1 樁基施工

4.1.1 場地平整

使用鉆孔進行施工的現(xiàn)場會殘留一些雜物，需要進行清理。作業(yè)的實際現(xiàn)場如存在較多淤泥及淺水，需要借助其他方式，如枕木予以搭建，讓平臺保持穩(wěn)固的狀態(tài)，對實際荷載予以支撐，幫助設備能夠在施工現(xiàn)場自由出入。施工現(xiàn)場如存在陡坡，就要實施平整作業(yè)，以免設備發(fā)生傾斜的情況。

4.1.2 護筒埋設

需對施工現(xiàn)場周圍建立臨時的水準點，讓測量人員對鉆孔樁的樁位予以測量，借助搭設方木這一方法完成標識工作。樁位周圍需要布置4個樁，根據(jù)連線所得交點對樁體中心進行確認，結(jié)合標準調(diào)整所需護筒設備。使用鋼制孔口護筒，做好護筒和樁結(jié)構(gòu)位置的把控，將誤差減至最小。如遇到深水等特殊情況，樁及護筒的整體結(jié)構(gòu)的誤差值不得超過80mm。如護筒位置位于筑島或是旱地，需借助挖坑埋設法予以確認，對護筒底部以及周圍密實度予以把控，采用夯實作業(yè)法增強土體的密實性，避免護筒底口出現(xiàn)漏漿等問題。對護筒進行施工時，如樁孔內(nèi)部出現(xiàn)承壓水，需滿足護筒頂高于承壓水位這一要求。根據(jù)“機械作業(yè)+人工輔助”這一方式對護筒進行施工，并對其位置予以調(diào)整[4]。

4.1.3 泥漿的配制

泥漿材料如想保持較高的粘度以及不分散的狀態(tài)。需在兩墩之間依托于泥漿池完成相關布置工作，還要注意安全防護，保證制作過程能夠有序且安全。

4.1.4 鉆進作業(yè)

在開始作業(yè)時，開孔需借助小沖程來進行作業(yè)，施工作業(yè)完成后形成初步的孔，根據(jù)地質(zhì)的實際情況以及工程特點，確定出作業(yè)的合力方法。如果下面層的巖石較為堅硬，需借助于大沖程來進行工作。由于鋼護簡位置比較低，處在砂卵石層中，在開展鉆孔工作時，為避免在穿越砂卵石層時產(chǎn)生塌孔的情況，可對其進行注漿加固。通常將注漿孔設置在單一群樁孔外圍，呈正方形分散設置，孔之間距離為2m。具體步驟如下。從平臺鉆孔區(qū)進入套管，套管尺寸為128mm，到達河床底時將其進行固定，然后鉆進淤泥層下入套管，達到強風化巖50cm處時再次固定套管，繼而進行注漿，待凝時間達到6h后，用鉆具修整孔壁并將其雜物清理干凈，再次注漿，待凝、掃孔、鉆進、注漿等工作反復進行，直到卵石層底部為止。

4.1.5 泥漿的補充和凈化

在施工過程中，若消耗了大量漿材料消耗，需及時予以補充。如果土層發(fā)生變化，需要增加檢測頻次，對泥漿的指標進行調(diào)整。在進行注漿時需注意當注漿壓力在1.9MPa2.8MPa時，單孔注漿段單位吸漿量低于1L/min-2L/min，當注漿量超出標準值80%時，需在此基礎上延長注漿時間15min-30min，具體時間根據(jù)工程施工情況來定。鉆進的過程中需要分析好地質(zhì)實際環(huán)境，如地層發(fā)生變化，需對樣本予以分析，記錄相關情況，并對相關參數(shù)予以調(diào)整，選擇更加合適的參數(shù)。

4.2 承臺施工

4.2.1 鋼筋的加工和安裝

支架施工過程中，鋼筋骨架通常都是在現(xiàn)場內(nèi)完成制作，之后通過吊車將其吊至指定位置使用，采用分節(jié)入孔的方式完成鋼筋工程施工。在具體的施工過程中，骨架第一節(jié)入孔完成后，需要借助支撐桿將其牢牢地固定在井口中心位置，之后再采用吊車吊起另一節(jié)骨架，與前一節(jié)骨架進行銜接，并檢查連接質(zhì)量。在進行骨架銜接操作時，工作人員需要對接頭部位進行重點關注，應使用電弧焊及單面焊的方式完成焊接，確保焊接質(zhì)量符合相關要求。通常情況下，鋼筋工程施工中會使用多臺電焊機共同開展焊接使用，以此來降低混凝土澆筑施工前焊接施工所耗費的時間，避免混凝土初凝。此外，在開展鋼筋骨架安放工作前，工作人員需要在孔口位置架設四根導向鋼管，以此來保障骨架吊裝過程中位置的準確性，同時避免對孔壁造成破壞，實現(xiàn)對保護層厚度的有效控制[5]。

4.2.2 模板的安裝

（1）在制作的過程當中需要對模板的表面進行拋光處理，以減少焊縫對模板的影響。

（2）此項目使用的吊車規(guī)格為25t，來吊裝所需的模板，在吊車拼裝過程當中起輔助作用。

（3）在完成安裝后還需對接縫進行檢查，避免出現(xiàn)錯臺。

4.2.3 混凝土的澆筑和養(yǎng)護

此工程使用泵送法對承臺予以澆筑，需使用和易性較高的混凝土，坍落度數(shù)據(jù)范圍為15cm-18cm，實驗室需對混凝土所需材料的質(zhì)量予以把控，結(jié)合坍落度來完成相關試驗，再根據(jù)所得結(jié)果來調(diào)節(jié)混凝土所用材料，并進行分層澆筑，各層的實際厚度不得超過30cm，自周圍向中間進行澆筑。

4.2.4 混凝土振搗

振搗作業(yè)需由平均分布的振搗點來完成，把沒有氣泡翻漿以及結(jié)束下沉作為振搗作業(yè)的標準。在作業(yè)過程中需對循環(huán)冷卻管予以保護，防止同模板或鋼筋離得太近。在完成澆筑后，要收漿并對其進行養(yǎng)護。養(yǎng)護可通過灑水結(jié)合土工布覆蓋混凝土的方式來進行。

5 公路橋梁主橋橋墩樁基及承臺施工質(zhì)量控制

5.1 施工前的準備工作

首先，對施工方案進行審核，主要是根據(jù)圖紙要求、規(guī)范標準、現(xiàn)場勘查結(jié)果及各項技術指標進行審查，同時還需要確保各項安全措施符合要求。其次，對施工準備情況進行檢查，主要是泥漿循環(huán)系統(tǒng)是否正常，機械設備是否運行良好，各類原材料的質(zhì)量和數(shù)量是否滿足施工要求等。

5.2 成樁制作及質(zhì)量控制

首先，清孔。選用合理的清孔方式來清除孔底沉渣，減少因沉渣對灌注樁的承載力造成的影響。在具體的施工過程中，通常會利用泥漿沖擊的方式來清除孔底沉渣。沉渣在受到?jīng)_擊后懸浮與泥漿中，經(jīng)循環(huán)流被帶出樁孔，從而完成清孔任務。其次，鋼筋籠吊放。吊放工作開始前，需要對鋼筋籠的質(zhì)量、尺寸等數(shù)據(jù)進行檢查，并根據(jù)底梁標高合理設置吊環(huán)長度，確保標高符合設計要求。最后，泥漿制備及二次清孔。鋼筋籠吊放或其他孔內(nèi)操作行為都有可能導致部分雜質(zhì)掉入孔內(nèi)的情況出現(xiàn)。因此在開展混凝土灌注前，必須及時開展二次清孔，對雜質(zhì)進行有效處理。同時還需要安排專人對空口返漿比重及沉渣厚度進行檢測，確保符合要求后，方可開展灌注工作。

6 結(jié)語

本文主要介紹了公路橋梁橋墩施工存在的現(xiàn)狀，及主要的施工方法，包括翻模施工法、滑模施工法和爬模施工法。通過3種施工方法，結(jié)合現(xiàn)場的情況選擇適合的施工方法?？深A見的是在不久的將來，科學技術的發(fā)展必將影響到橋墩技術的革新，相信會有效率更好的施工方案產(chǎn)生。為確保施工的安全進行，本文在施工質(zhì)量管理和安全管理方面做了分析。