高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)應(yīng)用探討

張洪輝

【摘 要】高墩是高速公路橋梁的重要組成部分，對(duì)橋梁的質(zhì)量和穩(wěn)固起著不可替代的作用。隨著我國(guó)道路交通建設(shè)的快速發(fā)展，高速公路橋梁施工技術(shù)水平不斷地提升，為高速公路工程建設(shè)的整體發(fā)展發(fā)揮重要的作用。文章基于當(dāng)前高速公路橋梁施工的具體實(shí)踐，對(duì)高墩施工技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行探討，從測(cè)量放樣、支架搭設(shè)、模板工程、維護(hù)保養(yǎng)等方面進(jìn)行分析，為提升高速公路橋梁施工質(zhì)量提供有價(jià)值的借鑒與參考。

【關(guān)鍵詞】高速公路橋梁工程;高墩施工技術(shù);實(shí)踐應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】U415;U445.559【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1674-0688（2022）02-0090-03

國(guó)家“十四五”規(guī)劃明確提出要將我國(guó)建設(shè)成為“交通強(qiáng)國(guó)”，實(shí)施京滬、京港澳、長(zhǎng)深、滬昆、連霍等國(guó)家高速公路的擴(kuò)容改造，加快建設(shè)主線并行線、聯(lián)絡(luò)線，并要求新改建高速公路里程2.5萬(wàn)km。隨著我國(guó)高速公路建設(shè)里程的不斷增加，建設(shè)技術(shù)水平也在不斷地提升，橋梁工程等施工質(zhì)量也得到了更好的保障。作為高速公路橋梁工程的重要組成部分，高墩工程關(guān)系到高速公路的整體質(zhì)量和施工進(jìn)度，施工技術(shù)的要求也與日俱增。當(dāng)前，我國(guó)的高速公路橋梁工程在應(yīng)用高墩施工技術(shù)時(shí)還普遍存在技術(shù)含量不高、應(yīng)用策略單一、難以有效應(yīng)對(duì)我國(guó)復(fù)雜多變的地形地貌的問題。因此，必須改進(jìn)高墩施工技術(shù)，使其滿足高速公路橋梁的施工實(shí)踐要求，從而為我國(guó)的高速公路建設(shè)做出更多的貢獻(xiàn)。

1 高墩施工技術(shù)的常見類型

1.1 滑模施工

滑模施工是通過(guò)運(yùn)用液壓的提升裝置，對(duì)模板進(jìn)行滑升操作，從而進(jìn)行豎向混凝土結(jié)構(gòu)澆筑的施工方法。滑模施工技術(shù)的工作原理：事先組裝完成液壓滑模裝置，通過(guò)特定標(biāo)高確定操作的高度和位置并進(jìn)行設(shè)置，推動(dòng)液壓裝置、提升架等同步提升，并在提升過(guò)程中進(jìn)行結(jié)構(gòu)澆筑?；Ｊ┕ぜ夹g(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)在于模板體系需要根據(jù)作業(yè)的過(guò)程進(jìn)行經(jīng)常性的平調(diào)，從而保證構(gòu)筑物和建筑物之間的垂直關(guān)系。在高墩施工作業(yè)中，滑模技術(shù)有助于橋梁整體的流水作業(yè)，可以加快工程建設(shè)的整體進(jìn)度[1]。

1.2 翻模施工

翻模施工是橋梁高墩作業(yè)技術(shù)中較為常用的一項(xiàng)技術(shù)，也稱之為液壓翻模。翻模施工技術(shù)的工作原理：在特定強(qiáng)度的混凝土墩身上，建設(shè)一個(gè)專門的液壓翻模工作平臺(tái)，運(yùn)用起重設(shè)備將平臺(tái)的高度提升至作業(yè)所需的位置后，再借助起吊系統(tǒng)進(jìn)行吊掛作業(yè)。與滑模技術(shù)相比，翻模技術(shù)的模板體系相對(duì)比較固定，平調(diào)的操作相對(duì)較少，而更多地通過(guò)吊掛系統(tǒng)的微調(diào)實(shí)現(xiàn)作業(yè)范圍的延伸。

1.3 爬模施工

在高墩施工技術(shù)中，爬模施工技術(shù)的使用要求最高，但比滑模和翻模技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)，施工的效果也更好。作為一種新型的高空作業(yè)技術(shù)，爬模施工的循環(huán)周期相對(duì)較短，對(duì)施工人員的人數(shù)需求和體力消耗也相對(duì)減少，并且在施工用料方面更加節(jié)約，施工完成后的砼外表更平整和光滑。在高速公路橋梁施工過(guò)程中，爬模施工依賴于內(nèi)外套架的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)爬模進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)，引導(dǎo)塔吊的同步提升，使物料得以吊至作業(yè)的操作范圍[2]。

2 高墩施工技術(shù)的難點(diǎn)分析

2.1 施工技術(shù)要求較高

作為橋梁整體重量的承載主體，高墩不僅在建材方面有著嚴(yán)格的規(guī)定，而且必須加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的技術(shù)控制，否則就有可能因受力不均而引發(fā)橋梁的部分?jǐn)嗔?，甚至造成橋梁的整體坍塌。因此與高速公路的其他部分相比，橋梁工程的高墩施工環(huán)節(jié)對(duì)施工人員的技術(shù)水平及施工機(jī)械的質(zhì)量都有著較高的要求。

2.2 施工成本難以控制

高速公路建設(shè)通常需要進(jìn)行數(shù)個(gè)月以上的長(zhǎng)時(shí)間施工，整體工程的作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)，加上地形、氣候等施工環(huán)境復(fù)雜多變，外界干擾因素非常多，因而難以控制施工成本。在高速公路橋梁工程建設(shè)中，許多建設(shè)單位為了節(jié)約工期，往往采取將工程項(xiàng)目分割成若干段的方式，由多個(gè)工程隊(duì)進(jìn)行同步施工，導(dǎo)致施工管理活動(dòng)更加困難，致使施工成本更難控制[3]。

2.3 施工作業(yè)危險(xiǎn)系數(shù)高

高速公路工程的橋梁建設(shè)部分需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的高空作業(yè)，無(wú)論是對(duì)施工機(jī)械還是對(duì)施工人員來(lái)說(shuō)，都存在著較高的危險(xiǎn)性。因此，在高墩施工過(guò)程中，建設(shè)單位和施工人員不僅要提高施工質(zhì)量和效率，也要嚴(yán)格遵守施工技術(shù)規(guī)范，強(qiáng)化施工過(guò)程中的安全防護(hù)，從而避免安全責(zé)任事故的發(fā)生。

3 高墩施工技術(shù)在高速公路橋梁工程中的實(shí)踐應(yīng)用

3.1 測(cè)量技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

正所謂“凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢”。在高速公路橋梁施工建設(shè)中，特別是施工周期較長(zhǎng)、難度較大、風(fēng)險(xiǎn)較高的高墩施工環(huán)節(jié)，建設(shè)單位必須提前做好施工的整體設(shè)計(jì)并形成方案，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的外部環(huán)境進(jìn)行全面調(diào)研，并完成高墩施工的測(cè)量工作，從而為后續(xù)的施工活動(dòng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在高墩施工的測(cè)量環(huán)節(jié)，必須安排專業(yè)的、經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員進(jìn)行測(cè)量，保證測(cè)量數(shù)據(jù)的翔實(shí)可靠。在測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量人員務(wù)必對(duì)高墩的前、后、左、右各個(gè)方位都進(jìn)行全面的測(cè)量，并繪制出詳細(xì)的測(cè)量示意圖，從而為后期的施工活動(dòng)提供重要的數(shù)據(jù)和圖紙參考。高墩部位要根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案的具體安排，對(duì)高墩的立面、側(cè)面、剖面等進(jìn)行全方位測(cè)量和計(jì)算，確保施工前扎實(shí)做好放樣工作。測(cè)量人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑圖紙，對(duì)矩形墩的立面、剖面等進(jìn)行精密測(cè)算，并圍繞橋墩中心線測(cè)算出路線設(shè)計(jì)線，進(jìn)而為后續(xù)的混凝土澆筑提供技術(shù)參考。

測(cè)量人員在勘察和測(cè)量時(shí)，要結(jié)合高墩施工的作業(yè)技術(shù)要求和相關(guān)規(guī)范，對(duì)高墩施工的控制點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，并保持各控制點(diǎn)間500 m左右的距離，確保測(cè)量作業(yè)更加高效和精準(zhǔn)，盡可能地減少測(cè)量誤差。當(dāng)然，施工現(xiàn)場(chǎng)通常是露天狀態(tài)，風(fēng)力、雨水及人員走動(dòng)都有可能會(huì)造成控制點(diǎn)的位移，從而影響測(cè)量作業(yè)的精度，因此需要測(cè)量人員定期進(jìn)行復(fù)核，必要時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行加密處理，從而保障測(cè)量的準(zhǔn)確性。此外，施工技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)同步進(jìn)行場(chǎng)地整理與清潔工作，盡可能清除施工現(xiàn)場(chǎng)的樹木、草叢、建筑垃圾或者其他雜物，確保測(cè)量的精準(zhǔn)性，為后期的施工營(yíng)造良好的施工環(huán)境，避免混凝土澆筑過(guò)程受到外部干擾[4]。

3.2 支架搭設(shè)技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

在高速公路橋梁工程特別是高墩施工過(guò)程中，高支架是必不可少的重要輔助設(shè)備，對(duì)于施工過(guò)程中的材料、人員運(yùn)輸及輔助操作都起著非常重要的作用，同時(shí)是防范橋梁在施工過(guò)程中出現(xiàn)變形等問題的關(guān)鍵。因此，必須采取科學(xué)合理的支架搭設(shè)技術(shù)，在支架的橫向、縱向、斜向等不同的角度和方位，都能夠保證擁有足夠的剛度和強(qiáng)度，最大限度地控制橋梁的沉陷值，從而保證橋梁施工的質(zhì)量安全。

在具體的搭設(shè)過(guò)程中，首先，夯實(shí)基土，筑牢支架搭設(shè)的根基，同時(shí)需要加強(qiáng)腳手架與墩柱承臺(tái)手架之間的相互連接，盡可能讓兩組手架緊密地貼合，從而在施工過(guò)程中保持支架的平穩(wěn)。其次，嚴(yán)格按照支架搭設(shè)的行業(yè)規(guī)范，搭設(shè)碗口件支架，使橫桿與立桿之間保持合適的距離，從而保證支架在施工過(guò)程中能夠發(fā)揮最大的用途。再次，注重對(duì)支架受力情況的分析和測(cè)算，掌握支架的立桿底端所承受的最大力度，同時(shí)應(yīng)當(dāng)驗(yàn)算高墩的地基受力，從而了解地基與支架的剛度與穩(wěn)定性能否滿足高空作業(yè)的需求，避免“帶病作業(yè)”。最后，當(dāng)支架搭設(shè)結(jié)束后不能直接進(jìn)行施工作業(yè)，而要對(duì)連接桿的性能進(jìn)行再次檢測(cè)，確?？v桿、橫桿、斜桿等性能都能夠達(dá)到施工的安全標(biāo)準(zhǔn)，從而更好地控制橋梁高墩的沉陷值，保證施工的安全和橋梁的質(zhì)量。

3.3 鋼筋工程技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

鋼筋工程是橋梁高墩作業(yè)的安全保障，只有通過(guò)鋼筋進(jìn)行支架綁定，才能夠確保施工環(huán)節(jié)的整體質(zhì)量和安全。在具體的鋼筋工程技術(shù)中，施工人員必須根據(jù)高墩工程支架的實(shí)際情況進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)算，明確鋼筋的實(shí)際需求量，并且對(duì)每一根鋼筋進(jìn)行編號(hào)記錄，確定鋼筋的具體使用情況，避免繁雜的工程建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)混亂或者疏漏。在鋼筋綁定環(huán)節(jié)，施工人員需要對(duì)其進(jìn)行截?cái)?、焊接、綁扎等操作，并?zhǔn)確計(jì)算鋼筋的具體截?cái)?、焊接?shù)量和尺寸，盡可能地節(jié)約鋼筋的用料資源。除了測(cè)算和編號(hào)，施工人員還需要靈活選取焊接的接頭位置，通常應(yīng)當(dāng)置于墩柱和四角的方位，從而避免接頭重疊導(dǎo)致局部臃腫。在鋼筋焊接的過(guò)程中，需要充分考慮穩(wěn)固、抗震等要求，對(duì)鋼筋的彎鉤長(zhǎng)度進(jìn)行合理設(shè)計(jì)與控制，保證鋼筋工程的整體穩(wěn)定性。

3.4 模板工程技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

在高墩施工技術(shù)中，模板工程技術(shù)是核心部分，是高墩施工質(zhì)量和效率的關(guān)鍵保證，也是高速公路橋梁工程整體的質(zhì)量保障。在具體的施工過(guò)程中，模板工程技術(shù)需要注意以下事項(xiàng)：首先，必須嚴(yán)格根據(jù)高墩施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行臺(tái)身結(jié)構(gòu)材料的選擇，通常情況下應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮接縫嚴(yán)密、板面平整、具有較高的尺寸精度及不易變形的大塊組合鋼，該結(jié)構(gòu)材料在建筑施工過(guò)程中比較容易拆卸，因而非常適用于高墩施工的模板工程。其次，在模板結(jié)構(gòu)安裝前必須進(jìn)行模板尺寸的復(fù)檢，確保大塊組合鋼模板與高墩臺(tái)身之間密實(shí)、牢固，最大限度地避免模板尺寸的誤差，從而防止在混凝土澆筑的過(guò)程中出現(xiàn)混凝土泄露等問題，進(jìn)而影響高墩施工的質(zhì)量和墩臺(tái)的穩(wěn)固。最后，在高墩模板安裝過(guò)程中，必須扣緊各關(guān)鍵部位的螺栓，確保模板得以穩(wěn)固地安裝在指定的位置，從而避免混凝土澆筑過(guò)程中因模板不穩(wěn)導(dǎo)致漏漿的問題。在模板拆除環(huán)節(jié)，需要提前取下固定用的螺栓，然后對(duì)支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除作業(yè)，從而保證模板拆除對(duì)墩身質(zhì)量的影響最小化[5]。

在模板工程技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)，施工人員必須強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)和安全意識(shí)，無(wú)論是安裝模板還是拆除模板，都必須嚴(yán)格按照模板工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范進(jìn)行作業(yè)，特別是在拆模環(huán)節(jié)，必須設(shè)置專門的伸縮套和防溜繩，從高墩臺(tái)身中輕輕地撤出模板，從而防止拆除過(guò)程中發(fā)生模板掉落的危險(xiǎn)。此外，混凝土完全凝結(jié)也是拆模技術(shù)的前置條件，并且高墩的抗壓強(qiáng)度必須達(dá)到2.5 MPa以上，如果提前拆?？赡軙?huì)造成混凝土凝結(jié)不到位而出現(xiàn)變形等情況，進(jìn)而導(dǎo)致高墩內(nèi)部出現(xiàn)間隙，影響橋梁整體的質(zhì)量和安全。在施工過(guò)程中，施工人員應(yīng)當(dāng)盡量采取手動(dòng)方式進(jìn)行拆除作業(yè)，必要時(shí)可以借助一些小型的機(jī)械工具，但絕不能使用大錘、電鉆等大型器械進(jìn)行拆除，否則就有可能會(huì)對(duì)模板的表面造成嚴(yán)重的破壞，同時(shí)也會(huì)對(duì)已經(jīng)完工的混凝土高墩造成表面或者棱角損傷，從而影響整個(gè)橋梁工程的美觀度和建設(shè)質(zhì)量。模板工程完成后，需要根據(jù)橋梁所處的外部環(huán)境及通車后的具體情況，扎實(shí)做好高墩的日常養(yǎng)護(hù)工作，如使用養(yǎng)生布對(duì)重要部位進(jìn)行包裹以防范雨水、光照、風(fēng)力等侵蝕，或者定期進(jìn)行高壓泵灑水以保持高墩的整體濕度。

3.5 混凝土工程技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

混凝土是高速公路橋梁施工中高墩的主要構(gòu)筑材料，從拌制、運(yùn)輸?shù)綕仓夹枰M(jìn)行嚴(yán)格的管控，從而確保高墩的外觀平整度和整體穩(wěn)固性。在施工初期，施工人員必須根據(jù)橋梁高墩施工的整體要求，對(duì)材料的含水量進(jìn)行檢測(cè)，并且嚴(yán)格規(guī)范攪拌的時(shí)間和節(jié)奏，從而確保在混凝土集中拌制過(guò)程中顏色相同、結(jié)構(gòu)均勻，避免出現(xiàn)混雜、離析、泌水等材料質(zhì)量問題，從而為高墩奠定堅(jiān)實(shí)的原料基礎(chǔ)。在運(yùn)輸過(guò)程中，必須使用專業(yè)的運(yùn)輸車輛，并且全程進(jìn)行緩慢攪拌，使混凝土始終保持在活動(dòng)的狀態(tài)，避免出現(xiàn)沉淀、凝結(jié)等問題。

進(jìn)入高墩施工環(huán)節(jié)，鑒于橋梁高墩通常有著較高的高度，需要進(jìn)行分次、逐層澆筑，因而施工人員必須時(shí)刻保持對(duì)施工縫隙的關(guān)注，確保分次澆筑后能夠形成平整一致的高墩外觀，避免出現(xiàn)澆筑后不平滑甚至接縫明顯的情況?；炷岭S時(shí)都處于待凝結(jié)的狀態(tài)，需要快速進(jìn)行澆筑避免凝結(jié)。當(dāng)輸送距離超過(guò)500 m時(shí)施工人員應(yīng)當(dāng)設(shè)置二級(jí)轉(zhuǎn)送站，避免混凝土在長(zhǎng)距離輸送過(guò)程中逐漸沉淀或者凝結(jié)。此外，在對(duì)混凝土進(jìn)行振搗時(shí)，施工人員既要加強(qiáng)對(duì)模板周邊的關(guān)注，確保沒有氣泡、蜂窩等澆筑質(zhì)量問題，同時(shí)要注意澆筑部位周邊的鋼筋、模板等其他部件，避免在澆筑過(guò)程中對(duì)其他部件觸碰并造成位移或者變形，進(jìn)而對(duì)高墩質(zhì)量造成不利影響。

4 結(jié)語(yǔ)

高速公路橋梁施工是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，必須從施工前的方案設(shè)計(jì)著手，全方位地規(guī)劃包括高墩在內(nèi)的橋梁施工項(xiàng)目方案，特別是要加強(qiáng)對(duì)新設(shè)備、新材料、新技術(shù)的引進(jìn)與應(yīng)用，不斷提高高墩施工的技術(shù)水平和工程質(zhì)量，使高速公路的橋梁質(zhì)量得到切實(shí)的保障。對(duì)于建設(shè)單位來(lái)說(shuō)，必須在確保工程質(zhì)量與安全的前提下，統(tǒng)籌調(diào)配好施工成本、施工期限、人員配置等各項(xiàng)事務(wù)，根據(jù)工程的具體情況選取適宜的施工技術(shù)，牢牢把好高墩施工項(xiàng)目的質(zhì)量關(guān)、效率關(guān)和安全關(guān)，從而確保高速公路整體工程的質(zhì)量、效率與安全。

參 考 文 獻(xiàn)

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