山區(qū)高墩橋梁施工技術(shù)問(wèn)題研究

羅雙全

（貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550001）

0 引言

山區(qū)公路與橋梁工程的建設(shè)和發(fā)展，需要以成熟的施工技術(shù)和先進(jìn)的施工設(shè)備為前提，施工技術(shù)難度遠(yuǎn)大于平原地區(qū)，而橋隧占比大多在山區(qū)，高墩施工技術(shù)則更為常見(jiàn)，為山區(qū)公路與橋梁工程的重要應(yīng)用內(nèi)容。一方面，山區(qū)高墩施工技術(shù)符合山區(qū)公路橋梁工程的建設(shè)需求，能滿足山區(qū)復(fù)雜地形條件下的施工要求；另一方面，合理運(yùn)用山區(qū)高墩施工技術(shù)可提高工程施工的安全性和可靠性，是現(xiàn)代工程建設(shè)發(fā)展需要探索的重要技術(shù)。

1 山區(qū)高墩施工技術(shù)概述

山區(qū)高墩施工技術(shù)，是現(xiàn)代道路橋梁工程中的重要的施工技術(shù)之一，能夠解決施工區(qū)域跨度大、難度高、風(fēng)險(xiǎn)突出等一系列問(wèn)題，同時(shí)還能夠最大程度地實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)成本的有效控制。山區(qū)高墩施工技術(shù)能夠?yàn)闃蛄汗こ烫峁┛煽康某休d力，減少用地范圍，減少對(duì)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境的破壞，實(shí)現(xiàn)道路橋梁建設(shè)與環(huán)境保護(hù)的有效結(jié)合。雖然山區(qū)高墩施工技術(shù)的建設(shè)成本相對(duì)較高，但是從山區(qū)建設(shè)周期、公路運(yùn)行維護(hù)成本以及綜合經(jīng)濟(jì)效益等角度進(jìn)行分析，山區(qū)高墩施工技術(shù)具有顯著的施工優(yōu)勢(shì)，符合現(xiàn)代交通運(yùn)輸體系的發(fā)展需要。

2 山區(qū)高墩施工技術(shù)的主要內(nèi)容

2.1 工程的勘探和測(cè)量

在施工前需要對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行地質(zhì)勘探，并對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行分析，結(jié)合各方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。首先，山區(qū)高墩施工技術(shù)需要考慮施工區(qū)域的地質(zhì)情況和自然氣候情況，要結(jié)合地質(zhì)條件研究合理的施工技術(shù)要求，同時(shí)對(duì)施工區(qū)域的建設(shè)場(chǎng)地以及放樣情況進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)對(duì)地面環(huán)境的研究，結(jié)合施工方案進(jìn)行科學(xué)測(cè)量。也可以借助無(wú)人機(jī)進(jìn)行地面數(shù)據(jù)的三維勘探，既能夠?qū)κ┕^(qū)域進(jìn)行科學(xué)化數(shù)據(jù)分析，同時(shí)還能夠結(jié)合紅外線設(shè)備對(duì)地面地質(zhì)情況進(jìn)行網(wǎng)格化管理，然后將相關(guān)數(shù)據(jù)匯總到計(jì)算機(jī)中，利用BIM 技術(shù)對(duì)工程施工區(qū)域進(jìn)行管控和分析，以動(dòng)態(tài)化的管理模式，提高測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，為后續(xù)施工打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 搭建支架

在地質(zhì)勘探和測(cè)量工作結(jié)束后，要進(jìn)行山區(qū)高墩支架的搭建工作。

（1）需要利用山區(qū)高墩模板的穩(wěn)定作用，進(jìn)一步提升山區(qū)高墩構(gòu)件的安全系數(shù)，確保山區(qū)高墩的構(gòu)造穩(wěn)定性，同時(shí)要對(duì)施工區(qū)域的基礎(chǔ)支架進(jìn)行提前布置，確保支架的穩(wěn)定性和安全性。在施工過(guò)程中，為了進(jìn)一步提升支架的穩(wěn)定系數(shù)，可以借助多種維護(hù)措施進(jìn)行強(qiáng)化和管理。例如，搭建過(guò)程中，可以將高墩之間距離適當(dāng)縮小，強(qiáng)化支架的穩(wěn)定程度，并確保支架間的距離在10m左右。

（2）由于支架決定了山區(qū)高墩構(gòu)件的搭建質(zhì)量、速度和安全性，需要對(duì)支架搭建情況進(jìn)行分析和研究，明確對(duì)應(yīng)的施工要求和施工標(biāo)準(zhǔn)，確保在預(yù)定方案的基礎(chǔ)上開(kāi)展支架的搭建工作。

（3）需要對(duì)山區(qū)高墩承載力等一系列參數(shù)進(jìn)行分析，對(duì)于一些計(jì)算機(jī)無(wú)法考慮的問(wèn)題要重點(diǎn)分析，因?yàn)橛?jì)算機(jī)可能考慮不到實(shí)際施工中的一些影響因素。在進(jìn)行支架搭建時(shí)，要將潛在的施工影響因素進(jìn)行考慮。墩柱施工前，首先搭設(shè)腳手架作為高墩施工操作平臺(tái)，所承受的荷載為施工人員荷載以及小型機(jī)具荷載。每個(gè)墩身采用雙排腳手架?chē)o(hù)，并在外側(cè)面設(shè)剪刀撐，提高腳手支架的穩(wěn)定性。在腳手架內(nèi)搭設(shè)Z 字樓梯，并在作業(yè)平臺(tái)上鋪設(shè)跳板，方便人員上下施工，并在腳手架從上到下掛安全網(wǎng)，做好相應(yīng)的安全防護(hù)工作。

2.3 模板工程

關(guān)于等截面薄壁墩的施工，既要考慮其經(jīng)濟(jì)性，又要考慮薄壁墩的外觀質(zhì)量。經(jīng)過(guò)比選，薄壁墩外模采用整體式鋼模板，為提高模板的使用周轉(zhuǎn)率，模板由各橋墩依次輪流使用，由于薄壁墩較高，利用自升式塔式起重機(jī)作為提升設(shè)備。模板工程是重要核心施工內(nèi)容，包括模板的材料質(zhì)量以及施工方案，都是影響山區(qū)高墩施工作業(yè)質(zhì)量的重要影響因素[1]。一方面是模板形狀的選擇，與傳統(tǒng)建筑工程存在較大的差異，山區(qū)高墩設(shè)施大多以方形結(jié)構(gòu)為主，需要對(duì)模板進(jìn)行有效的改良和提升，確保模板質(zhì)量滿足相應(yīng)的施工要求；另一方面是模板材料的選擇，對(duì)應(yīng)山區(qū)高墩施工技術(shù)的應(yīng)用成效，具有極為明顯的影響，特別是山區(qū)高墩表面的光滑程度以及施工質(zhì)量，所用模板的優(yōu)劣具有極為重要的影響作用。因此，在施工過(guò)程中，需要選擇高質(zhì)量的模板材料，從而有效提升工程的施工質(zhì)量?，F(xiàn)代山區(qū)高墩施工中，大多采用鋼模板進(jìn)行施工，相關(guān)施工企業(yè)要對(duì)模板材料進(jìn)行性能檢測(cè)，防止模板存在金屬疲勞等一系列問(wèn)題。不僅如此，在進(jìn)行鋼模板搭建前，要對(duì)其表面的污染物進(jìn)行清理，并及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在施工過(guò)程中，需借助脫模劑，確?；炷猎跐仓戤吅竽軌虮３纸缑娴耐暾浴Ａ硗猓絽^(qū)高墩施工中的鋼模板的接縫要保證緊密，并確保模板施工的平整度。現(xiàn)代工程領(lǐng)域中使用的模板，大多屬于流水線加工生產(chǎn)，會(huì)存在一些瑕疵，需要在使用前進(jìn)行多位置的檢測(cè)和分析，并確保模板材料的質(zhì)量符合施工要求。在模板安裝完畢后，還要對(duì)模板進(jìn)行加固處理，尤其是與模板對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，需要承受混凝土澆筑帶來(lái)的壓力影響，尤其是底部模板，要確保其承載力滿足施工要求[2]。

因此選用液壓爬模進(jìn)行施工，安裝流程為；第一次拆模后，安裝掛板，并插入預(yù)埋爬錐，掛板要求以銷(xiāo)孔為基線，必須與基線保持水平，同一機(jī)位各附墻裝置需確保在同一軸線上。附墻裝置安裝好后，安裝爬架，在塔吊有足夠起重能力的條件下，爬架應(yīng)先在地上按每面（組）機(jī)位布置圖示位置進(jìn)行組裝，組裝時(shí)每?jī)蓚€(gè)機(jī)位中心距離與第一次已埋預(yù)埋件為準(zhǔn)，爬架在第一次組裝時(shí)只能安裝在主平臺(tái)與次平臺(tái)上。爬架組裝完成無(wú)誤后，用塔吊吊起平穩(wěn)安放就位。安裝短邊安全橫梁及防墜保險(xiǎn)楔時(shí)，安裝并錨固圍圈端頭雙拉桿是安裝爬架最重要的安全保障措施，必須確保各部位連接可靠[3]。

2.4 鋼筋工程

鋼筋工程，主要是指山區(qū)高墩構(gòu)件施工中的主要構(gòu)架。作為山區(qū)高墩施工的核心骨架，需要承擔(dān)山區(qū)高墩的支撐作用，同時(shí)與混凝土的有效融合，實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度的承載效果。鋼筋工程的安裝，需要確保鋼筋的尺寸、位置以及數(shù)量，嚴(yán)格按照施工作業(yè)的要求進(jìn)行布置和安裝。鋼筋工程的施工，還要考慮鋼筋在山區(qū)高墩內(nèi)部的保護(hù)層，尤其是對(duì)應(yīng)的保護(hù)層厚度，要進(jìn)行管控和調(diào)整。鋼筋工程安裝完畢后，需進(jìn)行系統(tǒng)化的檢測(cè)，尤其是對(duì)鋼筋的布置成效與圖紙的施工要求進(jìn)行對(duì)比，特別是對(duì)箍筋的數(shù)量以及施工要求進(jìn)行細(xì)節(jié)化管理，加強(qiáng)對(duì)于鋼筋工程施工質(zhì)量的重視[1]。圖1為某工程中山區(qū)高墩施工現(xiàn)場(chǎng)[4]。

圖1 工程施工作業(yè)圖

鋼筋在運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)避免銹蝕、污染或被壓彎，按不同品種、規(guī)格分批分別堆置整齊，不得混亂堆放，并應(yīng)設(shè)立識(shí)別標(biāo)志，存放時(shí)間不宜超過(guò)6 個(gè)月，鋼筋存放不得直接置于地面，應(yīng)墊高或堆置在臺(tái)座上。在施工過(guò)程中，應(yīng)采取適當(dāng)措施防止鋼筋產(chǎn)生銹蝕。如預(yù)留鋼筋的外露時(shí)間較長(zhǎng)，且外露部分環(huán)境濕度較大時(shí)，宜采取包裹、涂刷防銹材料或其他有效方式進(jìn)行臨時(shí)性防護(hù)[5]。

2.5 鋼筋混凝土施工

作為山區(qū)高墩施工的主要內(nèi)容，也是確保其工程質(zhì)量的重要影響因素，需按照施工要求的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。

（1）鋼筋混凝土工程施工需實(shí)現(xiàn)一次性澆筑，要保障澆筑工作的連續(xù)性和有效性，同時(shí)還要確保混凝土材料的配合比滿足施工強(qiáng)度指標(biāo)。要保證混凝土的配合比符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，在施工前將材料按照一定比例進(jìn)行攪拌，確保材料得到充分融合，在材料攪拌完畢后，迅速開(kāi)展?jié)仓┕6]。澆筑中斷極易使高墩構(gòu)件內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題，使得其承載力不足，同時(shí)還可能間接造成施工區(qū)域存在受力不足等問(wèn)題。澆筑過(guò)程中，材料不足或者混凝土質(zhì)量未能滿足澆筑要求，對(duì)應(yīng)的構(gòu)件結(jié)構(gòu)應(yīng)力以及設(shè)計(jì)強(qiáng)度都無(wú)法有效保障，不僅會(huì)造成大量建設(shè)成本的損失，同時(shí)也會(huì)延誤工程施工進(jìn)度，引發(fā)新的連鎖反應(yīng)。

（2）確保鋼筋混凝土的材料質(zhì)量后，在澆筑過(guò)程中，需要對(duì)其澆筑質(zhì)量進(jìn)行分析和檢測(cè)，要利用振搗減少鋼筋混凝土中的氣泡和空隙，提升山區(qū)高墩構(gòu)件的澆筑質(zhì)量，最大限度降低構(gòu)件的澆筑問(wèn)題，并對(duì)可能存在的隱患進(jìn)行有效排除。

（3）鋼筋混凝土澆筑完畢后，還需要進(jìn)行28d 的養(yǎng)護(hù)作業(yè)。既要確?；炷敛牧系膹?qiáng)度能夠持續(xù)不斷地提升，同時(shí)也要防止混凝土澆筑完畢后出現(xiàn)一些結(jié)構(gòu)裂縫以及施工問(wèn)題。因此，相關(guān)施工管理人員需針對(duì)施工內(nèi)容進(jìn)行維護(hù)和管理，保障山區(qū)高墩施工區(qū)域混凝土的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，并積極采取有效的管控措施進(jìn)行控制。例如，對(duì)混凝土建筑構(gòu)件進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)了解澆筑3d內(nèi)的混凝土構(gòu)件內(nèi)部溫度，防止構(gòu)件內(nèi)外溫差過(guò)大，引發(fā)結(jié)構(gòu)裂縫等風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)溫度過(guò)高的環(huán)境溫度，可以進(jìn)行必要的澆水降溫或遮蓋降溫處理，降低陽(yáng)光照射對(duì)建筑構(gòu)件的影響[2]。圖2 為某工程進(jìn)行混凝土澆筑[6]。

圖2 山區(qū)高墩施工技術(shù)中的混凝土工程

高墩的施工監(jiān)測(cè)與控制由于墩高限制，墩身成型需多次并分段澆筑，因此施工測(cè)量就尤其重要。通常采用在墩頂搭設(shè)平臺(tái)，用十字線法控制，但由于墩高超過(guò)20m 后平臺(tái)的穩(wěn)定性差，給測(cè)量放樣帶來(lái)困難。由于在墩底實(shí)體段或基礎(chǔ)上做的中心點(diǎn)經(jīng)常被施工廢棄物所覆蓋，測(cè)量十分不便，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的多次檢測(cè)試驗(yàn)，不斷完善，總結(jié)出利用4 點(diǎn)定位垂球法來(lái)控制檢測(cè)模板和混凝土施工的偏移情況取得了良好的效果[7]。

2.6 模板拆除工程

模板工程施工完畢后，要進(jìn)行拆模處理。需要注意的是，模板要自上而下進(jìn)行拆除，并確保施工安全，同時(shí)還要防止拆除不當(dāng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成人為的損壞。因此，要在拆除模板時(shí)對(duì)施工人員進(jìn)行有效控制，并且保障工程能夠按部就班地實(shí)施，降低模板拆除時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)[8]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，山區(qū)高墩施工技術(shù)的應(yīng)用，為現(xiàn)代公路橋梁工程的建設(shè)和發(fā)展提供了必要的支持，同時(shí)借助對(duì)該施工技術(shù)的深度分析，強(qiáng)化施工技術(shù)要點(diǎn)控制和完善施工質(zhì)量管理細(xì)則，從而提高高墩施工作業(yè)的有效性、安全性和可靠性。