高墩施工技術(shù)在高速公路橋梁施工中的應(yīng)用分析

陳文逵

（江西交通咨詢有限公司，江西南昌 330100）

1 工程概況

該工程位于中山至陽(yáng)春高速公路開平至陽(yáng)春段TJ06 階段，具體位置為廣東省陽(yáng)春市的西南方向，橋梁設(shè)計(jì)的總體走向?yàn)闁|西方向。起點(diǎn)位于陽(yáng)春市春灣鎮(zhèn)，終點(diǎn)位于陽(yáng)春市的合水鎮(zhèn)。因?yàn)樵撀范蔚氖┕に褂玫母叨找簤喉斏＜芫哂写硇?，所以選擇此路段進(jìn)行研究。研究路段全長(zhǎng)10.811km，其中包含2.618km 的路基施工區(qū)域、7.38km 的春灣連接段，設(shè)計(jì)中包含有三條隧道。該路段將在高墩空心薄壁墩以及方柱墩兩個(gè)結(jié)構(gòu)上使用高墩液壓頂升模架技術(shù)，本文對(duì)其工藝應(yīng)用管理方案進(jìn)行研究。

2 高墩施工技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)

根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行高速公路橋梁施工的標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際高速公路橋梁施工的過(guò)程中，對(duì)高墩施工技術(shù)的應(yīng)用有非常明確的技術(shù)要求，并且提高了在驗(yàn)收階段的質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 應(yīng)力要求高

公路橋梁橋墩施工需要脫離路基，垂直方向的應(yīng)力要求非常高，水平方向的應(yīng)力要求呈現(xiàn)出小幅度提升的特點(diǎn)。針對(duì)此種情況，在實(shí)際的施工過(guò)程中，可以增加橋墩橫截的面積，使橋梁水平應(yīng)力提升?；蚴翘嵘龂咚綉?yīng)力，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)垂直應(yīng)力以及水平應(yīng)力制衡的效果，保障公路橋梁高墩施工質(zhì)量。

2.2 工程設(shè)備要求

為了保證高速公路橋梁施工質(zhì)量，在施工過(guò)程中需要保證施工質(zhì)量，同時(shí)還需要保證施工工人的人身安全，這就需要針對(duì)所使用到的施工技術(shù)進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)工作。設(shè)計(jì)工作需要考慮到施工高度、工程機(jī)械的使用要求，并且在施工的過(guò)程中不斷改進(jìn)，使設(shè)計(jì)參數(shù)與施工需求相匹配。另外，對(duì)施工位置以及橋墩距離也要進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。

2.3 施工連續(xù)性要求提升

高墩施工技術(shù)對(duì)施工有連續(xù)性要求，要避免施工中斷對(duì)工程完整性產(chǎn)生的影響。但施工過(guò)程中，伴隨著橋墩高度的升高，應(yīng)力水平也會(huì)增加，施工條件發(fā)生變化，平均每升高1m，應(yīng)力水平就會(huì)提升80%左右。水平應(yīng)力會(huì)影響混凝土的凝結(jié)速度以及強(qiáng)度，因此應(yīng)結(jié)合橋墩施工要求開展分層施工，對(duì)混凝土均勻程度以及層級(jí)融合度進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，有條件的可以建立工地試驗(yàn)室，進(jìn)行混凝土試驗(yàn)配比工作，特別是高架橋橋墩高度較高，設(shè)備的運(yùn)行以及施工材料的運(yùn)輸應(yīng)盡可能保證連續(xù)性，滿足施工質(zhì)量控制的需要。高速公路橋梁高墩施工技術(shù)流程見圖1。

圖1 高速公路橋梁高墩施工技術(shù)流程

3 高墩施工技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題

首先，普遍存在的問(wèn)題為施工過(guò)程中使用的高墩技術(shù)類型較為單一，沒有根據(jù)施工的需求進(jìn)行更換與改進(jìn)?，F(xiàn)階段，使用最普遍的高墩施工技術(shù)類型為滑模施工模式，該項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中優(yōu)勢(shì)十分明顯，例如保護(hù)施工工人安全、大幅度縮短工期等。但并非所有地區(qū)的高速公路施工都適合滑模施工技術(shù)，我國(guó)幅員遼闊，各個(gè)地區(qū)的地理環(huán)境的差異非常明顯，如果盲目使用滑模施工技術(shù)，只會(huì)增加施工難度，工程整體的質(zhì)量控制也會(huì)大打折扣。

其次，高墩施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)質(zhì)量把控的力度存在明顯的差別，我國(guó)近些年高速公路建設(shè)的規(guī)模逐漸加大且速度越來(lái)越快，高墩施工的應(yīng)用規(guī)模也在逐漸增加，且伴隨著材料、技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)施工質(zhì)量提出更嚴(yán)格的要求。但專業(yè)化人才缺口較為明顯，施工工人對(duì)施工工藝的要點(diǎn)掌握不全面、操作不規(guī)范，在很大程度上降低了橋墩質(zhì)量。

最后，高墩施工過(guò)程中，維護(hù)保養(yǎng)存在非常明顯的缺陷，沒有針對(duì)該地區(qū)的氣候條件進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，橋梁管理部門的人員沒有保養(yǎng)意識(shí)。在橋梁使用的過(guò)程中，沒有落實(shí)保養(yǎng)措施，降低公路橋梁工程的使用壽命以及安全性能，無(wú)法為人民群眾提供安全的出行條件。

4 公路橋梁高墩技術(shù)應(yīng)用和管理

4.1 公路橋梁施工高墩技術(shù)應(yīng)用

4.1.1 重視高墩施工技術(shù)的選擇

橋梁工程高墩施工中所涉及的技術(shù)類型較為豐富，并且在不同的施工條件下最適宜的施工技術(shù)選擇有所不同，為有效提升施工質(zhì)量，就需要從施工技術(shù)方面入手，不斷積累施工經(jīng)驗(yàn)，重視施工技術(shù)的創(chuàng)新。

面對(duì)不同情況時(shí)選擇不同類型的施工技術(shù)，可有效提升施工的效率。舉例來(lái)說(shuō)：在應(yīng)用滑模施工技術(shù)的過(guò)程中，模板的吊裝工作極為關(guān)鍵，施工人員應(yīng)當(dāng)將模板懸掛在平臺(tái)周邊圍圈上，混凝土澆灌時(shí)必定會(huì)產(chǎn)生一定沖擊，需要對(duì)模板的位置進(jìn)行調(diào)整。設(shè)計(jì)滑模裝置需要與具體的情況要求相匹配，通過(guò)不斷地試驗(yàn)和計(jì)算確定模型的結(jié)構(gòu)及形狀，將數(shù)據(jù)傳輸至工地試驗(yàn)室，完成針對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的測(cè)試。在施工之前，需要將滑模裝置組裝完成，切忌在懸掛平臺(tái)上進(jìn)行組裝，高空作業(yè)的因素會(huì)導(dǎo)致組裝難度增加，且不利于對(duì)施工工人的安全保護(hù)。使用液壓千斤頂，在支撐桿提升到固定位置之后，帶動(dòng)模板以及提升架提升。爬模技術(shù)的關(guān)鍵是受力物體的設(shè)計(jì)，受力體是空心橋墩中凝固的墩壁，爬升作業(yè)操作的過(guò)程中，需要借助提升設(shè)備進(jìn)行升降。因此，需要對(duì)提升設(shè)備進(jìn)行安全檢查，及時(shí)更換鎖繩，避免在升降過(guò)程中，因?yàn)樵O(shè)備老化引發(fā)安全事故?，F(xiàn)階段，有很多橋梁工程在施工過(guò)程中會(huì)應(yīng)用液壓爬模施工技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用范圍較為廣泛，不過(guò)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)施工人員的技術(shù)以及機(jī)械設(shè)備都提出嚴(yán)格的要求，需要在施工現(xiàn)場(chǎng)搭建液壓翻模作業(yè)平臺(tái)。由于施工材料的重量較大，因此升降操作同樣需要借助起重設(shè)備，平臺(tái)工作達(dá)到一定高度，需要保證施工人員的安全，可以使用吊籃對(duì)吊掛以及內(nèi)吊掛進(jìn)行提升作業(yè)，在施工人員身上裝配五點(diǎn)式安全帶，切忌使用三點(diǎn)式安全帶。施工中要根據(jù)需要選擇相應(yīng)的技術(shù)類型，達(dá)到節(jié)約成本、促進(jìn)施工質(zhì)量提升的效果。

4.1.2 墩身模板系統(tǒng)的安裝及拆除工作

由于墩身的施工高度較高，造成需要在高空環(huán)境下面臨復(fù)雜施工的情況。模板的安裝及拆除的過(guò)程中，需要注意很多因素，稍有不慎就會(huì)對(duì)墩身的質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。這就要求墩身模板設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行科學(xué)的受力計(jì)算，模板進(jìn)場(chǎng)后，需要組織驗(yàn)收，對(duì)模板細(xì)節(jié)錯(cuò)臺(tái)及拼縫的部位進(jìn)行加固處理，安排專業(yè)的人員定期檢查模板的應(yīng)用狀況，模板在出現(xiàn)變形、預(yù)留孔位置偏離、錯(cuò)臺(tái)嚴(yán)重、螺栓孔位移等情況時(shí)，及時(shí)上報(bào)并矯正。在模板安裝時(shí)，需要指揮人員進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度，維持設(shè)備吊塔、確保施工指揮人員之間信號(hào)通暢。模板在移動(dòng)過(guò)程中，需要緩慢進(jìn)行，整體速度要均勻，切忌突然變速。模板移動(dòng)到固定位置后，需要將螺栓滿上、拉緊，避免影響模板整體的穩(wěn)定性。

4.1.3 混凝土澆筑的質(zhì)量控制

混凝土澆筑質(zhì)量很大程度上取決于其原材料的選擇，因此需要在材料的采購(gòu)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、進(jìn)場(chǎng)等環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的把控，有條件的可以在施工現(xiàn)場(chǎng)建立工地試驗(yàn)室，只有滿足條件的材料方可入場(chǎng)。在混凝土配比的過(guò)程中，安排專業(yè)人員進(jìn)行指導(dǎo)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求確定原材料比例，保證拌制的混凝土質(zhì)量符合施工要求?；炷林苽渫瓿珊笮枰獙?duì)其強(qiáng)度、坍落度等數(shù)值進(jìn)行檢查，混凝土含水率不能超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，拌和混凝土要注重時(shí)間和工序的要求，避免發(fā)生泌水以及離析等質(zhì)量問(wèn)題，混凝土制備的場(chǎng)所不宜與施工現(xiàn)場(chǎng)距離過(guò)遠(yuǎn)，安排專業(yè)的混凝土運(yùn)輸車輛快速離場(chǎng)，運(yùn)輸過(guò)程應(yīng)縮短路程、時(shí)間，并保持勻速攪拌，可以有效提升混凝土施工質(zhì)量。澆筑混凝土作業(yè)期間，要確定支架、鋼筋、模板預(yù)埋的位置，開展模板周邊的振搗作業(yè)。拆除模板時(shí)應(yīng)依照工序，構(gòu)件強(qiáng)度達(dá)到25%～50%時(shí)，及時(shí)將側(cè)模板拆除，完全達(dá)標(biāo)后才能拆除其余模板。

4.1.4 文明施工措施

文明施工是影響工程安全管理十分重要的一個(gè)方面，也能幫助施工單位與企業(yè)營(yíng)造良好的形象。此次施工使用的文明施工措施包括以下幾點(diǎn)：

（1）在施工地點(diǎn)的入口處設(shè)立“五牌一圖”，明確施工項(xiàng)目、建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位等信息。

（2）施工現(xiàn)場(chǎng)布置安全措施標(biāo)語(yǔ)，時(shí)刻提醒工作人員注意安全、防火防電。

（3）機(jī)械設(shè)備擺放整齊，機(jī)身及時(shí)清理，機(jī)械設(shè)備進(jìn)行編號(hào)，方便維護(hù)與檢修。

（4）施工現(xiàn)場(chǎng)杜絕浪費(fèi)，禁止亂丟材料、工具，不可出現(xiàn)凌亂堆放的砂、石、水泥。

4.2 高墩施工技術(shù)管理要素分析

4.2.1 加強(qiáng)施工團(tuán)隊(duì)建設(shè)工作

在施工過(guò)程中，工作人員的施工技術(shù)和對(duì)于項(xiàng)目的執(zhí)行能力是保證施工質(zhì)量以及安全管理是否落實(shí)到位的重要根本，應(yīng)在執(zhí)行過(guò)程中重點(diǎn)關(guān)注以下幾點(diǎn)：

（1）項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)起帶頭作用，對(duì)項(xiàng)目的施工安全、進(jìn)度及成本等方面進(jìn)行把控與監(jiān)管，為施工人員營(yíng)造良好的管理環(huán)境及施工條件。

（2）技術(shù)人員、管理人員應(yīng)熟知管理?xiàng)l例及技術(shù)要求，操作落實(shí)到位，具有質(zhì)量安全意識(shí)。

（3）對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的質(zhì)量以及管理問(wèn)題要及時(shí)提供解決方案，進(jìn)一步加強(qiáng)與施工人員的溝通與交流。

（4）作業(yè)人員是影響高墩液壓頂升模架施工安全管理的因素之一，是設(shè)計(jì)方案以及安全措施的應(yīng)用者及實(shí)踐者，因此要加強(qiáng)這一部分人員的安全意識(shí)及安全技能的培養(yǎng)。將對(duì)員工的安全意識(shí)以及措施的培養(yǎng)納入項(xiàng)目安全及質(zhì)量體系的考核中來(lái)，真正實(shí)現(xiàn)安全管理。

（5）對(duì)新進(jìn)場(chǎng)的工作人員進(jìn)行安全培訓(xùn)，特別是特種作業(yè)施工人員及高空作業(yè)施工人員，必須參加相對(duì)應(yīng)的技能培訓(xùn)，考核合格取得從業(yè)證書后，才能進(jìn)入作業(yè)崗位。

（6）各個(gè)階段的施工技術(shù)交底及安全技術(shù)交底要及時(shí)、科學(xué)、合理、有針對(duì)性地開展，交底工作需要覆蓋全部的施工人員。

（7）加強(qiáng)管理退場(chǎng)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)全環(huán)節(jié)的安全管理。

4.2.2 加強(qiáng)施工方案設(shè)計(jì)

施工過(guò)程中使用的技術(shù)方案及安全措施，必須按照實(shí)際情況設(shè)計(jì)，重點(diǎn)關(guān)注施工方案合理性、科學(xué)性以及可操作性，施工方案經(jīng)過(guò)評(píng)審合格后，才能投入施工應(yīng)用中。施工方案注重的是安全與效率，必須要將安全放在第一位，切實(shí)加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)方案的執(zhí)行能力。

4.2.3 加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備管理

在進(jìn)行施工的過(guò)程中，需要對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行定期的檢查與維護(hù)，對(duì)出現(xiàn)故障的設(shè)備不僅需要維修，還需要排除其他安全隱患，經(jīng)過(guò)研究以及審核后，才能使用。操作人員自身要加強(qiáng)使用機(jī)械設(shè)備的安全意識(shí)，規(guī)范使用操作，特別是在使用挖孔樁的出土、通風(fēng)等機(jī)械設(shè)備時(shí)，需要進(jìn)行仔細(xì)的檢查，將隱患徹底排除后方可使用。

4.2.4 加強(qiáng)材料管理

高墩施工使用的模板及主要材料將會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響，如果材料不合格，不僅為工程未來(lái)的使用埋下隱患，更會(huì)威脅到施工人員的人身安全。針對(duì)此種情況，高墩施工使用的所有材料必須經(jīng)過(guò)檢查，合格之后才能投入使用，嚴(yán)格執(zhí)行材料管理制度。在材料存儲(chǔ)的過(guò)程中，要進(jìn)行防潮防腐處理，避免因?yàn)榄h(huán)境因素導(dǎo)致材料質(zhì)量下降。同時(shí)，在材料的采購(gòu)環(huán)節(jié)嚴(yán)格把控質(zhì)量，避免不合格材料流入施工現(xiàn)場(chǎng)，引發(fā)安全事故。

4.2.5 關(guān)注施工環(huán)境與氣候

此次施工的區(qū)域位于廣東省西南部，屬于南亞熱帶季風(fēng)氣候，平均氣溫為14C，年平均降雨量為2473mm，降雨一般都集中在3～9月，這一時(shí)期的降雨量達(dá)到全年的87%。此外，雨季還會(huì)有臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的跡象，雨量較為集中，容易引發(fā)風(fēng)災(zāi)及火災(zāi)，需要施工單位在雨季期間及時(shí)了解官方天氣預(yù)報(bào)，調(diào)整施工計(jì)劃，避免因水災(zāi)對(duì)施工人員的安全產(chǎn)生威脅。施工的過(guò)程中需要做好排水、防護(hù)等措施，加強(qiáng)暴雨季節(jié)施工現(xiàn)場(chǎng)安全隱患的排查?？傮w來(lái)說(shuō)，該地區(qū)的施工環(huán)境較為良好，但需要加強(qiáng)周邊村民的安全、房屋的安全隱患排查。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為提升高速公路橋梁施工質(zhì)量，高墩施工技術(shù)必須對(duì)其所涉及的施工工藝進(jìn)行質(zhì)量控制，從各個(gè)細(xì)節(jié)方面入手加強(qiáng)管理，如：高墩施工技術(shù)的選擇、文明施工、隊(duì)伍建設(shè)、材料管理等，重視高墩施工質(zhì)量，才能滿足對(duì)高速公路高墩施工提出的高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量要求。