高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)的應(yīng)用

梁亞中

（山西路橋第二工程有限公司,山西 臨汾 041000）

0 引言

我國的高速公路橋梁建設(shè)在山區(qū)、高地、深溝、農(nóng)田等區(qū)域開工建設(shè)，高墩施工技術(shù)被廣泛應(yīng)用。當(dāng)前人們對高速公路橋梁工程質(zhì)量的要求愈來愈高，高墩施工是十分重要的一項施工內(nèi)容，橋梁高墩施工則是比較常見的施工方式，可以保證橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。為了保障高速公路橋梁施工質(zhì)量，需充分應(yīng)用高墩施工技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)代化手段，加強對高速公路橋梁工程施工的管理，提升高墩施工技術(shù)水平，促進我國交通運輸行業(yè)的健康發(fā)展。

1 高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)概述

1.1 施工技術(shù)概述

我國高速公路建設(shè)逐漸向西部推進，山區(qū)地勢陡峭、高差大、場地狹窄，高橋墩在橋梁設(shè)計及施工中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著高速公路橋梁工程項目逐漸增多，高墩施工技術(shù)已經(jīng)成為橋梁建設(shè)的重點內(nèi)容之一。為順利開展高速公路橋梁施工，要求相關(guān)的施工人員掌握高墩施工操作流程，結(jié)合現(xiàn)場的實際情況制定方案，將影響施工的因素詳細(xì)分析，以針對性的措施解決問題[1]。

1.2 施工技術(shù)應(yīng)用

在實際施工過程中，橋梁建設(shè)的質(zhì)量問題也是重點內(nèi)容，因此橋梁施工管理人員應(yīng)對此加大關(guān)注度，做好質(zhì)量管理工作，使施工人員在高墩施工時操作合理，保障橋梁工程順利完成。在高墩施工技術(shù)應(yīng)用中，為了避免質(zhì)量安全問題的發(fā)生，要切實做好質(zhì)量管理工作，保證建設(shè)后續(xù)應(yīng)用的有效性。

2 高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)的特點與難點

2.1 工程概況

寨子樞紐E匝道橋梁起點樁號為EK0+101.683，終點樁號為EK0+384.683，中心樁號為EK0+244.683，橋梁全長283 m，前右角90 °；該橋平面分別位于半徑R=80 m（右偏）圓曲線、A=70 m（右偏）緩和曲線、半徑R=1 000 m（右偏）的圓曲線及A=325 m（右偏）緩和曲線上，縱斷面位于R=1 350 m的豎曲線上，墩臺徑向布置，該橋與東川河大橋相連，為跨越東川河而設(shè)，如表1所示。上部結(jié)構(gòu)采用3×20 m現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)箱梁+3×20 m現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)箱梁+4×40 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁，下部結(jié)構(gòu)橋墩采用柱式墩和矩形薄壁實心墩，橋臺采用柱式臺，墩臺樁基為灌注樁基礎(chǔ)，其中樁基34根、承臺7個、系梁4個、圓柱4根、實心墩7根、蓋梁6個。

從施工平面布置角度展開分析，對于施工臨時設(shè)施需要嚴(yán)格按照施工便利、安全可靠、流程順暢、節(jié)約用地、經(jīng)濟實用、保護環(huán)境等原則加以布設(shè)。從施工便道和便橋角度分析，自寨子到川口鄉(xiāng)村路K33+360位置進入路基主線K33+600位置，新建臨時道路240 m至東川河大橋第八跨位置，進入主線，在跨河的位置采用多跨涵管過水路堤方式，施工完成后恢復(fù)原河道。從施工用電、水角度來看，需要采用東川河大橋變壓器接入并準(zhǔn)備發(fā)電機，以便在停電時急用；對于施工用水，則需要以東川河河水作為具體的施工用水。混凝土需采用自建120型混凝土拌和站。拌和站位于K34+800右側(cè)。

2.2 高墩施工技術(shù)的特點

公路橋梁工程對施工質(zhì)量有著非常高的要求，而高墩施工則是公路橋梁建設(shè)中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，高墩施工質(zhì)量對工程整體質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，如果出現(xiàn)質(zhì)量問題會直接引發(fā)施工現(xiàn)場安全事故。

2.2.1 施工時間長

在進行高墩施工時，高墩高度通常情況下不會＜30 m，因此完成高墩施工至少需要＞10次混凝土攪拌，同時在施工時設(shè)備與人員等影響因素也會對進度帶來影響。

2.2.2 成本投入高

在進行高墩橋梁施工時因施工時間過長，為提高施工效率，施工中多個環(huán)節(jié)會同時進行作業(yè)，雖縮短工期，但大幅度地提高了人力及物力資源的投入，致使工程資金預(yù)算增加。

2.2.3 質(zhì)量要求高

高墩施工有環(huán)節(jié)復(fù)雜、作業(yè)困難等缺點，導(dǎo)致高墩施工質(zhì)量難以控制，基于此，施工單位應(yīng)準(zhǔn)確掌握高墩施工技術(shù)，提高高墩施工質(zhì)量。

2.3 高墩施工技術(shù)的難點

高墩橋梁所處地形較為復(fù)雜，大部分橋梁的墩身較高，工程建設(shè)中許多橋梁增加了施工難度，具體如表2所示。

表2 高墩施工技術(shù)的難點

2.4 高墩施工要求

在橋墩施工過程中，嚴(yán)格按照設(shè)計樁位開展施工工作，同時還要按照具體要求對中線距離和水準(zhǔn)點高程進行校對，在各部放樣過程中，需對相關(guān)尺寸核對后開展施工工作。由于橋墩相對較高，應(yīng)結(jié)合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》嚴(yán)格控制橋墩施工誤差與質(zhì)量。對于橋墩主筋接長，應(yīng)使用直螺紋套筒連接施工技術(shù)，按照設(shè)計要求在蓋梁與承臺中伸入橋墩主筋。

3 高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)的應(yīng)用策略

該項施工方案適用于呼北國家高速公路山西省隰縣至吉縣段隰吉高速LJ4標(biāo)寨子樞紐E匝道橋4#、5#矩形實心墩施工。施工作業(yè)符合安全操作規(guī)程，保證生產(chǎn)有序開展。

3.1 技術(shù)保證條件

高墩采用滑框提模施工工藝。平臺通過8組液壓同步千斤頂固定于預(yù)埋鋼管上，當(dāng)?shù)谝还?jié)混凝土達(dá)到脫模強度時松開調(diào)節(jié)螺桿，由液壓控制操作系統(tǒng)控制整體向上滑升至第二節(jié)位置。建設(shè)中要求嚴(yán)把進場材料質(zhì)量關(guān)，水泥、砂石料必須檢測合格后進場，保證混凝土質(zhì)量滿足要求，且該工程重視模板的加工，模板不得使用再生、次生材料制作，在加工廠內(nèi)進行試拼后再驗收，各項指標(biāo)滿足設(shè)計要求后再運回工地[3]。

3.2 施工設(shè)備選擇

上述工程在施工過程中制訂了機械設(shè)備計劃，避免因設(shè)備原因而出現(xiàn)質(zhì)量問題。主要機械設(shè)備如表3所示。

表3 施工主要設(shè)備

3.3 高速公路橋梁高墩施工

3.3.1 測量放樣

為保證施工環(huán)節(jié)的精確度，須做好測量放樣，上述工程注意控制墩柱結(jié)構(gòu)各個方向和中心線之間的偏差均滿足≤10 mm，斷面尺寸盡量≤5 mm。在不同階段澆筑完成后重新進行測量，要求中心線與橋墩四周≤10 mm，垂直度偏差≤20 mm，通過二次測量保證測量精準(zhǔn)性。

3.3.2 支架的搭設(shè)環(huán)節(jié)

為提高支架的搭設(shè)質(zhì)量，應(yīng)在支撐部分設(shè)置充足的支撐面積，上述工程在搭設(shè)支架時，需要提前夯實和清平，并設(shè)置立桿間距為1.2 m左右，使排間距維持在0.9 m左右，重點計算底段桿件的受力[4]。

3.3.3 模板安裝

該工程高墩施工中使用的是定型組合鋼模板，結(jié)合橋墩的具體情況，在模板邊框四周增加連接孔，確?？梢怨潭ㄖ車⑹褂?3×6角鋼作為筋肋，將模板上口控制在10~20 mm，并嚴(yán)格按照流程操作，選擇強度高的鋼模，確保其表面足夠光滑且安裝便利，使模板移動靈活，保證其順利對位。

3.3.4 鋼筋的焊接與綁扎

在實際建設(shè)過程中，需要從模板底部穿出鋼筋，采用邊滑升邊綁扎方式，對鋼筋平行綁扎。在對鋼筋綁扎之前，首先對30~50 cm厚度的混凝土進行澆筑，確保所有鋼筋筆直。焊接鋼筋時要確保結(jié)構(gòu)在鋼筋總長中占比25%以上，控制防護層厚度在0.5 m左右，從而最大化地利用鋼筋，保障經(jīng)濟效益。安裝鋼筋時結(jié)合圖紙對鋼筋下料，使用螺紋套筒連接鋼筋接頭，加工好的鋼筋連接和套筒絲不少于11扣，套筒長度要求25螺紋鋼筋60 mm（0.5），試驗結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)。絲頭加工公差應(yīng)為-0.5~1.5 P，安裝后外漏絲扣不宜超過2 P。鋼筋端頭離套筒長度中心點不宜超過10 mm，絲扣長度=2/d+0.5P~~2/d+1.5P（d為套筒長度）。鋼筋機械連接絲扣總數(shù)在于套度絲扣，一般規(guī)定建筑鋼筋絲扣數(shù)為套絲扣總數(shù)一半多1~2扣，確保兩邊擰進來后的連接件正中間連接密實度，套筒規(guī)格兩邊露絲不超出1扣，確保機械連接抗拉力符合要求，調(diào)整其受力錯開主筋接頭，綁扎鋼筋時要求間距在 5 m 以內(nèi)，且模板與鋼筋之間留出空隙，為安裝卡扣預(yù)留空間。

3.3.5 混凝土澆筑

混凝土澆筑是公路橋梁高墩施工技術(shù)中非常重要的施工環(huán)節(jié)，對高墩工程施工安全以及施工質(zhì)量造成直接影響，因此施工人員應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范以及管理要求，開展施工工作?；炷猎诘醵房谙侣渌霈F(xiàn)的自由傾落高度控制在2 m以內(nèi)，一旦澆筑高度超過3 m，需采取有效的措施，使用溜管或者串桶等[5]。在混凝土澆筑過程中分段和分層連續(xù)開展。澆筑層的高度需要結(jié)合混凝土供應(yīng)能力、鋼筋疏密、結(jié)構(gòu)特點、混凝土初凝時間以及一次澆筑方量等綜合考慮，通常達(dá)到振搗器作用部分長度的1.25倍。在使用插入式振搗器時，要快插慢拔并均勻排列插點，使其可以逐點移動，避免有遺漏情況，充分確保振實的均勻性。對于移動間距應(yīng)確保小于振搗作用半徑的1.5倍，通常為30~40 cm。在對上一層振搗時，應(yīng)插入下一層5~10 cm，確保兩層混凝土的牢固結(jié)合。在實際振搗過程中，振搗棒不能與鋼筋、模板相接觸，表面振動器移動的間距要確保振動器平板對振實部分邊緣進行覆蓋?；炷翝仓^程中需連續(xù)施工，當(dāng)必須間歇時，應(yīng)盡量縮短時間，并在初凝前層混凝土前澆筑次層混凝土。對于間歇最長時間，需要結(jié)合水泥品種、混凝土凝結(jié)條件、氣溫等確定，通常來說應(yīng)在2 h后按照施工縫進行處理。如果混凝土的凝結(jié)時間不超過2 h，需要對混凝土初凝時間加以執(zhí)行。除此之外，在對混凝土進行澆筑時，需要對其模板、預(yù)留孔洞、插筋、鋼筋、預(yù)埋件的變形、移動、堵塞情況進行觀察，及時發(fā)現(xiàn)和處理問題。施工人員應(yīng)結(jié)合科學(xué)比例設(shè)計混凝土配比，確保每一層的厚度不超過30 cm，并在澆筑過程中檢查支撐、模板和加固物的穩(wěn)定性防止裂縫。制作混凝土應(yīng)均勻攪拌，運輸中時刻檢查接頭輸送處，避免出現(xiàn)泄漏、堵塞等問題。澆筑施工時在施工現(xiàn)場進行操作觀察及質(zhì)量監(jiān)督，澆筑施工完成后應(yīng)進行振搗作業(yè)，振搗時避免石子成堆問題，預(yù)防離析現(xiàn)象產(chǎn)生。

3.4 技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量控制

高墩施工技術(shù)的施工周期比較長，施工人員在安裝高墩施工模板前，需要做好具體的質(zhì)量檢測工作，使模板質(zhì)量得到保證，從而提高施工品質(zhì)。上述工程實際施工中采取分段施工的方式，對于混凝土接縫位置出現(xiàn)的硬化現(xiàn)象，施工人員需采用壓力水清洗，使工程項目的施工質(zhì)量得到提高。與此同時，在涂抹模板漆時，施工人員應(yīng)保證涂抹行為的規(guī)范性，安裝模板時按照具體的安裝規(guī)范與施工流程，嚴(yán)格檢查接縫處，防止混凝土在澆筑施工的時候出現(xiàn)滲漏問題。

4 結(jié)語

近些年來，隨著我國城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐的不斷加快，高速公路橋梁建設(shè)項目數(shù)量持續(xù)增加，行業(yè)內(nèi)外對高速公路橋梁工程施工質(zhì)量也有了更高要求，所以相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)合理選擇高墩施工技術(shù)，通過模板和混凝土澆筑方式有效處理地形造成的施工問題，從而全面提升高速公路工程項目的建設(shè)水平。