高速公路互通區(qū)匝道橋新建橋墩施工技術(shù)

葛陳宇

（北京市政建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司第六工程處，北京 100000）

1 工程概況

延崇高速公路（北京段）工程第3 標(biāo)段道路設(shè)計(jì)起點(diǎn)在北京市延慶區(qū)大浮坨村西側(cè)，與正在施工的興延高速公路相接，終點(diǎn)在市界處與延崇高速公路河北段相接，項(xiàng)目共分9 個(gè)標(biāo)段。該標(biāo)段設(shè)計(jì)起點(diǎn)在K7+870.00，設(shè)計(jì)終點(diǎn)在K11+689.625，全長(zhǎng)3.82km，包含路段高架橋、康和路立交、輔路、路基挖方、路基填方、排水防護(hù)等。道路設(shè)計(jì)等級(jí)為高速公路，設(shè)計(jì)行車(chē)速度80km/h，雙向四車(chē)道。因征地原因于2017 年度開(kāi)始樁基施工，工期緊，任務(wù)重，經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理單位共同努力，工程竣工質(zhì)量?jī)?yōu)良，并取得2019 年度市政基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)長(zhǎng)城杯金質(zhì)獎(jiǎng)工程。以該工程的新橋墩施工為例，對(duì)相關(guān)施工技術(shù)進(jìn)行分析，以期提升新建橋墩施工水平。

2 匝道橋基本概念及特點(diǎn)

互通區(qū)是高速公路施工過(guò)程中不可或缺的重要組成，互通區(qū)能夠連接不同方向的車(chē)流，因此大部分互通區(qū)中都設(shè)立了地道匝道橋和立交橋，其中匝道橋是能夠有效連接高速公路匝道和主線(xiàn)的重要區(qū)域。

匝道橋的設(shè)計(jì)和施工具備以下特點(diǎn)。

首先，大部分高速公路互通區(qū)的匝道橋是建在主線(xiàn)橋之下的，因此不會(huì)占用主線(xiàn)空間，能讓高速公路的有限空間得到合理利用。

其次，大部分匝道橋的具體設(shè)計(jì)和施工方案擬定，需要充分考慮當(dāng)前高速公路主線(xiàn)的具體通行狀況，因此相比較其他部分的施工而言，匝道橋部分的施工有一定的難度。

最后，匝道橋的施工建設(shè)是否達(dá)到了既定標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)直接影響高速公路后期交通的安全性和穩(wěn)定性。因此在匝道橋施工過(guò)程中，需要進(jìn)行各項(xiàng)性能參數(shù)的監(jiān)測(cè)工作，以保障匝道橋的施工達(dá)到理想效果。

3 高速公路互通區(qū)匝道橋新建橋墩整體施工流程

3.1 全面分析匝道橋地理環(huán)境

匝道橋外部地理環(huán)境是新建橋墩前需要考慮的重要因素[1]。因此，在施工開(kāi)始前，技術(shù)人員需要充分調(diào)查和研究匝道橋的外部自然環(huán)境和氣候條件，完成必要的分析評(píng)估工作。根據(jù)目標(biāo)施工地點(diǎn)的具體地理環(huán)境，制訂更科學(xué)合理的施工方案，以達(dá)到更好的施工狀態(tài)和效果。

3.2 完成周遭道路分析研究工作

在匝道橋施工過(guò)程中，最終的施工效果很容易受到建筑物和周邊道路的影響。因此考察周邊建筑物和道路情況，也是方案設(shè)計(jì)過(guò)程中需要切實(shí)研究的問(wèn)題。在這一過(guò)程中，相關(guān)人員需要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估的方式，考慮施工建設(shè)對(duì)周遭交通產(chǎn)生的影響，確保最終制訂的施工方案不會(huì)影響正常的交通出行。在具體的方案細(xì)節(jié)敲定過(guò)程中，相關(guān)人員需要切實(shí)考慮施工期間的交通安排情況，并進(jìn)行臨時(shí)交通組織的優(yōu)化，合理設(shè)置安全設(shè)施。

3.3 合理完成土質(zhì)情況評(píng)估工作

匝道橋的具體施工土質(zhì)情況會(huì)影響到最終的施工質(zhì)量和效果，因此在施工之前進(jìn)行土質(zhì)勘測(cè)，完成土質(zhì)評(píng)估工作顯得尤為必要。在具體的土質(zhì)情況勘測(cè)過(guò)程中，工作人員需要考察土層的厚度、穩(wěn)定性和承載力，并切實(shí)考慮土層的水分含量。確保土層的各項(xiàng)基本參數(shù)達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)，使后續(xù)施工的強(qiáng)度和穩(wěn)定性更加理想。如果土質(zhì)情況過(guò)差，施工人員需要采取更具針對(duì)性的加固措施，以有效改善土質(zhì)[2]。

3.4 慎重選擇施工工藝，合理安排工期

在施工方案設(shè)計(jì)階段，施工企業(yè)需要根據(jù)匝道橋整體施工的實(shí)際情況，慎重選擇施工工藝，合理安排工期。在具體的方案優(yōu)化設(shè)計(jì)階段，不僅需要考慮施工過(guò)程中的安全方面因素，還需要考慮高效穩(wěn)定方面的因素，使施工進(jìn)度得到全面、合理的規(guī)劃，確保施工順利完成。在具體的方案流程推進(jìn)階段，需要細(xì)致進(jìn)行各項(xiàng)工序的分析和評(píng)估，保證施工建設(shè)質(zhì)量達(dá)到既定目標(biāo)。

4 高速公路互通區(qū)匝道橋新建橋墩施工注意事項(xiàng)

在新建橋墩施工過(guò)程中，施工企業(yè)需要對(duì)加固處理方面的工作引起重視，通過(guò)適當(dāng)?shù)募庸烫幚恚嵘陆蚨盏某休d能力和穩(wěn)定性。在具體的操作階段，需要使用的加固處理方式包括但不局限于鋼結(jié)構(gòu)加固、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工。為了確保最終的施工效果達(dá)到理想狀態(tài)，需要盡可能地使用高質(zhì)量的材料和智能化的先進(jìn)工藝，保證新建橋墩的施工質(zhì)量和安全。

在新建橋墩的施工操作階段，施工企業(yè)需要對(duì)新建橋墩的平衡連續(xù)問(wèn)題加以重視。因此，施工人員需要根據(jù)既定方案和設(shè)計(jì)要求，制訂更具有可行性的措施，保障新建橋墩施工的平衡、連續(xù)效果。在這一過(guò)程中，需要盡可能地使用支撐結(jié)構(gòu)，避免超載問(wèn)題出現(xiàn)，讓荷載得到合理分配，使施工的安全性和穩(wěn)定性達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)，降低新橋墩施工對(duì)周遭環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響。

在新建橋墩施工建設(shè)的過(guò)程中，施工企業(yè)需要完善質(zhì)量安全監(jiān)控方面的工作，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，全面跟蹤新橋墩施工的各項(xiàng)流程。這樣后臺(tái)工作人員能夠及時(shí)了解新橋墩施工過(guò)程中的形變問(wèn)題以及位移問(wèn)題，采取必要的安全干預(yù)手段，提升施工建設(shè)過(guò)程的安全性。

新建橋墩施工完成后，施工企業(yè)不可忽視驗(yàn)收和評(píng)估方面的工作。該項(xiàng)工作的合理推進(jìn)，是新建橋墩投入使用的重要前提。進(jìn)行新建橋墩施工建設(shè)質(zhì)量的驗(yàn)收和評(píng)估，能更詳細(xì)地掌握新建橋墩施工的具體情況，確保新建橋墩施工不會(huì)對(duì)整體結(jié)構(gòu)造成負(fù)面影響。

5 高速公路互通區(qū)匝道橋新建橋墩施工技術(shù)優(yōu)化

5.1 準(zhǔn)備工作技術(shù)優(yōu)化

在新建橋墩施工過(guò)程中，不僅需要處理地基，還需要進(jìn)行橋墩的制作和安裝。為了讓新建橋墩質(zhì)量達(dá)到理想狀態(tài)，在地基處理之前，施工人員需要完成地基的預(yù)操作和處理工作。通過(guò)清理挖掘和加固等方式，讓地基達(dá)到橋墩施工的既定標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，施工人員還需要根據(jù)目標(biāo)位置橋墩應(yīng)當(dāng)達(dá)到的深度，完成設(shè)計(jì)工作，并對(duì)確定的橋墩設(shè)計(jì)和施工位置進(jìn)行挖掘。在挖掘過(guò)程中，需要遵循安全性和穩(wěn)定性的原則，確保挖掘深度符合原設(shè)計(jì)要求。與此同時(shí)，施工人員需要清理地基周?chē)耐寥?，確保表面干凈整潔。在基礎(chǔ)加固工作完成后，需要在基礎(chǔ)底面上鋪防滲透的隔離層，讓地基變得更加穩(wěn)定。

5.2 基礎(chǔ)施工技術(shù)優(yōu)化

在基礎(chǔ)施工階段，施工人員不僅需要完成混凝土澆筑方面的工作，還需要完成混凝土表面處理和固化方面的工作。在基礎(chǔ)施工開(kāi)始之前，施工人員需要按照設(shè)計(jì)要求，在骨架上完成模板設(shè)置工作，與此同時(shí)進(jìn)行混凝土澆筑。在具體澆筑過(guò)程中，需要合理控制澆筑速度和深度，否則很容易在澆筑過(guò)程中出現(xiàn)裂縫或空鼓現(xiàn)象。在澆筑過(guò)程完成后，需要進(jìn)一步進(jìn)行表面處理和固化，全面養(yǎng)護(hù)混凝土，讓混凝土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

5.3 橋墩制作技術(shù)優(yōu)化

在橋墩制作過(guò)程中，不僅需要進(jìn)行鋼筋加工，還需要完成模板制作工作。在鋼筋加工階段，需要盡可能讓制作的模板符合設(shè)計(jì)要求，讓橋墩的使用性能達(dá)到理想目標(biāo)。在此之后的混凝土澆筑階段，需要盡可能地控制澆筑深度和速度，借此來(lái)提升橋墩的性能和質(zhì)量。

5.4 橋墩安裝技術(shù)優(yōu)化

完成橋墩的制作過(guò)程后，需要及時(shí)安裝橋墩。在安裝階段，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙調(diào)整橋墩的位置，確保橋墩的位置和高度符合既定要求。與此同時(shí)，在具體安裝過(guò)程中，使用起重設(shè)備或者吊車(chē)，確保橋墩安裝過(guò)程能夠平穩(wěn)安全地完成。在橋墩安裝過(guò)程結(jié)束后，施工人員便可開(kāi)始進(jìn)行墻面板安裝，按照既定規(guī)劃流程，完成整座橋梁的施工建設(shè)任務(wù)。

5.5 合理優(yōu)化支座安裝技術(shù)

在具體的施工建設(shè)過(guò)程中，可采用球鋼制作的方式進(jìn)行施工。在頂升前需要完成澆筑墊石工作，在梁底安裝調(diào)平鋼板。為了讓該項(xiàng)技術(shù)順利完成，施工人員需要在墊石內(nèi)預(yù)留支座安裝孔。梁底調(diào)平鋼板與墊石之間的預(yù)留高度需要比支座高2cm 左右，且調(diào)平鋼板的厚度不得少于2cm。在這一過(guò)程中，施工人員需要使用化學(xué)螺栓固定，借此調(diào)平鋼板與梁底之間的縫隙，并使用高強(qiáng)度的灌漿材料完成填充工作。支座安裝如圖1 所示。

圖1 支座安裝示意圖

在這一過(guò)程中，施工人員需要完成箱梁主筋位置的探測(cè)工作，使用化學(xué)螺栓時(shí)，應(yīng)避開(kāi)箱梁主筋，讓支座安裝工序順利推進(jìn)，讓新建橋墩施工任務(wù)順利完成。

5.6 完善千斤頂頂升技術(shù)

在新建橋墩施工過(guò)程中會(huì)中斷交通，需要在體系轉(zhuǎn)換完成后才可恢復(fù)正常交通。在這一過(guò)程中，不論是加載頂升還是下落過(guò)程，都需要使用PLC 液壓多點(diǎn)同步控制系統(tǒng)，使得這一工序流程順利推進(jìn)。相應(yīng)的控制系統(tǒng)需要確保橋墩兩側(cè)的位移同步差控制在2mm 之內(nèi)，否則會(huì)直接影響后續(xù)的施工效果。在頂升過(guò)程中，由于蓋梁因箱梁的荷載會(huì)產(chǎn)生較為明顯的變形，因此施工人員需要以地面作為測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)完成測(cè)量工作。具體說(shuō)來(lái)，施工人員需要在兩底固定50mm×50mm 的角鋼，并通過(guò)脫換蓋梁預(yù)留孔的方式，在角鋼延伸至地面距離地面大約10cm 的位置安裝位移傳感器。如果角鋼出現(xiàn)晃動(dòng)問(wèn)題，需要在地面附近安裝卡箍。需注意的是，位移傳感器的安裝需要遵循對(duì)稱(chēng)原則，否則難以發(fā)揮既定效用。

在頂升施工階段，技術(shù)人員需要在控制中心完成頂升高度和速度方面的預(yù)設(shè)工作。在頂升施工階段，需要進(jìn)行位移傳感器的實(shí)時(shí)同步工作，將豎向位置反饋到控制中心，控制中心的技術(shù)人員需要完成理論值和反饋值的比較工作，確保誤差值在允許范圍內(nèi)[3]。到達(dá)頂升高度之前，需要自動(dòng)停止頂升，進(jìn)行頂升速度的調(diào)整。

在這一過(guò)程中，需要使用液壓千斤頂，施工人員需要盡可能使用帶有保壓環(huán)的雙作用千斤頂，發(fā)揮理想作用。如果千斤頂出現(xiàn)了泄壓?jiǎn)栴}，施工人員需要使用液壓泵站自動(dòng)完成液壓油的補(bǔ)給工作，讓活塞不出現(xiàn)回縮現(xiàn)象。如果液壓千斤頂出現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間的承壓?jiǎn)栴}，施工人員需要及時(shí)擰下保壓環(huán)。在液壓千斤頂工作狀態(tài)下，施工人員需要及時(shí)切斷橋墩，并且完成橋墩切割采用繩鋸。切割位置需要略高于脫換蓋梁頂面，高度需要控制在20cm 左右。在這一過(guò)程中，技術(shù)人員需要完成橋梁同步頂升工作，并以監(jiān)控位移作為主控指標(biāo)，進(jìn)行必要的校對(duì)雙控。

6 高速公路互通區(qū)匝道橋新建橋墩施工需考慮的因素

6.1 施工效率

新建橋墩施工建設(shè)使用的技術(shù)較為繁雜，流程工序較為繁瑣，施工企業(yè)需要在盡可能保證施工安全的前提下，合理規(guī)劃施工方案，進(jìn)一步縮短工期。因此，施工企業(yè)需要站在整體的角度，把控施工進(jìn)度，合理調(diào)配人力資源，機(jī)械設(shè)備等各類(lèi)物資。通過(guò)齊頭并進(jìn)協(xié)同施工的方式，進(jìn)一步提升施工進(jìn)度，爭(zhēng)取讓工程建設(shè)任務(wù)早一步完成。

6.2 施工安全

互通區(qū)的匝道橋新建橋墩施工可能會(huì)觸發(fā)安全事故。因此，在施工開(kāi)始之前，施工企業(yè)需要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行必要的評(píng)估和勘察，并制訂更具有可行性的安全施工方案，降低安全事故出現(xiàn)的可能性。在施工方案擬定過(guò)程中，需要明確不同崗位和責(zé)任人的權(quán)責(zé)，讓各項(xiàng)工序流程能夠穩(wěn)步推進(jìn)，切實(shí)保障周?chē)用竦娜松戆踩谛陆蚨帐┕そㄔO(shè)過(guò)程中，一線(xiàn)施工人員需要嚴(yán)格按照安全規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，完成施工任務(wù)，確保施工建設(shè)順利完成。

6.3 環(huán)保問(wèn)題

在具體的互通區(qū)匝道橋橋墩新建過(guò)程中，需要充分考慮工程建設(shè)對(duì)周遭環(huán)境的影響。在橋墩施工建設(shè)過(guò)程中很容易產(chǎn)生揚(yáng)塵噪聲等污染物質(zhì)，如果不采取有效措施加以防控，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，在具體施工前，施工企業(yè)需要全方位評(píng)估工程建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響，制訂更具有可行性的環(huán)境保護(hù)方案，盡可能降低影響，爭(zhēng)取讓新建橋墩施工質(zhì)量達(dá)到更為理想的狀態(tài)。

7 高速公路互通區(qū)匝道橋新建橋墩施工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析

隨著交通建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展和完善，高速公路互通區(qū)的匝道橋建設(shè)需要應(yīng)用新設(shè)備、新材料，并運(yùn)用智能化、自動(dòng)化科技。在新建橋墩施工建設(shè)過(guò)程中，使用高性能混凝土和高強(qiáng)度鋼材，也可以通過(guò)使用3D 打印技術(shù)制造橋墩模具，以提高最終的施工質(zhì)量和效率。為了確保新建橋墩施工的環(huán)保性能達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)，貼合可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，在未來(lái)的施工建設(shè)過(guò)程中，還需集中研究環(huán)保節(jié)能技術(shù)，使用低碳環(huán)保材料或能夠減少噪聲振動(dòng)的環(huán)保設(shè)備，降低施工建設(shè)過(guò)程中的能耗。

8 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在高速公路互通區(qū)匝道橋施工過(guò)程中，新建橋墩施工是很有必要的，能夠提升高速公路整體施工質(zhì)量和效果，為民眾創(chuàng)設(shè)更好的外部交通環(huán)境，降低危險(xiǎn)事故的發(fā)生率。為更好地保證新建橋墩施工質(zhì)量，需加強(qiáng)對(duì)此類(lèi)施工技術(shù)的研究、完善，同時(shí)積極引入新設(shè)備、新材料，智能化、自動(dòng)化科技等，以有效改變高速公路施工建設(shè)水平，促進(jìn)我國(guó)公共交通運(yùn)輸事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。