高墩施工技術(shù)在公路橋梁工程施工中的運(yùn)用

衛(wèi)彩紅

（山西路橋第六工程有限公司，山西 晉中 030600）

0 引言

高墩施工技術(shù)憑借施工效率高、質(zhì)量高等優(yōu)勢，在公路橋梁工程施工中得到了越來越廣泛的運(yùn)用[1]。并且，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，高墩施工技術(shù)也越來越完善、成熟，在公路橋梁工程施工中，合理使用該技術(shù)，可有效保證工程質(zhì)量，有助于推動我國交通事業(yè)的發(fā)展。因此，對高墩施工技術(shù)施工要點(diǎn)進(jìn)行研究有重要意義。

1 高墩施工技術(shù)的主要特點(diǎn)

所謂高墩施工技術(shù)，即指在公路橋梁工程中，搭建高墩以承擔(dān)公路橋梁結(jié)構(gòu)重量的一種施工技術(shù)[2]。高墩施工技術(shù)主要有如下特點(diǎn)。

1.1 施工成本較高

在我國公路橋梁工程中，越來越廣泛地使用高墩施工技術(shù)，究其原因，高墩施工技術(shù)具有較強(qiáng)的使用價(jià)值與安全性，維修成本費(fèi)用低。但是，在高墩施工技術(shù)中，因需使用較多的施工機(jī)械設(shè)備，故高墩施工技術(shù)的施工成本較高[3]。

1.2 施工難度較大

高墩施工對模板構(gòu)造的設(shè)計(jì)要求較高，且錨錠開挖量十分大，對塔柱線形的控制難度較大，尤其是在復(fù)雜的地形地貌環(huán)境下（如部分橋面與河面之間存在較大的高度差，地面傾斜角度有時(shí)可達(dá)60°等），多個(gè)工作面同時(shí)作業(yè)的難度非常大，不同施工工序難以有序銜接。

1.3 施工工期較長

高墩是一種重要的大型混凝土結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)階段，橋墩的高度可達(dá)30m，在高墩施工中，需對高墩進(jìn)行混凝土澆筑，根據(jù)施工規(guī)范要求，混凝土每次最多可澆筑3m，故可能需對高墩澆筑10 次混凝土。與此同時(shí)，若施工單位的高墩施工技術(shù)水平不高，施工機(jī)械設(shè)備不先進(jìn)，會影響施工進(jìn)度，難以如期完成施工任務(wù)[4]。

1.4 施工機(jī)械設(shè)備投入較多

在高墩施工中，需綜合運(yùn)用多種施工技術(shù)，施工過程較復(fù)雜，施工難度較大，為保證高墩施工順利進(jìn)行，確保高墩施工的精準(zhǔn)性，需要投入大量施工機(jī)械設(shè)備，特別是高空作業(yè)機(jī)械設(shè)備[5]。

1.5 接縫處理技術(shù)要求高

在高速公路橋梁工程中，高墩是主要荷載承載體，高墩施工質(zhì)量直接影響高速公路橋梁工程的整體安全性，這就要求高墩具備較好的靈活性與柔韌性，且具有較高的抗壓能力，需通過接縫處理有效避免因負(fù)荷引起的高墩搖擺與彎曲問題，故對高墩接縫處理技術(shù)的要求高。

2 高墩施工技術(shù)的種類

2.1 液壓翻模施工技術(shù)

在公路橋梁工程施工中運(yùn)用液壓翻模施工技術(shù)，可加固鋼筋結(jié)構(gòu)，可為高墩施工質(zhì)量提供有力保障。液壓翻模組成情況如圖1 所示，液壓翻模技術(shù)的施工過程如下：

圖1 液壓翻模組成情況

第一，將液壓翻模平臺搭設(shè)在已經(jīng)凝固的橋墩上，并準(zhǔn)備好液壓起重設(shè)備[6]。

第二，翻模平臺上升到規(guī)定高度后，開始進(jìn)行提升操作。

第三，在提升操作過程中，相關(guān)技術(shù)工作人員需重新架設(shè)模板，并進(jìn)行其他輔助工作。

2.2 爬模施工技術(shù)

爬模施工技術(shù)，也稱爬升模板施工技術(shù)，是利用爬升設(shè)備、爬架、爬升模板等進(jìn)行自行爬升、不需起重機(jī)吊運(yùn)模板的一種施工工藝[7]。在橋墩、筒體體系、施工剪力墻體系等多種高聳結(jié)構(gòu)施工中，施工單位常采用爬模施工技術(shù)。在橋梁高墩結(jié)構(gòu)施工中，需要待墩體混凝土完全凝固且強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，方可開始進(jìn)行爬模施工。在爬模施工中，無須利用起重機(jī)械設(shè)備進(jìn)行吊運(yùn)，可顯著降低施工中運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備的吊運(yùn)工作量。

2.3 滑模施工技術(shù)

滑模施工技術(shù)是指一種可隨著墻體或柱子的高度上升的工藝。在滑模施工技術(shù)中，提升設(shè)備是核心設(shè)備，其是由模板、提升機(jī)、吊籃等多種設(shè)備共同組合形成的，故提升設(shè)備不是一個(gè)單獨(dú)的設(shè)備[8]。使用提升設(shè)備，可提升模板。在提升模板的過程中，應(yīng)澆筑混凝土。此外，在滑模施工過程中，還需使用千斤頂設(shè)備。在組裝提升設(shè)備前，施工人員應(yīng)深入了解與掌握施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，以便更好地使用提升設(shè)備，充分發(fā)揮其價(jià)值?；Ｊ┕がF(xiàn)場如圖2 所示。

圖2 滑模施工現(xiàn)場

3 高墩施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 施工準(zhǔn)備

為保證高墩施工順利進(jìn)行，應(yīng)做好施工前的準(zhǔn)備工作。為合理確定高墩技術(shù)類型，施工前需深入了解施工現(xiàn)場環(huán)境情況與各種相關(guān)施工數(shù)據(jù)信息。在施工準(zhǔn)備工作中，應(yīng)先掌握施工現(xiàn)場環(huán)境，明確施工目的，并以此為重要依據(jù)，制訂合理的施工組織計(jì)劃，保證施工順利進(jìn)行[9]。施工組織計(jì)劃確定后，為順利完成施工作業(yè)，施工單位還需做好其他方面的準(zhǔn)備工作，如配置足夠數(shù)量的施工機(jī)械設(shè)備與施工材料等。

3.2 測量放樣

在高墩施工技術(shù)中，必須進(jìn)行測量放樣，該工作十分關(guān)鍵。在測量放樣過程中，需明確橋墩的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，如確定橋墩的尺寸大小，還要校正混凝土樣本參數(shù)。從施工角度來說，若是測量放樣工作中出現(xiàn)操作失誤，獲取的測量數(shù)據(jù)則會出現(xiàn)偏差，會影響橋墩施工的順利開展，影響公路橋梁的整體施工質(zhì)量[10]。所以，在測量放樣過程中，應(yīng)保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，特別是要保證橋梁墩柱及其中心線數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，嚴(yán)格控制偏差，不得超過9mm。

3.3 翻模施工

在高墩施工中，翻模施工是一種普遍使用的施工工藝。所謂翻模施工，即將混凝土墩柱劃分為若干個(gè)節(jié)段，每1 個(gè)節(jié)段的高度應(yīng)控制在1～3m 之間[11]。與普通墩柱相比，高墩的高度更高，故應(yīng)根據(jù)高墩的實(shí)際情況，合理劃分高墩節(jié)段的高度與個(gè)數(shù)。翻模施工無須搭建腳手架，可簡化施工步驟。

翻模施工的主要步驟如下：各節(jié)段模板安裝施工結(jié)束后開始澆筑混凝土，下部混凝土完全凝固時(shí)，拆除下部模板，利用起吊機(jī)等設(shè)備，提升下部模板，并將其放置在沒有拆除的模板上，連成一個(gè)整體，然后繼續(xù)澆筑混凝土。不斷重復(fù)操作上述步驟，直至墩柱澆筑高度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

此外，在翻模施工中，需注意以下事項(xiàng)：

其一，因墩身模板與施工平臺是以焊接方式連接的，所以施工人員應(yīng)在施工過程中時(shí)刻注意自己的人身安全，避免違規(guī)操作。

其二，為避免因操作錯(cuò)誤而導(dǎo)致高墩高度不滿足設(shè)計(jì)要求，在正式施工前，應(yīng)制訂合理的保障措施。

其三，在施工過程中，應(yīng)采用三維坐標(biāo)法測量高墩相關(guān)參數(shù)，對高墩各點(diǎn)的位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位。

其四，高墩柱柱身的施工質(zhì)量直接影響公路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，故在施工之前，需提前拼接模板，為保證模板的穩(wěn)定性，應(yīng)增加適量的拉桿。

其五，在翻模施工中，應(yīng)高度重視各接縫處的連接，因混凝土采用分層法澆筑，分層處即為接縫位置，故在模板拆除以后，應(yīng)認(rèn)真檢測各接縫的精準(zhǔn)度，保證高墩墩身混凝土的質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。

其六，若高墩墩身存有水泥漿，應(yīng)將其徹底清除干凈。

3.4 滑模施工

滑模施工用千斤頂控制模板的升降，無須拆除模板。在滑模施工中，一定要做好測量工作。

第一，為保證高墩墩身的垂直度，應(yīng)在其周邊設(shè)置激光鉛垂儀與垂直線，使二者可互相檢驗(yàn)。

第二，正確運(yùn)用千斤頂。為保證施工順利進(jìn)行，施工技術(shù)人員需提前測量千斤頂?shù)南陆稻嚯x與上升距離，同時(shí)需定期進(jìn)行檢修，在千斤頂?shù)淖饔孟拢？上蛏厦撃?，脫模結(jié)束后，需及時(shí)檢查高墩墩身的完整度，若發(fā)現(xiàn)混凝土存在裂縫等缺陷，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，并做好養(yǎng)護(hù)工作。

3.5 鋼筋施工

綁扎墩柱鋼筋前，施工人員需鑿毛處理高墩墩柱樁頂面的混凝土，同時(shí)需準(zhǔn)確校正高墩墩柱的主筋狀態(tài)，然后利用壓力沖水設(shè)備清理混凝土表面，使其處于濕潤狀態(tài)，但不得出現(xiàn)積水現(xiàn)象。在鋼筋施工中，勁性骨架施工是關(guān)鍵內(nèi)容，為保證勁性骨架的強(qiáng)度與剛度，應(yīng)在施工現(xiàn)場拼接勁性骨架，在高墩墩壁中央位置準(zhǔn)確放置勁性骨架，使勁性骨架與水平面呈互相垂直關(guān)系。

安裝高墩主墩鋼筋的過程中，應(yīng)設(shè)置定位框，具體要求如下：

其一，定位框是一種主筋限位、定位構(gòu)造，應(yīng)將其安裝在勁性骨架上。

其二，正確安裝鋼筋保護(hù)層與模板，合理控制主筋位置。

其三，配合使用定位框與勁性骨架，充分發(fā)揮出定位框的效用。

其四，為更好地承擔(dān)拉力與壓力作用，需安裝雙層定位框結(jié)構(gòu)。

3.6 混凝土施工

3.6.1 混凝土的澆筑

采用分層澆筑法澆筑混凝土，每層厚度應(yīng)控制在50cm 左右，并均勻振搗每層混凝土；采用插入式振搗方法，進(jìn)行平行布點(diǎn)。振搗施工大致可分為兩大施工環(huán)節(jié)，第一施工環(huán)節(jié)，將混凝土振搗時(shí)間控制在45～60s 之間；第一環(huán)節(jié)結(jié)束30min 后，進(jìn)行第二施工環(huán)節(jié)，第二施工環(huán)節(jié)的振搗時(shí)間應(yīng)控制在30s 左右。兩個(gè)施工環(huán)節(jié)中的振搗點(diǎn)是一致的，為避免因振搗不均勻而出現(xiàn)氣泡，應(yīng)嚴(yán)格按照施工要求操作。

3.6.2 拆模與養(yǎng)護(hù)

拆模不當(dāng)易發(fā)生安全事故，尤其是高空澆筑情況下，因此施工人員應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)測混凝土的強(qiáng)度，在混凝土強(qiáng)度達(dá)到3MPa 以后，才可以進(jìn)行拆模。拆模之前需對混凝土試樣的強(qiáng)度進(jìn)行檢查。

拆模結(jié)束后，需立即對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，至少要養(yǎng)護(hù)7d，同時(shí)根據(jù)施工現(xiàn)場的降雨、溫度等情況，適當(dāng)調(diào)整養(yǎng)護(hù)時(shí)間。另外，因鋼筋頭長期裸露在外，為避免其被銹蝕，需利用水泥漿包住鋼筋頭。在養(yǎng)護(hù)立柱混凝土之前，應(yīng)先使立柱的表面保持一定的濕潤度，然后使用塑料薄膜進(jìn)行包裹，并纏繞緊實(shí)，防止塑料薄膜脫落。

4 結(jié)語

綜上所述，高墩施工技術(shù)有多種優(yōu)勢，在我國公路橋梁工程中使用高墩施工技術(shù)，可保證公路橋梁的施工質(zhì)量，提高施工速度。文章對高墩施工技術(shù)的特點(diǎn)與種類進(jìn)行了介紹，并對高墩施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析，希望可為相關(guān)人員提供一定的借鑒。